Аппарат кипящего слоя для термической обработки зернистого материала Советский патент 1983 года по МПК F27B15/10 

у77///у/у//:

г Гг /гФ

Yy/// /AY

A.VX C X sS5dC 5 C ц.сриг- i

Y////////////.

/

ел

N5

tc

Изобретение относится к области применения кипящего слоя и может быть использовано в металлургической теплотехнике в аппаратах для обжига руды, в химической технологии и других отраслях промышленности для проведения высокотемпературных процессов в кипящем слое.

Известен цилиндрический аппарат кипящего .слоя с провальной газораспределительной решеткой, в котором равномерность псевдоожижения обеспечивается уменьшением шага между отверстиями решетки 1.

Известен также аппарат кипящего слоя для высокотемпературной обработки зернистого материала с беспровальной (колпачковой) газораспределительной решеткой, в котором равномерность псевдоожижения также достигается уменьшением шага между колпачками 2.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является аппарат кипящего слоя для термической обработки зернистого материала, содержащий футерованную щахту, газораспределительную решётку с беспровальными колпачками и подрещеточную камеру, в котором расстояние между рядом крайних колпачков и стенкой аппарата составляет половину щага между колпачками и газораспределительной решетки 3.

Недостатком известных устройств является то, что возле стенок по периметру аппарата лежит слой неожиженного материала, так как на этих участках газораспределительной рещетки нет встречных струй газа, которые способствовали бы интенсификации движения частиц материала.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности работы аппарата путем предотвращения залегания материала слоя на газораспределительной решетке у стен шахты.

Указанная цель достигается тем, что в аппарате кипящего слоя для термической обработки зернистого материала, содержащем футерованную щихту, газораспределительную решетку с беспровальными колпачками и подрешеточную камеру, ст€нки шахты выполнены с отверстиями, соединенными каналами с подрешеточной камерой, причем центры отверстий расположены в одной плоскости с центрами отверстий беспровальных колпачков.

Кроме того, отверстия в стенках шахты могут быть образованы колпачками.

В аппаратах кипящего слоя с выносными топками при обжиге железной руды температура слоя составляет 600-700°С, в то время как неподвижный слой материала у стен шахты нагревается и достигает температуры решетки порядка 1000-1200°С. Такие неподвижные валики материала повышенной температуры переходят в спеки, склонные к разрастанию из-за налипания

нового материала, и в конечном .счете приводят к выходу из строя газораспределительного устройства и останову аппарата.

Наличие отверстий для выхода псевдоожижающих газов в стенах шахты, которые могут быть также образованы замуровкой газораспределительных колпачков, установленных коаксиально с плоскостью внутренней поверхности шахты, приводит к созданию встречных струй газа у стен шахты и устранению залегания материала слоя с образованием спека.

На фиг. 1 представлен аппарат кипящего слоя для термической обработки зернистого материала, общий вид; на фиг. 2-

то же, но с отверстиями, образованными колпачками; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3. Аппарат включает в себя футерованную шахту 1, газораспределительную решетку 2 со смонтированными в ней колпачками 3,

0 подрешеточную камеру 4.

Струи псевдоожижающего газа поступают в футерованную шахту, заполненную слоем мелкозернистого материала, через газораспределительные колпачки и отверстия 5 в стенках шахты, сообщаюшиеся с подрешеточной камерой посредством каналов 6 (фиг. 2 и 3). Отверстия в стенках шахты могут быть образованы колпачками 7, в которых половина отверстий забивается огнеупорным материалом, а оставшиеся отQ верстия 8 служат для выхода струй из стен и сообщаются в подрешеточной камерой каналом в ножке 9 колпачка.

Каждый газораспределительный колпачок 3 имеет отверстие 10 в ножке колпачка, сообщающееся с подрешеточной ка.мерой, и

5 отверстия 11 для выхода струй псевдоожижающего газа в головке колпачка. Оси отверстий в стенах щахты и оси выходных отверстий газораспределительных колг1гчков лежат в одной плоскости (фиг. 4), причем расположение отверстий в стенах и зыход ных отверстий колпачков крайнего ряда несоосное (фиг. 3 и 4).

Аппарат работает следующим образом.

Псевдоожижающий газ поступает из

подрешеточной камеры в футерованную шахту, заполненную слоем мелкозернистого материала, не только через отверстия беспровальных газораспределительных колпачков, но и через отверстия в стенах шахты, соединенные каналами с подрешеточной камерой, обеспечивая таким образом создание

0 режима встречных струй газа в пристенной области.

Указанное взаимное расположение выходных отверстий в стенах шахты и в бли жайших к ним колпачках приводит к истечению встречных струй, лежащих в одной

5 плоскости, что обеспечивает создание активной гидродинамической обстановки на пристенных участках газорасгтределительной решетки, интенсифицирует непрерывное перемешивание материала слоя и исключает залегание материала на решетке с образованием опека.

Отличительная особенность работы аппарата заключается в том, что струи газа, выходящие из подрешеточной камеры 4 в футерованную шахту 1 через выполненные в стенах отверстия, создают активную гидродинамическую обстановку на пристенных участках газораспределительной решетки, что обеспечивает непрерывное перемешивание материала в пристенных зонах слоя и исключает залегание материала на решетке у стен камеры. Создаваемое таким образом интенсивное перемешивание материала по всей плош.ади решетки устраняет залегание материала и образование спека.

Использование изобретения повысит эффективность работы аппарата кипящего слоя, т. е. позволит предотвратить аварийные остановы по.причине образования спека руды на газораспределительной решетке и снизить затраты на текущий ремонт, увеличить производительность аппарата по концентрату, сократить штат персонала, обслуживающего агрегат.

Экономический эффект составит 0,5 руб. на тонну готового продукта.

1. АППАРАТ КИПЯЩЕГО СЛОЯ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНИСТОГО МАТЕРИАЛА, содержащий футерованную шахту, газораспределительную решетку с беспровальными колпачками и подрешеточную камеру, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности работы аппарата путем предотвраш.ения залегания материала слоя на газораспределительной решетке у стен шахты, в стенах шахты выполнены отверстия, соединенные каналами с подрешеточной камерой, причем центры отверстий расположены в одной плоскости с центрами отверстий беспровальных колпачков. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что отверстия в стенах шахты образованы колпачками.

(риг.1