Печь ступенчато-взвешенного слоя Советский патент 1984 года по МПК C21B13/00 

Изобретение относится к производству железорудного концентрата в черной металлургии, а именно; к области рбжигмагнитного обогащения полидисперсных железных руд.

Известны узлы загрузки материала и отвода дыма в печи ступенчато-взвешенного слоя, включающие переднюю стенку,отверстие для отвода дыма, дымовую трубу, бункера и транспортеры для подачи материала, загрузочный лоток и транспортирующие фурмы 1.

Недостатками известняк устройств являкГтся пересечение потока отходящи газов с загружаемым материалом в районе первого ряда фурм, в результате часть материала захватывается потоком газа и выносится из печи, что приводит к снижению производительности агрегата, отвод дыма в верхней части печи, т.е. из наиболее разогретой точки данного сечения печи, что приводит к увеличению температуры уходящих газов и, соответственно, расхода тепла на процесс, загрузки материала в случайные точки печи, в том числе и в межфурменное пространство (благодаря непрерывному плоскому загрузочному лотку). В результате часть материала не получает начального транспортирующего импульса и оседает на поду. Движение материала при этом становится неравномерным, пОния а тся равномерность его тепловой обработки и ухудшается качество готовой продукции. Кроме того недостатками являются отсутствие устройств для выведения пыли из потока отходящих газов, что также понижает производительность агрегата; отсутствие фурм острого дутья для очистки отдельных участков печи, невысокая транспортирующая способность (энергия) первого ряда фурм.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является печь соступенчато-взвешенным слоем, содержащая, под, транспортирующие фурмы, узел загрузки материала и отвода газов, имеющий отверстие для отвода газов, в передней стенке-печи, дымовой боров, бункер и транспортеры для подачи материала и загрузочный лоток В 3том устройстве вывод части пыли из потока отходящих газов достигается оптимизацией конфигурации формы ступенек 2. .

Недостатками известной-конструкции являются пересечение потока отходящих газов с загружаемымматериалом, что способствует повышению выноса пыли из печи, и следовательно, снижению производительности агрегата, отвод газов в верхней части печи, т.е. из наиболее разогретой точки данного сечения печи, что повышает расход тепла на процесс,, загрузка материала в случайные точки печи, что способствует оседанию материала на поду, невысокая транспортирующая способность первого ряда фурм и отсутствие приспособлений для очистки.отдельных участков печи.

Целью изобретения является уменьшение выноса пыли, повышение производительности печи и увеличение транспортирующей способности газовых потоков.

Поставленная цель достигается тем что печь ступенчато-взвешенного слоя содержащая под, транспортирующие фурмы, узел загрузки материала и отвода газов, имеющий отверстие для отвода газов в передней стенке, дымовой боров,бункер,транспортеры для подачи материала и загрузочный лоток, снабжена расположенной между дымовым боровом и отверстием для отвода газов осадительной камерой с сечением,равным 1,02-2,3 сечения дымового борова, и имеющей фурмы острого дутья периодического действия, а загрузочный лоток выполнен в виде отдельных рукавов , установленных над соплами фурм первого ряда, при этом сопла врезаны в основания рукавов.

При этом, с целью увеличения транспортирующей способности газовых потоков сопла фурм первого ряда расположены выше сопл в других рядах на высоту, равную 0,6-1,0 расстояния между рядами фурм.

Загружаемая и агрегат шихта поступает в печь со ступенчато-взвешенным слоем, в которой из нее удаляется влага, осуществляется разогрев до QOO-IOSO C и происходит ее частичное восстановление (до 20-30%), и оттуда , в камеру довосстановления.

Шихта передается со ступени на ступень во взвешенном состоянии по напр.авлению к камере довосстановления под воздействием высокоскоростных, направленных, подаваемых через фурмы газовоздушных потоков. Высокоскоростные потоки после затухания скорости перемещаются под сводом печи в сторону камерл довосстановления, опускаются вниз и двигаются потоком высотой 2 м, от уровня фурм в VjTopOHy газоотводящего патрубка. В районе первого ряда фурм известной печи газовый поток поднимается вверх через псевдоожиженный слой шихты и через коллекторы отводится из агрегата. .

В данном случае обеспечивается устранение пересечения потока отводимых газов с потоком материала и, как следствие, существенное уменьшение выноса дьши из печи и повышение ее производительности, отвод дыма из нижней части печи, что .способствует уменьшению расхода топлива на процесс, и повышение транспортирующе способности первого ряда фурм. Указанные особенности печи обеспечивают ся при совмещении точек подачи в печь шихты с точками ввода высокодисперсных струй первого ряда фурм.. Загрузочный лоток изготовлен из отдельных, например трубчатых, рукавов, установленных под углом 40-75° к горизонту в количестве, равном количеству фурм первого ряда. При неравенстве числа рукавов числу фурм первого ряда происходит попадание шихты в межфурменное пространство и оседание материала, на поду печи. При угле наклона рукавов меньше 40° к горизонту становится неустойчивым сход материала, происходит кострение и забивание рукавов. При угле наклона.рукавов больше 75°к горизонту, схся материала не улучшается. а сложности при компановке отдельг ных узлов системы заметно возрастают. Сопла транспортирующих фурм перво го ряда врезаны в основание наклонных рукавов. Тем самым обеспечивается ликвидация пересечения потоков газа и материала в районе первого ряда фурм и повышение жесткости системы. Другое-взаимно друг друга расположение фурм и рукавов не обеспечи чвает решение поставленных вопросов. Между дымовым боровом и отверстием для отвода дыма в. районе загрузоч ного лотйа располагается осадительная камера- для сбора просыпи из отходящих газов при их повороте на входном участке камеры. Другое расположение осадительнЬй камеры приводи : к увеличению выноса пыли из печи Проходное сечение осадительной камеры составляет 1,0-2,3 от проходного сечения дымового борова. При меньшем сечений камеры (менее 1,0 от сечения борова) снижается степень вьщеления пыли -из потока газов и возрастает аэродинамическое сопротив ление системы. При большем сечении камеры (более 2,3 от сечения борова степень вьщеления из газов пыли не повышается, а габариты устройства возрастают. Осадительная камера оборудована фурмами острохр дутья перио дического действия для возвращения уловленной пыли обратно в процесс. Отсутствие таких фурм делает необходимым установку специального- тракта и оборудования для использования уловленной пыли. , Транспортирующая Способность (энергия) высокоскоростных потоков ряда фурм заметно возрастает при HJC подъеме по высоте печи. Установлено J4TO сопла зтих фурм должны быть распол бжены выше основных фурм на удале нии по верти кали, равном 0,6-1,0 расе тояния между рядами фурм.При меньшем .удалении (менее 0,6 от расстояния между рядами) не обеспечивается требуемое повышение транспортирующей энергии высокоскоростных потоков. При большем удэ,пении фурм, первого ряда от остальных (более 1,0 от расстояния между рядами фурм) неоправдано возрастают габариты агрегата. Сущность изобретения заключается в конструктивном оформлении узла загрузки материала и отвода дыма из печи ступенчато-взвешенного слоя, обеспечивающем совмещение точек подагчи в печь шихты с точками ввода высокоскоростных потоков первого ряда фурм и подъем фурм этого ряда относительно других рядов фурм. Тем самым обеспечивается ликлидация пересечения потоков газа и материала в районе отвода газов из печи, отвод дыма из нижней части печи и повышение транспортирующей способности первого ряда фурм. - На фиг. 1 представлено принципиальное устройство головной части печи ступенчато-взвешенного слоя с расположением всех рядов фурм на одном уровне; на фиг. 2 - то же, с повышенным расположением первого ряда фурм; на фиг. 3 - расположение наклонных рукавов по поперечному сечению печи. Устройство г-оловной .части печи (узел загрузки материала и отвода дыма) .состоит из передней стенки 1 с отверстием- 2 для отвода газов, дымового борова 3, бункер 4 и транспортеров 5 для подачи материала, наклонных рукавов 6 загрузочного лотка, осадительной камегры 7, транспортирующих фурм 8 и фурм 9 острого дутья. Устройство работает следующим образом. . Кусковой материал транспортёром 5 загружают в бункер 4 и оттуда по наклонным рукавам 6 загрузочного лотка подают в печь к транспортирующим фурмам 8 первого-ряда. Под воздействием подаваемых через эти фурмы направленных высокоскоростных потоков, имеющих скорость, превышающую скорость витания отдельно взятого куска, материал передают на последующую ступень и далее со ступени на ступень по направлению к камере довосстановления. При этом газовоздушную смесь сжигают в рабочем объеме печи. Твердый восстановитель (например, уголь)- загружают в печь вместе с основным потоком кускового материала, либо вдувают в печь вместе с газовоздушным потоком через фурмы в заданной точке агрегата. Подача твердого топлива может быть произведена та:кже частично, либо полностью через свод печи. Материал по мере продвижения по печи подвергагют сушке нагреву до 1100°С и частич-ному восстановлению. Далее материал перегружают в камеру довосстановления, где и завершают процесс в плотном слое при отсутствии принудительной подачи в слой газа-восстановителя. Твердый восстановитель обеспечивает создание ц печи восстановительной атмосферы и, следователь но, частичное (до заданной степени) восстановление железной руды. Непрореагировавший уголь вместе с рудой поступает в камеру довосстановления и обеспечивает завершение в ней восс тановительных процессов. I. Газовый поток в печи со ступенчато-взвешенным слоем выполняет транспортирующие функции и осуществляет развитие тепло-массообменных процессов. Высокоскоростные газовоздушные потоки, подаваемые фурмами 8, после затухания скорости перемещают под сводом в печи в сторону камеры довосстановления, . опускают вниз и возвращаю потоком рециркуляционных газов высотой 2 м от уровня фурм в сторону отверстия 2 для отвода гауов через переднюю стенку 1 печи. Далее газы через осадительную камеру 7 и боров 3 сбрасывают в дымовую трубу, в осадительной камере 7 при повороте потока отходящих газов происходит вьщеление из него пыли и накоп ление ее на поду камеры. Оттуда пыль посредством периодической подачи через фурмы .9 .острого дутья вдувают обратно впечь и возвращают в процесс, повышая тем самым, произ одительность агрегата. Для снижения аэродинамического сопротивления системы и повышения, степени выделения пыли из потока уходящих газов проходное сечения осадительной камеры 7 выполняют равным 2 от проходного сечения борова. Например, для печи типа СВС-1,0 с поперечным -.сечением борова 8 Mf проходное .сечение камеры 7 составит 16 . Повышение транспортирующей способности высокоскоростных струй первого ряда фурм обеспечивается повышением их расположения по вертикали от уровня остальных.фурм, равном 0,8 расстояния между рядами фурм, т.е. 0,8-3,,7 м (где 3,4 м - расстояние между ступеньками печи СВС-1,0). Сопла транспортирующих фурм первого ряда врезаны в основание наклонных рукавов 6. Э.ти рукава изготовлены отдельными, наклонными под к горизонту, и в количестве, равном количеству фурм первого ряда (для печи типа СВС-1,0-5 шт). Восстановленная руда из камеры довосстановления разгружается на тракт готовой продукции, Применение предлагаемого изобретения обеспечивает увеличение производительности агрегата на 18-20%, повышение степени восстановления материала на 2-3%, получение готовой продукции однородного качества и снижение на 4-8% удельного расхода топлива на процесс.

ПЕЧЬ СТУПЕНЧАТО-ВЗВЕШЕННОГО СЛОЯ, содержащая под, транспортирующие фурмы, узел загрузки материала и отвода газов, имеющий отверстие для отвода газов в передней стенке. дымовой боров, бункер, транспортеры для подачи материала и загрузочный лоток, отличающаяся, тем, что, с целью уменьшения выноса пыли и повышения производительности печи, она снабжена расположенной между дымовым боровом, и отверстием для отвода газов осадительной камерой с сечением, равным 1,0-2,3 сечения дымового борова и имеющей фурмы острого дутья периодического действия, а загрузочный лоток выполнен в виде от-, дельных рукавов, установленных над соплами фурм первого ряда,при зтом сопла врезаны в основания рукавов. 2. Печь по п. 1,.отличаю щ а я с я тем, что, с целью.- 5 увеличения транспортирующей способсл ности газовых потоков, сопла фурм первого ряда расположены выше сопл в других рядах на высоту, равную. 0,6-1,0 расстояния между рядами фурм. о 05 00 4 00