Способ охлаждения кусковых материалов в винтовом охладителе Советский патент 1976 года по МПК C21B1/26 

доохлаждаемой поверхности. Таким образом в верхпей половине охладителя имеет место одиовременное охлаждение как верхних, так н нижних элементов слоя. При этом скорость охлаждения всего слоя существенно увеличивается и достигает 300-500 град/мин. Охлаждающий агент лоступает в охладитель через патрубки 5 и 6, фильтруется через расположенные на подине слои окатышей и через кольцевой патрубок 7 отводится из агрегата. Отработанный агент в последующем может быть использован. Холодная вода поступает непосредственно в винтовую подину через патрубок 8, опускается по спирали 9 подины сверху вннз, охлаждает слой окатышей и металлоконструкции агрегата и через патрубок 10 выводится из охладителя. Таким образом, охлаждение подины водой обеспечивает заН1иту металлоконструкций агрегата и интенснфикацию процесса охлаждения окатышей. С внешней стороны винтовые подины имеют вертикальный борт 11 для предотвращения попадания окатышей в зазор между подиной и корпусом агрегата.

Высокая скорость охлаждения окатышей обеспечивается при лодаче охлаждающего агента (газа) в количестве 0,,1 .с и охлаждающей воды 0,2-0,6 при скорости фильтрации 12-18 .с. При большей подаче охлаждающего агента (газа) чрезмерно возрастает аэродинамическое сопротивление системы «решетка винтовой подины - слой окатышей (свыше 200 мм вод. ст.), что осложняется возможностями тягодутьевого оборудования. При меньшей подаче охлаждающего агента верхний слой окатышей охлаждается недостаточно интенсивно (со скоростями 40-90 град/мин), что ухудшает качество готовой продукции.

Количество охлаждающей воды, подаваемой в винтовую подину, должно быть не менее 0,2 м на тонну окатышей, т. к. в лротивном случае появляется возможность закипания воды Б системе и выхода из строя оборудования. Подача воды в количестве, большем 0,6 , также нецелесообразна, вследствие недостаточного ее теплового использования (температура отходящей воды невелика, расход ее чрезмерно высокий). Скорость движения воды в винтовой подине должна быть более 12 м/с, т. к. иначе эффективность теплопередачи от окатышей к воде существенно уменьшается. При скорости ВОДЫ более 18 м/с возрастает аэродинамическое сопротивление системы для прохода воды, что нежелательно.

Непрерывное поступательное движение окатышей обеспечивается при их равномерном движении со скоростью 20-80 мм/мин. При меньшей скорости непрерывность движения окатышей нарушается, при большей - время пребывания окатышей в охладителе становится недостаточным. Скорость движения материала .20-80 мм/мин обеспечивается при угле наклона винтовой подины к горизонту 5- 15° и скорости вращения агрегата 1-4 об/мин.

Скорости охлаждения слоя порядка 300- 500 град/мин возможны только при ограиичениой высоте (до 150-200 мм) слоя охлаждаемых окатышей. Аэродинамическое сопротивление такого слоя примерно равно аэродинамическому сопротивлению решетки винтовой лодины. Поэтому толщина слоя окатышей должна быть такой, чтобы ее аэродинамическое сопротивление было равно сопротивлению

решетки винтовой подины. При большей толщине ладают скорости охлаждения слоя ниже 300 град/мин, при меньшей толщине уменьшается удельная производительность агрегата, что нежелательно.

В верхней половине охладителя наблюдается прямоточное движение газа и материала, нри котором холодный воздух встречается с наиболее горячим материалом и процесс охлаждения на его начальной стадии существенно интенсифицируется: скорость охлаждения

верхней части слоя .превышает 500 град/мин, а

всего слоя в целом составляет 300-500

град/мин. Такие высокие скорости охлаждения обусловливают формирование окатышей

с закаленной гематитозой структурой, которые обладают повышенной прочностью при восстановлении. Окатыши при восстановлении образуют структуру, близкую к ситаллу.

В нижней поло-вине агрегата имеет место

противоточное движение газа и материала, при котором разгружаемый материал солрикасается с холодным воздухом, что обеспечивает равномерное и глубокое (до 30-70°С) охлаждение всего материала.

С целью устранения (либо резкого снижения) движения охлаждающего агента над слоем окатышей по винту на каждой спирали винта установлены вертикальные радиальные перегородки (не менее 3-5 шт.), вращающиеся

вместе с винтом (на чертеже не показаны). Эти перегородки расположены на пути охлаждающего агента, но доходят только до вертикальных бортов и не препятствуют сходу окатыигей. В то же время охлаждающий агент

частично или .полностью вводится в слой окатышей. Количество охлаждающего агента, протекающего по винту, компенсируется увеличением его расхода.

В качестве охлаждающего агента может

быть использован нейтральный либо восстановительный газ. В этом случае предлагаемый агрегат может быть использован для охлаждения воститных и металлизованных железорудных материалов.

В винтовом охладителе по описанному способу обеспечивается глубокое охлаждение кускового материала. Причем скорость охлаждения материала может изменяться в широком диапазоне, что обеспечивает получение готовой продукции заданного качества.

Описанный способ позволяет организовать скоростное охлаждение окатышей в воздущной среде, что является невозможным на обжиговых машинах конвейерного типа и выносных охладителях с ллотным слоем.

Формула изобретения

Способ охлаждения кусковых материалов в виитовом охладителе, включающий фильтрацию охлаждающего газа через материал, перемещение его по водоохлаждаемой металлической подине, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения,

Материал

слой кускового материала высотой 150-200 мм перемещают со скоростью 20-80 мм/мин, три этом скорость фильтрации охлаждающего газа поддерживают в пределах 0,8- 2,1 .с, а воду в подину подают со скоростьО 12-18 .с Лри расходе ее 0,2- 0,6 м- на тонну окатышей.

J

Возду: