Вращающаяся печь Советский патент 1989 года по МПК F27B7/00 F27B7/32 

Изобретение относится к технике термообработки материалов в барабанных вращающихся печах в металлургической, химической промышленности в производстве строительных материалов.

Цель изобретения - снижение на- ростообразования, пыле- и брызгоуно- са и интенсификации теплообмена.

На фиг.1 показана печь, продольный разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1,с отверстиями в нижней части дополнительной шайбы; на фиг.З - то же, со щелевыми отверстиями;на фиг.4 развертка при щелевых отверстиях в дополнительной шайбе.

Печь содержит.корпус барабанной вращающейся печи 1, установленной под углом к горизонту, кольцевую щай бу 2 в загрузочном обрезе, цепную завесу 3, дополнительную кольцевую шайбу 4 с отверстиями 5 в нижней части (фиг.2) или со щелевыми отверстиями 6 (фиг.З и 4) высотой, равной высоте дополнительной шайбы, при выполнении отверстия 6 щелевым первые по ходу вращения печи кромки 7 отверстий отогнуты в сторону разгрузочного конца, а вторые по ходу вращения кромки 8 отверстий отогнуты в сторону загрузочного конца печи

Образующая 9 условной поверхности усеченного конуса, имеющего основаниями центральные отверстия шайбы 2 в разгрузочном обрезе печи и дополнительной щайбы 4, расположена под углом oi 10-30 к образующей корпуса печи. Образующая 10 условной поверхности усеченного конуса, имеющего основаниями центральное отверстие дополнительной шайбы 4 и поперечное сечение печи в начале цепной завесы, расположена под углом /1 2-10 к образующей корпуса печи.

Корпус 1 печи входит в неподвижную загрузочную головку 11, которая в нижней части соединена с пылевой камерой 12. Пульпа подается в печь наливом на течке 13 через дозатор 14.

Пульпа через дозатор 14 по течке 13, введенной через центральное отверстие шайбы 2 во вращающуюся печь 1, поступает наливом в полость ограниченную шайбой 2 в загрузочном обрезе печи и дополнительной шайбой 4. Проходя через дополнительную шай

0

5

0

5

0

5

0

5

бу 4, пульпа поступает в следующую полость, ограниченную этой шайбой и цепной завесой 3, далее транспортируется через цепкую завесу и последующую полую часть печи. Сушка и термообработка шихты осуществляются движущимися противоточно продуктами сгорания топлива. Газовый поток, содержащий частицы пьши и брызги пульпы, эвакуируется из печи черея загрузочную головку 11 и пылевую камеру 12, из которой направляются в систему очистки (в циклоны, электрофильтры) . Отверстия 5 или 6 в дополнительной щайбе обеспечивают вывод из полости между шайбами 2 и 4 крупных частиц, поступающих с шихтой или образующихся в печи из-за присадки пыли, обрушения налипших на корпус кусков шихты, опорожнение полости от перед остановкой печи. Наличие отогнутых кромок 7 и 8 у отверстий обеспечивает более быстрый и организованный захват крупных частиц и вывод из полости между шайбами, а также перемещение частиц от стенки шайбы 4 по стороны разгрузочного конца. Это сокращает время контакта крупных частиц со стенками шайбы и, соответственно, уменьшает возможность их налипания на стенки. Кроме того, эти отогнутые кромки обеспечивают при вращении печи непрерывное орошение выступающей над слоем части шайбы увлекаемой ими пульпой.

По мере продвижения шихты по длине печи и высушивания она последовательно переходит из жидкотекучего в пластичное состояние с образованием крупных комьев, далее-образуются гранулы, которые измельчаются цепями. В области пластичного состояния имеет место наименьшая скорость движения. При размьшании крупных комьев цепями может возникать ускорение движения на непродолжительное время. Эти толчки приводят к колебаниям высоты слоя на предшествующем участке и, соответственно, к колебаниям доли поверхности шайбы, выступающей над слоем, в результате чего может происходить прилипание влажной шихты к поверхности шайбы, ее присыха- ние и образование нароста на шайбе, что существенно -ухудшает работу вра- щ;1ющихся печей при известном выполнении их загрузочного участка.

В полости печи между шайбами 2 и 4 образуется слой пульпы практическ постоянной высоты, так как колебания скорости движения в зоне пластичного материала в цепной завесе компенсируются наличием дополнительной шайбы 4.

Постоянная и оптимальная высота слоя пульпы в полости между шайбами обеспечивает постоянное смачивание торцовой поверхности шайбы 2 в загрузочном обрезе, что значительно уменьшает или исключает возможность прилипания и закрепления на ее поверхности шихты.

Допоянительнай шайба 4 выступает над зеркалом слоя шихты со стороны разгрузочного конца, поэтому пульпа из загрузочного участка, переливаяс через борт этой шайбы, непрерывно смачивает ее торцовую поверхность с разгрузочной стороны, что уменьшает или исключает прилипание и закреление нароста.

Расстояние дополнительной шайбы 4 от загрузочного обреза печи в пределах 0,2-0,6 диаметра печи определяется тем, чтобы до этой шайбы шихта не успевала существенно подсушиться и оставалась в виде хорошо текучей пульпы. При величине этого расстояния более 0,6 шихта подходит к шайбе с пониженной влажностью и текучестью, плохо транспортируется через шайбу, не смачивает ее разгрузочную поверхность, налипает,что ведет к зарастанию участка и шайбы, нестабильности движения и переливам пульпы через загрузочную шайбу в пылевую камеру. При величине этого расстояния менее 0,2 создаются условия для быстрого забивания коМка- ми полости между шайбами, ее зарастанию, загустеванию шихты в этой полости из-за присадки на коротком участке повьшенного количества пыли из сильно запыленного газового потока. Высота расположенной на указанном расстоянии от загрузочного обреза печи дополнительной шайбы должна обеспечивать угол между образующей условной поверхности усеченного конуса с основаниями - центральными отверстиями обеих шайб - и образующей корпуса печи в пределах 10-30°. В этом случае запыленный газовый поток достаточно плавно сужается при переходе из централь0

ного отверстия дополнительной шайбы к центральному отверстию шайбы в загрузочном конце, приобретая коническую форму, что ограничивает брызго- уноса, завихрение потока, попадания влажной пыли, на стенки корпуса и шайбы. При величине этого угла более ЗО происходит чрезмерно резкое изменение направления потока газа при переходе из дополнительной в загру- зочнзпо шайбу. Это ведет к возрастанию потерь напора, возникновению сильных занихрений в свободном про5 страцстве у загрузочной шайбы, обуславливающих брызгоунос из печи,налипанию влажной пыли на торцовую поверхность шайбы и стенки корпуса между шайбами, ухудшению теплопереQ дачи к слою между шайбами. Кроме того, при этом угле высота дополнительной шайбы оказывается недостаточной, слой материала с ее разгрузочной стороны может оказываться

5 выше шайбы, что обуславливает колебания зеркала пульпы между шайбами при имеющих место при эксплуатации колебания скорости движения в области пластичного комьеобразного

материала. Это приводит к изменению высоты смачиваемой части торцовой поверхности загрузочной шайбы, ее зарастанию. При величине этого угла менее 10 высота дополнительной шайбы оказьшается чрезмерной большой, она значительно возвьш1ается над слоем со стороны разгрузочного конца. Это ведет к резкому изменению направления тазового потока п е- ред дополнительной шайбой и, соответственно, образов анию перед ней за- вихрений, брызгоуноса, налипанию влажных капель, наростообразованию на ее торцовой поверхности и на корпусе перед шайбой. При этом большое количество пыли в результате резкого изменения направления потока выпадает на коротком участке перед шайбой, обуславливая загустевание шихты на полом участке перед цепной

0 завесой и нарушение его продвижения в цепную зону.

При площади сечения отверстий в дополнительной шайбе менее 0,015 площади ее кольцевого сечения размер

5 отверстий оказывается недостаточным для эвакуации из полости между шайбами крупных комков шихты, имеется склонность к зарастанию отверстий.

5

0

5

При площади сечения отверстий более 0,10 не обеспечивается поддержание ;требуемого уровня шихты в полости между шайбами, так как вся шихта перетекает через отверстия и отсутствует перелив через борт дополнительной шайбы. Отсутствие непрерывного слива через борт привадит к подсыха- |нию влажных капель с разгрузочной стороны дополнительной шайбы, образованию на ее торцовой поверхности нароста. Вьшолнение отверстий в шайбе щелевыми по всей высоте облегчает эвакуацию комьев, уменьшает возможность зарастания, стабилизирует перелив шихты через дополнительную шайбу.

При выполнении первых по ходу вращения кромок отверстий отогнутыми в сторону разгрузочного конца печи на угол менее 10° к плоскости шайбы недостаточно эффективно пересыпают и эвакуируют от стенки иайбы крупные частицы, что способствует накоплению комков и зараста- ию. При величине этого угла более 160 крупные частицы и шихта чрезмерно высоко поднимаются при враще- Нии печи и, падая, вызывают брызгорное, налипание, на стенки.

Расстояние между дополнительной |пайбой указанной высоты и началом Цепной завесы должно обеспечивать гол между образующей условной поверхности усеченного конуса с осно- аниями - центральным отверстием до- |1олнительной шайбы и поперечным се- |1ением печи в начале цепной завесы Ь пределах 2-10°. При меньшем угле Чрезмерно увеличивается расстояние От дополнительной шайбы до цепной Завесы, и- к цепной зоне подходит чрезмерно подсушенная шихта, поте- рявтая текучесть, что затрудняет ее перемещение на полом участке и при «ходе в завесу ведет к наростообра- :3ованию.

При большем угле дополнительная айба оказывается слишком близко к Началу цепной завесы. Как известо, скорость газов в свободном сеении печи под цепями в 5-6 раз вы- е, чем в верхней части сечения в епях. Поэтому при близком располо- ении шайбы нижний высокоскоростной оток газов ударяется в выступающую

часть дополнительной шайбы, увлекая, с собой большое количество пыли и капель, сорванных с поверхности слоя. Это обуславливает прилипание материала к поверхности шайбы,образование кольцеообразного нароста.

Формула изобре

тения

1. Вращающаяся печь, включающая размещенную у загрузочного конца печи течку для подачи материала,кольцевую шайбу в обрезе печи и дополнительную кольцевую шайбу перед цепной завесой, отличающаяся тем, что, с целью снижения наростообразования, пыле- и брызго- уноса и интенсификации теплообмена, дополнительная кольцевая шайба установлена на расстоянии от обреза печи, равном 0,2-0,6 диаметра печи, а высота ее выбрана из условия,чтобы образующая условной поверхности усеченного конуса, имеющего основаниями центральные отверстия обеих шайб, располагалась под углом 10-30 к образующей корпуса печи, при этом дополнительная шайба снабжена отвер-- стиями, общая площадь сечения которых составляет 0,015-0,1 площади кольцевого сечения шайбы.

2.Печь ПОП.1, отличающаяся тем, что расстояние между дополнительной кольцевой шайбой

и цепной завесой выбрано из условия, чтобы образующая условной поверхности усеченного конуса, имеющего основаниями центральное отверстие до- полнительной шайбы и поперечное сечение печи в начале цепной завесы, располагалась под углом 2-10° к образующей корпуса печи.

3.Печь по ПП.1 и 2, отличающаяся тем, что отверстия

дополнительной шайбы выполнены щелевыми, высотой, равной высоте шайбы, а первые по ходу вращения печи, кромки отверстий отогнуты в сторону разгрузочного конца печи на угол 10-60 к плоскости шайбы.

4. Печь по пп.1-3, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что вторые по ходу вращения печи кромки щелевых отвер- стий дополнительной шайбы отогнуты в сторону загрузочного конца печи.

Фи9.1

ВидА

Изобретение относится к конструкции вращающейся печи, в частности к конструкции ее загрузочного участ/Z ка, и обеспечивает снижение наросто- образования, пыле- и брызгоуноса, интенсификацию теплообмена. Устройство содержит корпус печи 1, кольцевую шайбу 2, цепную завесу, дополнительную кольцевую шайбу 4 с отверстиями 5, при этом кромки отверстий отогнуты в сторону разгрузочного конца. Образующая 9 условной поверхности усеченного конуса, имеющего основаниями центральные отверстия шайбы 2 и дополнительной шайбы 4, расположена под углом о( 10-30° к образующей печи. Кромки отверстий отогнуты на 10-60 к плоскости шайбы. Площадь отверстий 5 составляет 0,015-0,100 площади кольцевого сечения шайбы 4. 3 з.п. ф-лы,. 4 ил. ш (Л fi Сл СО со СЛ

Фие.З

/

Фие.