Вращающийся барабан для сушки железорудного концентрата Советский патент 1993 года по МПК C22B1/20 

Изобретение относится к подготовке железорудного сырья в черной металлургии, термообработке кусковых материалов в стрс ительной и других отраслях промышленности,

Известны вращающиеся барабаны для термообработки концентрата, других кусковых материалов, содержащие вращающийся корпус с расположенным на его входном участке неподвижным торцевым листом, пропущенные через него по вертикали соос- но cj корпусом барабана загрузочный лоток и размещенное под ним горелочное устройстве.

Недостатками известных решений являются оборудование барабана топливос- жигающим устройством, предназначенным для сжигания топливовоздушной смеси непосредственно в его корпусе. В результате становится необходимым ограничение неличины температурного потенциала внутри барабана, и как следствие его производительности. В противном случае происходит спекание шихты, перегрев стенок барабана, и понижается его стойкость. Ограничение же температур в барабане понижает интенсивность процесса, в частности степени удаления внешней и гидратной влаги из кускового материала. Отсутствие систем для прямой контактной теплоотдачи от газа к частицам материала.

Данное обстоятельство обусловливает как понижение интенсивности процесса. так и ухудшение качества готовой продукции, произвольное расположение горелоч- ного устройства в сушильном барабане, как

Л

ю кэ

4 О

00

правило, по его оси. В результате конвек- тивная передача тепла от газа к открытой поверхности вращающегося материала, вследствие понижения скоростей смывания слоя, по интенсивности не достигает предельных величин и производительность барабана также понижается. Перечисленные недостатки частично устраняются при предварительном формировании теплоносителя в выносном теплогенёраторе с двухступенчатой схемой по дгф ОЙки теплоносителя к процессу.

За прототип принимаем вращающийся барабан для сушки железорудного концентрата, содержащий вращающийся корпус с расположенным на его входном участке неподвижным торцевым листом, пропущенные через лист соосно по вертикали с корпусом барабана загрузочный лоток и размещенный под ним теплогенератор,

Недостатками известного решения являются отсутствие систем для повышения времени прямой контактной теплоотдачи от газа к частицам материала. В результате интенсивность процесса и качество готовой продукции недостаточно высоки; случайная . ориентация загрузочного лотка и теплогене- ратора и объеме барабана, что понижает возможность ввода части материала непосредственно в поток горячих газов, время пребывания частиц в этом потоке, снижает интенсивность процесса и приводит к ухудшению качества готовой продукции.

Целью изобретения является интенсификация процесса и улучшение качества готовой продукции,

Сущность изобретения заключается в конструктивном оформлении головной части сушильного барабана с оборудованием ее системой повышения времени контактного нагрева частиц непосредственно в потоке горячего газа и передачи тепла от газов к поверхности материала с падающими частицами. Для этого в барабане, содержащем вращающийся корпус с расположенным на его входном участке неподвижным торцевым листом, пропущенные через, лист соосно по вертикали с корпусом барабана загрузочный лоток и размещенный под ним теплогенератор, загрузочный лоток установлен под углом.наклона к оси барабана 45-80°, а ось теплогенератора направлена вверх под углом 3-10° к горизонтали, при этом выходное сечение теплогенератора и нижний срез загрузочного лотка удалены по горизонтали от торцевого листа, на расстояние, равное соответственно 0,01-0,30 и 0,20-0,50 диаметра теплогенератора.

Сушильный барабан работает следующим образом..

Сырой железорудный концентрат по загрузочному лотку подают во вращающийся .корпус сушильного барабана и перемещают по нему от загрузочного до разгрузочного

конца. Топливо (горючий газ) и воздух горения перемешивают подают в пламенную трубу и сжигают с образованием продуктов горения с температурой 1400°С. На выходе из теплогенератора продукты горения

разбавляют воздухом разбавления, подаваемым по окружной трубе, формируют тепло- . носитель с температурой 1100°С и подают его в корпус сушильного барабана. Сходящий с лотка сырой концентрат частично попадает в поток горячих газов, разогревается при прямом контакте с теплоносителем, подвергается удалению внешней и частично гидратной влаги и падает на вращающийся слой. Оставшаяся часть концентрата попадает во вращающийся слой сырой, минуя поток горячего газа. Оба потока концентрата перемешиваются, их температура и содержание внешней влаги усредняется и на выходе из барабана формируется поток материала частично прокаленный и по содержанию внешней влаги соответствующий

условиям транспортировки сыпучих тел. Готовую продукцию разгружают и отправляют на склад готовой продукции.

Угол наклона загрузочного лотка к оси барабана в сторону его разгрузки должен составлять 45-80°. При меньшем угле наклона лотка (менее 45° к оси барабана) часть материала попадает в уже остывший поток

горячих газов, процесс прокаливания пре- ; кращается и качество готовой продукции ухудшается, При большем угле наклона лотка (более 80° к оси барабана) степень равно- мерности термообработки материала

уменьшается и понижается интенсивность процесса удаления как внешней, так и гид- ратной влаги.

Повышение времени пребывания частиц материала в потоке горячего газа обеспечйвается подачей струи горячего газа

навстречу потоку падающих частиц. Для

этого ось теплогенератора направляют под

углом 3-10° коси барабана и вверх навстре. чу потоку загружаемого материала, При

этом падающие частицы струей газа отбрасываются вверх и в сторону разгрузочного сечения барабана, приобретают усложненную траекторию сначала по восходящей, затем нисходящей кривой и время пребывания частиц материала в потоке горячего газа существенно возрастает. При меньшем угле наклона оси теплогенератора (менее 3° к горизонту) сокращается протяженность восходящей дуги движения материала, его время пребывания в горячем

потоке, снижается интенсивность процесса и степень прокалки высушиваемых частиц. При большем угле наклона оси теплогенератора к горизонту (более 10°) становится воз- мржным смывание стенок барабана потоком горячих газов, понижается стойкость оборудования, коэффициент его использова- ни и, как следствие, производительность

ба

забана.

Расстояние между выходным сечением теплогенератора и торцевым листом барабана должно составлять 0,01-0,30 диаметра тег логенератора. Такой высов теплогенератора внутрь барабана выполнен для предельного приближения потока горячих газов к падающим частицам материала и дл возможности противовибрационного плотного соединения теплогенератора с тог. цевым листом. При меньшем удалении выходного сечения теплогенератора от торцевого листа (менее 0,01 диаметра тел- лопенератора) падающий материал не подаете я в устье потока горячих газов. интенсивность термообработки уменьшается i соответственно снижается степень про- калки материала, ухудшается качество готовой продукции. При большем удалении выходного сечения теплогенёраторэ от торцевого листа (более 0,3 диаметра теплогене- ратэра) в барабане образуется холостая с пониженным температурным потенциалом зонз и удельная производительность суши/ ьного барабана уменьшается.

Расстояние между нижним срезом за- гру: очного лотка и торцевым листом бара- бан з должно составлять 0,2-0,5 диаметра теплогенератора. При меньшем удалении нижнего среза лотка от торцевого листа (менее 0,2 диаметра теплогенератора) часть материала попадает на торцевой лист и опускается по нему, минуя поток горячего газа, вниз во вращающийся слой. Интенсивность процесса сушки и степень прокалки материала при этом снижаются. При большем удалении нижнего среза лотка от торцевого листа барабана (более 0,5 диаметра тепло- генератора) часть материала попадает в уже частично остывший поток газа( интенсивность процесса сушки снижается и степень прокалки материала также падает.

Применение изобретения обеспечивает повышение производительности сушильных барабанов, снижение содержания внешней и гидратной влаги в готовой продукции.

Формула изобретения -: Вращающийся барабан для сушки железорудного концентрата, содержащий вра- щающийся корпус с расположённым на его входном участке неп одвижным торцевым листом, пропущенные через лист соосно по вертикали с корпусом барабана загрузочный лоток и размещенный под ним тепло- генератор, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса и улучшения качества готовой продукции, загрузочный лоток установлен под углом к оси барабана 45-80°, а ось теплогенератора направлена вверх под углом 3-10° к горизонтали, при этом выходное сечение тепло- генератора и нижний срез загрузочного лотка удалены по горизонтали от торцового листа на расстояние, равное соответственно 0,01-0,30 и 0,20-0,50 диаметра теплогенератора.

Использование: подготовка железорудного сырья в металлургии. Сущность: вращающийся барабан содержит вращающиеся корпусе расположенным на его входном участке неподвижным торцевым листом, загрузочный лоток, установленный под углом наклона 45-80° к оси барабана, и теп- логенератор, ориентированный выходным сечением вверх под углом 3-10° к горизонту навстречу потоку загружаемого материала, Выходное сечение теплогенератора и нижний срез.загрузочного лотка удалены по горизонтали от торцевого листа на расстояние, равное соответственно 6,01-0,30 и 0,2-0,5 диаметра теплогенератора. Предложенная конструкция.обеспечивает подачу большей части загружаемого материала непосредственно в поток горячего газа и достаточную по продолжительности выдержку этих частиц в наиболее высокотемпературной барабана. Это приводит к значительной интенсификации процесса и улучшению качества готовой продукции.. ..-.ел с