Цепная завеса вращающейся печи Советский патент 1991 года по МПК F27B7/18 

Изобретение относится к технике обжига материалов в барабанных вращающихся печах, например, в цементной промышленности.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена, снижение пылеуноса, наростообразования и износа футеровки.

На фиг.1 показана развертка цепной завесы вращающейся печи; на фиг.2 - крепление цепей на продольных рядах пластин.

На корпусе 1 вращающейся печи закреплены одним концом свободно висящие цепи 2, точки подвески которых расположены по многозаходной винтовой линии 3, каждая из которых составлена из двух-четырех параллельных рядов 4, расстояние между которыми по дуге окружности а 0,02-0,08 диаметра печи D. В этом случае ширина каждого захода винтовой линии навески составит от (2-1) -0,020 0.02D до (4-1) -0.08D 0,240.

Цепи 2 закреплены на продольных рядах металлических пластин 5, жестко соединенных с корпусом 1. Длина b пластин 5 составляет 0,05-0,2 D. Пластины 5 в соседних по длине печи продольных рядах смещены по окружности на расстояние с 0,003-0,0150.

Наклон винтовых линий 3 навески к продольной оси печи, преимущественно, 60° (30-65°).

Количество заходов винтовой навески может быть постоянным или изменяться по длине печи в зависимости от изменяющихся свойств высушиваемой и нагреваемой шихты. Наиболее целесообразное количество заходов винтовой навески 3-8.

Плотность навески также может изменяться в широких пределах: 2,5-14 м2/м2. Регулирование плотности навески обеспечивается изменением расстояния между соседними цепями 2 по длине направляющих винтовых линий 3. изменением количества

Ё

О

XI о со

Ј

параллельных рядов 4 в одной направляющей винтовой линии 3, изменением количества цепей 2, закрепленных на одной точке подвески -- одна или две цепи 2, с их чередованием по длине винтовой направляющей.

Для удобства крепления и возможности изменения точки крепления при износе отверстия пластины 5 снабжены несколькими отверстиями по длине, в которые вставляются крепежные пальцы, Во избежание повышения пылеуноса пластины 5 целесообразно выполнять заподлицо с футеровкой, в которой предусматриваются выемки для установки крепежных болтов и крепежного звена цепи 2.

Цепная завеса вращающейся печи работает следующим образом.

Жидкотекучая сырьевая шихта по течке наливом подается во вращающуюся печь и за счет наклона и вращения печи перемещается к разгрузочному концу, высушиваясь и нагреваясь за счет тепла движущихся навстречу продуктов сжигания топлива. По мере высушивания существенно изменяется физическое состояние шихты от жидкотеку- чего в загрузочном конце до вязкопластич- ного в средней части и гранулированного в разгрузочном конце цепной завесы.

Расположение цепей 2 по многозаход- ной винтовой линии 3 в направлении вращения печи (первым при вращении из слоя материала выходит холодный загрузочный конец винтовой линии 3) увеличивает скорость транспортирования шихты, особенно в области вязкопластичной шихты, где образуется нарост на корпусе 1 и цепях 2, крупные комья.

Ограниченное количество заходов винтовой линии 3 навески обеспечивает наличие больших каналов для прохода газов с пониженным аэродинамическим сопротивлением, укладку цепей 2 в нижнем положении на корпусе 1 в виде равномерного ковра без порогов и клубков, что уменьшает истирание гранул цепями 2 и интенсифицирует теплопередачу материалу.

Выполнение каждой направляющей винтовой линии 3 навески из двух-четырех параллельных рядов 4 обеспечивает перемещение потока греющих газов не только вдоль винтовой стенки каналов, образованных высящими цепями 2, но и фильтрацию значительного количества газов сквозь винтовую стенку висящих цепей 2, так как в этом случае она имеет достаточно малое аэродинамическое сопротивление из-за большого расстояния между соседними цепями 2 по винту при сохранении общей поверхности и плотности навески

цепей 2 на необходимом достаточно высоком уровне.

При фильтрации газов в поперечном направлении между соседними винтовыми каналами, образованными висящими цепями 2, вовлекается в процесс теплообмена с газовым потоком вся поверхность цепей 2 (а не только ее часть, обращенная внутрь винтовых каналов), что интенсифицирует тепло0 обмен. Уменьшение аэродинамического сопротивления висящих цепей 2 в параллельных винтовых рядах 4 обеспечивает более равномерное поле скоростей по высоте с уменьшением количества газов, проходя5 щих в свободное пространство под цепями 2, что уменьшает отрыв частиц из слоя, т.е. пылеунос, улучшает пылеулавливание на поверхность цепей 2 в загрузочном конце. Достаточная большая подвижность крепеж0 ных звеньев цепей 2 при достаточно большой плотности навески за счет двух-четырех параллельных рядов водной направляющей винтовой линии 3 навески препятствует образованию нароста по линии точек крепле5 ния и исключает основу для последующего зарастания корпуса 1, заклинивания цепей 2, формирования волнообразного движения материала из-за неравномерности образующегося нароста. При расстоянии между па0 раллельными рядами цепей 2 в одной винтовой линии 3 менее 0,020 образуется нарост из высыхающей шихты, закрепляющийся на слишком близко расположенных точках крепления. При величине этого рас5 стояния более 0,080 большая площадь по дуге окружности корпуса 1 печи между параллельными рядами 4 не подвергается очистке соскальзывающими цепями 2 и также образуется нарост между рядами.

0Ширина каждого захода винтовой линии 3 из нескольких рядов 4 цепей 2 составляет 0,02-0,240. При меньшей ширине захода чрезмерно возрастает плотность навески в заходе, что увеличивает количество

5 газа, проходящего под цепями 2 с увеличением пылеуноса, и уменьшает количество газов, фильтрующихся через цепи 2 с ухудшением омывания цепей 2 и теплообмена. Плохая очистка скользящими цепями 2 по0 верхности печи по ширине захода ведет к образованию высокого нароста, формированию волнообразного режима движения материала, дестабилизирующего режим. При большей ширине захода образуется

5 чрезмерно широкий нарост в цепях 2 (хотя и меньший, чем в предыдущем случае), чрезмерно сближаются по окружности соседние заходы винтовой линии 3 крепления цепей 2, что приводит к попаданию концов цепей 2 одного захода на точки крепления другого

захода. Это увеличивает сопротивление продвижению материала, способствует запутыванию цепей 2 и ухудшению очистки корпуса 1 между заходами.

Выполнение пластин 5 ограниченной длины, равной 0,05 0,20, в сочетании с их смещением по окружности на 0,003-0,0150 обеспечивает более полное перекрытие сечения для прохода газа через винтовую стенку висящих цепей 2, улучшает их омы- вание и теплоотдачу от газов. Кроме того, это обеспечивает более равномерное перемещение материала и перелопачивание его при прохождении через полосу крепления цепей 2.

При длине крепежных металлических пластин 5 менее 0.05D усложняется монтаж, не обеспечивается возможность выполнения нескольких отверстий для крепления цепей 2. что исключает возможность при износе отверстия перевески цепей 2 на соседнее отверстие с увеличением срока службы пластины 5 Это в процессе эксплуатации педст к ослаблению цепной завесы с ухудшением теплопередачи и ухудшением пылеулавливания в загрузочном участке. При длине пластин 5 более 0,2В уменьшается возможность достаточно эффективного перекрытия цепями 2 за счет их смещения сечения для прохода газов что ухудшает теплообмен и пылеулавливание. Кроме того, чрезмерная длина пластин 5 приводит к развитию термических деформаций с отрывом пластин и разрушением бетонной футеровки печи

При смещении пластин 5 по окружности в соседних оядах менее 0,0030 не достигается доси.то жою перекрытия сечения на относительно коротком участке, что ухудшает смывание цепей 2 газами и снижает ин тенсивность теплопередачи, увеличивает пылеунос При смещении более чем на 0,0150 также не достигается достаточно полного перекрытия поперечного сечения цепями 2, в результате чего снижается эффективность теплопередачи. Рациональное смещение Г.СТИТЯРТСЯ при его величине 0,008-0,010

В таблице приведено примеры, характеризующие предлагаемую цепную завесу в сравнении с известными

В опыте 1 (базовой объект) многозаход- ная винтовая навеска свободновисящих цепей выпольенч ; навеской по винтовым направляющим цепей в один ряд. 8 опыте 2 навеска выполнена по прототипу.

В опытах 3-7 цепная завеса выполнена в соответствии с чертежом, причем в опытах 4-6 конструктивные характеристики находятся в предлагаемых пределах

Цепная завеса выполнена во вращающейся печи размером 5 х 185 м. используемой для обжига цементной сырьевой шихты, приготовленной на основе белитового шлама - отхода произвродства глинозема. Характерными свойствами этой шихты являются пониженная влажность (32% против 35-40% в традиционных шихтах), обусловливающая пониженную пылеу0 лавливающую способность загрузочного участка цепной завесы и пониженная теплота клинкерообразования( 250 ккал/кг клинкера против 440 ккал/кг клинкера в традиционных цементных шихтах), обусловливающая

5 повышенные производительность печи и количество единовременно находящегося в цепной завесе материала.

Приведенные в таблице данные подтверждают, «то использование предлагае0 мой цепной завесы обеспечивает увеличение производительности, снижение удельного расхода топлива, снижение пыле- уиоса, снижение аэродинамического сопротивления печи повышение активности

5 цемента за счет стабилизации процесса и улучшения термоподготовки, уменьшения циркуляции пыли

Преимущества предлагаемой завесы по сравнению с прототипом состоят в следую0 щем.

Крепления расположенных по винтовой линии 3 свободновисящих цепей 2 на отдельных продольных металлических пластинах 5 уменьшает абразивный износ

5 футеровки, так как они ограничивают путь скольжения цепи 2, если выполнены высотой, большей, чем высота футеровки. Если высота пластин 5 равна высоте футеровки (а узлы крепления цепей 2 расположены в вы0 емках футеровки), то по мере износа поверхностного слоя футеровки образуется впадина между пластинами 5, в которой задерживаются гранулы материала и в дальнейшем цепи 2 скользят по этим гранулам,

5 как по каткам, что исключает последующее истирание футеровки

При креплении на продольных пластинах 5 поверхность ковра висящих цепей 2 оказывается не строго винтовой, как в про0 тотипе, а ломаной, что увеличивает практическую поверхность смывания цепей 2 греющими газами, облегчает проникновение газа внутрь объема винтовой линии 3 из нескольких рядов 4 цепей 2, т.е. интенсифици5 руеттеплопередачу, пылеулавливание, снижает аэродинамическое сопротивление.

Расположенные по ломаной винтовой линии 3 точки крепления легче очищаются от налипающего материала скользящими цепями 2

Выполнение продольных пластин 5 ограниченной длины 0,05-0,20 в сочетании с их смещением по окружности на 0,003- 0.015D обеспечивает более полное перекрытие сечения для прохода газа через винтовой ковер висящих цепей 2, улучшает их смывание и теплопередачу, кроме того, обеспечивается более интенсивное перело- пачивание материала при прохождении через полосу крепления цепей 2.

ниям. каждый заход которых выполнен из нескольких рядов цепей, отличающая- с я тем, что, с целью интенсификации теплообмена, снижения пылеуноса, наростообразования и износа футеровки, цепи закреплены на соединенных с корпусом продольных рядах пластин длиной 0,05-0,2 диаметра печи, смещенных в соседних по длине рядах по окружности на расстояние

0 0.003-0,015 ее диаметра.

Изобретение обеспечивает интенсификацию теплообмена, снижение пылеуноса, наростообразования, износа футеровки. Цепная завеса содержит закрепленные одним концом на корпусе свободновисящие цепи, точки подвески которых расположены по многозаходным винтовым линиям. Винтовые линии навески выполнены из 2 - 4 параллельных рядов 4 цепей, среднее расстояние между которыми составляет 0,02 - 0,08 диаметра печи, крепление цепей по винтовым линиям осуществляется на жестко соединенных с корпусом продольных рядах пластин 5 длиной 0,05 - 0,2 диаметра печи, смещение пластин 5 в соседних по длине рядах по окружности равно 0,003 - 0,015 диаметра печи. 1 з.п.ф-лы, 1 табл, 2 ил.

Формула изобретения2. Цепная завеса по п.1, отличаю1. Цепная завеса вращающейся печи,щаяся тем, что ширина каждого захода

содержащая закрепленные одним концомвинтовой линии навески из нескольких ряна корпусе свободно висящие цепи, распо-15 дов цепей составляет 0,02-0,24 диаметра

ложенные по многозаходным винтовым ли-печи.

Материал

Редактор Т. Клюкина

Фиг. 2

Составитель Л. Петрова Техред М.Моргентал

/

Фп.1

Корректор Т. Малец