Устройство для непрерывного спекания руд Советский патент 1934 года по МПК F27B21/00 

Спекание или аггломерирование руд, как еобходимый подготовительный процесс к доменной плавке, должно получить в условиях металлургического хозяйства огромное распространение. В силу целого ряда особенностей железных руд - некоторые из них должны быть в 100% подвергнуты аггломерации, другие значительно более 50% я т. л. Отсюда ясно, что основным типом аггломерационного устройства должно считаться лишь вполне механизированное устройство с оптимальной производительностью, осуществляющее массовый, непрерывный процесс спекания.

Из существующих систем этим условиям отвечает лишь американская система ДуайтЛлойда. Остальные еистемы (Гринвальта, А. И. Б. я др.) являются стационарными, с периодическим циклом работы, предназначенными для средней и малой производительности.

Все эти еистемы, работающее по принципу обращенной тяги, путем отсасывания продуктов сгорания сверху вниз через слой щихты, или вовсе не имеют регулировки процесса горения, или же регулируются крайне несовершенно путем перестановки щибера от руки. Это обстоятельство является большим недостатком существующих систем, ибо всякое аггломерационное устройство тем совершеннее будет выполнять свое назначение, чем шире будут возможности управления процесг сом спекания в отношении температурных условий, зависящих от регулировки процесса горения топлива, смешанного с рудой,

Такал регулировка приобретает особое значение для тех руд, из которых при спеканди необходимо удалять возможно большую чабть вредных примесей, как-то мышьяк, серу jf др.

:-С

Предлагаемое устройство, по мнению жзобретателя, конструктивно разрещает непрерывность процесса спекгшия для получения массового продукта и в То же время осуществляет автоматическую регулировяу температурных условий процесса «пекания в-каждом отдельном спекающем элементе (ящике). Все отдельные операции, начиная от загрузки шихты и кончая выгрузкой готового аггломерата, вполие механивированы и производительность одной платформы может быть значительно ниже, чем может дать самая большая лента Дуайт-Ллойда. Спекание с одной стороны ведется в совершенно обособленных спекательных ящиках, но в то же время все они, будучи установлены на вращающейся карусельного тиаа платформе, образуют непрерывно движущееся кольцо и сохраняют непрерывную самостоятельную связь с центральным отсасывающим устройством, причем каждый ящик снабжен автоматичееким приспособлением, позволяющим регулировать процесс горения, СОГЛ&.СНО заранее выработанных лабораторным путем указаниям регулировки. По окончании же процесса спекания каждый ящик последовательно и автоматически опоражнивается от готового продукта и тотчас же поступает под бункерное устройство для нагрузки свежей шихты.

На чертеже фиг. 1 изображает устройстве в поперечном разрезе, фиг. 2 - то же, вид сверху и фиг. 3-12 - отдельные детали.

Вращающаяся, карусельного типа, клепаная рама, несущая на себе все отдельные части устройства, состоит нз концентрически расположенных двойных балок 10 ъ 11 л радиальных 12, 12... и 13, 13... Радиальные, баяки 12, 12... сходятся на подпятниковой 16 и скреплены с нею. Иод балками 10 и укреплено соответствующее число ходовых олес 14 с шариковыми подшипниками, прием два-три внутренних колеса являются веущими, получающими вращение непосредтвенно от МО i оров 17, установленных на прилепанных к основной раме площадках. Ток олучается от кабеля 18, уложенного в кольцевом кадале. Вращение .рамы- совершается о направляющим кольцевым рельсам 5-/5, причем движение рамы центрируется шариковым: подпятником 16, установленным в центре дымоотсосного устройства на соответственном фундаменте.

Вместе с рамой вращается также и кольцеой воздушный колокол /Р, прикрепленный к радиальным балкам 12, 12... Этот колокол погрул ен в две кольцевые гидравлические ванны 20-21 и, свободно вращаясь в них, образует центральную кольцевую вакуумную камзру 22, которая при помощи кольцевого канала 23 и промежуточных радиальных каналов 23а соединяется с главным дымовым боровом, идущим к эксгаустеру.

Радиальные и кольцевые балки образуют в раме соответственные секторные гнёзда I, /Л ///... в которых установлены спекательные аппараты /, /... (фиг. 5), верхняя часть которых представляет собой трапецоидальный ящик с закругленными углами, а нижняя часть - дымоотсосную камеру 3 с колосниковой решеткой 2, автоматически очищаемой специальными грибовидными колосниками 55- 41 (фжг. 9 и 10). Камера 3 соединена с воздушным колоколом 19 через пустотелую цапфу д трубопроводом, состоящим из двух частей: неподвижно закрепленной и вращающейся, соединенных между собой сальниковою муфтою 26 (фиг. 8). Эта муфта позволяет патрубку 25, соединенному фланцами с пустотелой цапфой 5, свободно вращаться вместе со спекательным ящиком при его поворачивании в цапфа,х 4 и 5 для опоражнивания. Неподвижная же часть трубопровода присоединена к воздушному колоколу 19 коленом 28, а патрубком 27 входит в сальник 26. Для придания большей жесткости неподвижной части трубопровода патрубок 27 закреплен в стойке 27а. Оба патрубка 6 и 27 на концах, входящих в сальник, имеют упорные буртики для сальниковой набивки.

Таким образом, сальниковая муфта 26. с одной стороны, обеспечивает полную гер1 етичность соединения центральной вакуумной камеры 22 с дымовыми камерами 3,3 спекательных ящиков, а с другой, - позволяет свободно вращать на ходу эти ящики вокруг радиальной оси и вместе с тем дает возможность легко и быстро производить разборку трубопровода и смену спекательных ящиков на ходу} в виду крайне медленного вращения всей платформы (не более двух оборотов в яас).

Автоматическая выгрузка готового продукта по окончании процесс спекания производится следующим образом. Как пустотелая цд,пфа 5, так;и сплошная 4 вращаются на трех опорных роликах 6 та 6а. На квадратном хвосте 7 цапфы 4 (фиг. 7) укреплен двуплечий

рычаг 8, на концах которого находятся свободно вращающиеся ролики 9, 9. В случае, нацример, расположения приемного буйкет) Йля готового аггломерата подсектором Jtfe, на нагужной стороне этого сектора укреплены соответственные упорь в форме .линейных направляющих 37 и 37в. для прямого н обратного вращения сцекательного нп(нка (фиг. 2). При вращении платформы по часовой стрелке передний ролик рычага 5, в.бтречая упор .7, принужден будет скользитьjsHiis/и поворачивать спекательный Я1Цик nJ drHli ча.совой стрелки. Когда вращение произойдёт 180°, то задний ролик займет в это время место переднего и, встретив упор 57в, начнет скользить вверх, поворачивая обратно спекательный ящик, пока он не займет своего первоначального положения и не сядет соотйетственными опорными приливами на основную раму. Опорожненный спекательный ящик затем проходит последовательно под двумя дагрузочными бункерами: первый с подстил&ой из отходов аггломерата, второй с шихтой из смеси руды и топлива. Наполнение ящиков происходит автоматически при помощи соответстренных питательных аппарат ов. Затем ЯЩ-1К подходит под горелки для гания шихты - и дальше процесс спекания будет развиваться в соответствии с тем, каковы должны быть условия сгорания топлива в отношейии режима притекающего в шихту воздуха, количества которого будут находиться в прямой зависимости от величины разряжения в камерах 3,3...,

Существенной частью предлагаемого усТг ррйства и является возможность автоматически регулировать степень разряжения в отсосных каме1;ах,. а тем самым, следовательно регулировать процесс спекания. Это достигается следующим устройством,

В патрубках 27, 27... закрепленйой части радиальных трубопроводов установлены дроссельные клапаны 29 (фиг. 3). При помощи цепной передачи 34 и пары конических зубчаток 31 и 32 (фиг. 4) ось дроссельного клапана получает вращательное перемещение в ту или другую сторону от валика 30 (фиг. 3 и 6), установленного в радиальной балке 13 и проходящего сквозь балкн 10 и // на наружную сторону основной рамы. Здесь в соответственных местах на установочной кольцевой плите закрепляются переставные упоры 55,36, встречая которые наружный конец валика 50,, снабженный надлежащей конструкции поворотным механизмом, сообщает угловое перемещение конической зубчатке 31, а от нее и дрорсельному клапану 29 в требуемом направлении, т. е. прикрытия или открытия его. Определяя заранее лабораторным путем для данно о сорта руды температурную диаграмму наиболее рационального протекания процесса слекания, можно соответственно расположить упоры 36, 36 и так отрегулировать время и степень перемещения каждым из них валика 30, что на всем пути вращения платформы температурные изменения процесса спекани вс будут вполне соответствовать заданным зар анее условиям; при этом процесс - спекания в каждом из ящаков будет протекать соверiri6HHp идентично. Таким образом если потребуется для лучших условий спекания иметь некоторое время восстановительную атмосферу ИЛИ сильно окислительную температуру

высокую или пониженнуюГ-iBce это в предлагаемо устройстве достигается . соответстввнн()й установкой отдельных звеньев регули,.рую1ш;его -аппарата.

3 виду того, что практика существующих агрлбмерационных устройств показывает .серьезным недостатком обладают. Miiorne , не имея автоматических средств дл очистки колосниковой решетки от засорения

е.е Прозоров частицами золыи аггломерата,-

предлагаемое устройство включает в себя так специальной конструкции колосниковую

рёщетку, самоочищающуюся при опрокидывании спекательного ящика. Тип решётки дырчатый составДенный из отдельных плит фигМО), снабженных полуотверстиямн с направляющими в них ребрчми ЗР. При укладывйййи плит между ними в образуемые дыры закладываются грибовидные колосники 40. имеющие конусный стержень 43 с круглой плоской пяткой 41 п с ребрами 42 для очистки

i tijap в решетке при опрокидываии спекательHoVb .ящика. В рабочем, положении колосники, лежат своими шляпками на горизонтальной части направляющих ребер 39 и образуют кольцевые прозоры для прохода дымовы газов в камеру отсасывания. Такое боковое вертикальное расположение колосниковых прозЬров имеет преимущество перед горизонтальт йыми .колосниками в том отнощении, что при боковых прозорах пе может иметь места заклинивание мелких частиц надстилки под тяжестью лежащего сверху слоя шихты, а сладовательно. величина, площади живого сечения решётки будет оставаться неизменною, что благоприятно отразится на ровности хода процесса спекания. Что же касается очистного действия колосников при. опрокидывании на 180° спекательного ящика и посадки их на место при обратном вращении ящика,, то это ясно из. фиг. 9 и 10.

Предлагаемое устройство помимо выполнения своих двух основных функций осуществления непрерывного процесса спекания .н автоматической регулировки температурных условий этого пр.вцесса - существенно отличается, по мнению изобретателя, в положиг тельную сторону от других аггломера ционных систем еще и в следующем.

В работе участвуют все время все сцекательные ящики, что позволяет по сравнению с другими системами (лента Дуайт-ЛлойдаХ достичь большей производительности одной платформы и. иметь высокий общий коэфициент полезного действия всего устройства. Ничтожное количество движущихся частей, испытывающих трение, обеспечивает бесперебойкость непрерывной работы..

Полная герметичность дымоотсосяого устройства велет к значительному понижению расхода энергии для эксгаустора.

В получившей , щирокое распространение непрерывной сист1еме Дуайт-Ллойда требуется на.личне запасных комплектных лент, ибо всякий ремонт работающей ленты требует ее остановки; в предлагаемом же устройстве требуется иметь лишь запасные саекательные ящики, легко сменяемые краном на ходу.

Что же касается основной отличительной черты предлагаемого устройства - автоматической регулировки термической стороны процесса спекания,-то ее следствием является не только экономичность процесса в отношении пониженного расхода топлива, но и полная возможность влиять на улучшение качества аггломерата, как с физической, так и с химической стороны. В этом, ;последнем, случае, пользуясь возможностью установления - смотря по надобности - восстановительной или окислительной атмосферы спекания, всегда могут быть осуществлены оптимально благоприятные условия для улетучивания таких вредных примесей, как мышьяк и сера, а также и конечный характер готового аггломерата может быть получен закисный: или окисный, смотря по тому, какой из них будет легче и экономичнее перерабатывать в тех или иных условиях данного доменного цеха.

Предмет изобретения.

1.Устройство для непрерывного спекания руд, с установленными на вращающейся платформе, поворотными спекательнымн ящикаяи, вакуумные камеры которых сообщены с расположенной в центре платформы общей ваку умной камерой, отличающееся тем, что для образования общей вакуумной камеры 22 служит, скрепленный с платформой; кольцевой колокол 19. опущенный в кольцевые ванны 20, 21, наполненные жидкостью для образования гидравлического затвора, а для сообщения центральной вакуумной камеры с вакуумными камерами отдельных ящиков служат сальнит ки 26, соединяющие патрубки 27 центральной камеры с патрубками 25 камер ящиков, поворачиваемых вокруг осей, совпадающих с геометрическими осями патрубков.

2.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаеся применением, с целью регулирования процесса спекания, системы дроссельных клапанов 29. управляемых упорами 36.

3.При устройстве по пп. 1 и 2 применение колосниковой решетки 2 со вставленными в круглые нрозоры грибовидными колосниками 40, имеющими свободное осевое; пёремещение.

,- „19 f/ fS-- 1JULJ S

SB

фиг. I

rV jf SS

,1 ф„гЛ ,

//У{,.4

bSZEI Фип5

фиги,

f

%