Устройство для классификации агломерационного топлива Советский патент 1981 года по МПК B07B4/02 

1

Изобретение относится к области подготовки сырья и металлургическому переделу и может быть использовано на предприятиях черной и цветной металлургий.

Известны агрегаты для разделения сыпучих материалов во взвешенном слое конструкции Механобра, представляющие сепараторы внутрициркуляционного типа. Загружаемый материал подается на вращающийся диск, откуда под действием центробежных сил направляется к стенкам внутреннего конуса. Крзпные частицы, достигая поверхности конуса, теряют скорость и выпадают. Разгрузка их происходит через отверстие BHjTpeHHero конуса. Мелкие частицы захватываются воздущным потоком, создаваемым вентилятором, и выносятся в пространство между наружным и внутренним конусами. Разгрузка этих частиц происходит через осевое отверстие наружного конуса 1.

Недостатками этого агрегата являются наличие вращающихся узлов внутри самого агрегата, износ вращающегося диска абразивными материалами, невозможность разделения сыпучих материалов влажностью более 10%.

Известно устройство для разделения мелкозернистых углей в воздушном потоке, включающее камеру классификации, состоящую из секции тонкой и грубой классификации, загрузочное и разгрузочное нриспособления. Секция тонкой классификации выполнена ввиде ряда вертикальных сепа5 рационных камер, расположенных по длине сепарационной зоны, колосники которых выполнены в виде вращающихся валков. Зазор между каждой пар-ой валков соответствует размеру отделяемой фракции. Одной

10 из особенностей данного изобретения является регулирование скорости воздушного потока на входе в камеру классификации, которое осуществляется изменением положения индивидуальных шиберных засло15 нок 2.

Недостаткамн такого устройства являются громоздкость, сложность регулирования технологически.м режимом; невозможность разделения сыпучего материала влажностью более 10%, поскольку наиболее влагоемкие пылевидные классы слипаются, образуя прочные коагз лянты; низкая эффективность и качество разделения материала по граничным классам как на стадии грубой, так и тонкой классификации, поскольку в одном аппарате нельзя совместить два взаимно уничтожающих воздущных потока: горизонтальный (грубая классификация) и вертикальный (тонкая классификация), на30 правленных перпендикулярно друг к другу.

Устройство может эффективно работать только при условии равенства скоростей горизонтального и вертикального воздушных потоков в каждой сепарационной камере.

Эти недостатки ограничивают возможность применения для подготовки агломерационного топлива.

Целью изобретения является повышение качества классификации агломерационного топлива.

Это достигается тем, что секция тонкой классификации выполнена в виде полой ребристой вставки, образующей кольцевой зазор с внутренней стенкой камеры классификации, а секция грубой классификации выполнена в виде конической коробки с соплами, расположенной соосно ребристой вставке, причем сопла установлены под углом от 30° до 45° к потоку материала, соотношение площадей поперечного сечения ребристой вставки и кольцевого зазора составляет от 1 : 1 до 1 : 0,7.

Работа устройства поясняется чертежом.

Устройство состоит из камеры классификации I, полой ребристой вставки 2, образующей кольцевой зазор 3 с внутренней стенкой камеры классификации, приемной воронки 4, в нижней части которой установлена коническая сопловая коробка 5. Под сопловой коробкой и соосно с ней расположена ребристая вставка 2. Сопловая коробка снабжена соплами Ловаля б, направленными под углом 30-45° к потоку материала. Крупная фракция разгружается в приемный бункер 7 и на транспортер 8.

Устройство работает следующим образом.

Исходный материал загружается транспортером в приемную воронку 4, откуда плотным потоком попадает в фокус сходящихся струй нагретого сжатого воздуха, поступающего через сопла 6 со скоростью 4-90 м/с. Крупные куски материала, преодолевая сопротивление струй сжатого воздуха, поступают во В115тр еннюю цилиндрическую полость вставки 2, а мелкие - отбрасываются в кольцевой зазор между внутренней стенкой камеры классификации и вставкой 2 (грубая сепарация). Основной поток воздуха, создаваемый выносным вентилятором, установленным за циклонами, подается навстречу движению материала со скоростью, превышающей на 15-20% скорость витания частиц, подвергаемых отсеву. Вся система работает под разрежением. Овеянные частицы вместе с воздухом поступают в пылеуловительные устройства, а крупные-предолевая сопротивление встречного воздушного потока, опускаются в приемный бункер 7 и на транспортер 8 (тонкая сепарация).

Одной из отличительных особенностей изобретения по сравнению с известным техническим решением является секция грубой классификации, выполненная в виде конической коробки, снабженной 16 соплами диаметром по 3 мм каждое. Коробки служат для разбивки потока материала с целью создания менее плотной завесы материала, кроме того, для дробления коагулянтов слипшейся массы наиболее влагоемких мелких фракций твердого топлива. Последнее обстоятельство позволяет успешно проводить процесс классификации топлива даже при влажности 20%. Подача в сопловую коробку подогретого до 250-300°С сжатого воздуха позволяет осушествить частичную подсушку мелких фракций топлива и улучшить условия для их отсева. Кроме того, динамическое воздействие сжатого воздуха в совокупности с «шоковым ударом позволяет создать наименее плотную завесу материала, поступающего на сенарацию в кольцевой зазор и полую внутреннюю вставку, улзчшнть условия для его разделения. Угол наклона сопел к направлению движения потока материала, равный 30-45°, определен экспериментальным путем в широком диапазоне изменения исходной крупности и влажности поступающего на классификацию кокса. При этом эффективность классификации достигает максимальных значений. Уменьшение угла атаки приводит к резкому увеличению скорости воздушного потока на выходе из сонел и сопротивления проходу основного потока воздуха через полую вставку. Увеличение угла наклона сопел создает газодинамический подпор по всему сечению класификационной зоны, что ухудшает условия классификации.

Другим отличительным признаком изобретения является секция тонкой классификации, состоящая из цилиндрической выдвижной вставки с ребристой наружной поверхностью, образующей кольцевой сепарационный зазор с внутренней стенкой камеры классификации, отношение площади поперечного сечения которой к площади поперечного сечения цилиндрической вставки составляет (1-0,7) : 1.

Вставка необходима для разделения материала на два независимых и менее плотных потока, поступающих соответственно в кольцевой зазор и внутреннюю полость вставки.

Ребристость наружной поверхности вставки, наряду с возможностью ее перемещения по высоте классификационной зоны, служит для увеличения сопротивления движению основному воздушному потоку вблизи поверхности вставки и создает благоприятные условия для рационального перераспределения скорости воздуха по сечению классификационной зоны. Это обстоятельство особенно важно при разделении материала переменной исходной влажности и крупности.

Изменение, например, исходной влажности материала приводит к пропорциональному изменению скорости витания мелких частиц, подвергаемых отсеву, что нри постоянной скорости воздушного потока в клaccификaциoFraoй зоне резко снижает производителыюсть агрегата и качество разделения материала по граничным классам. Этот недостаток легко устраняется изменением положения вставки по высоте классификационной зоны. Так, при увеличении влажности материала, опускание вставки позволяет перераспределить воздушный поток по сечению классификатора таким образом, что большая его часть поступает в кольцевой зазор, а меньшая - и классификационную зону полой вставки. Такое перераспределение воздушного потока повышает его скорость в классификационной зоне кольцевого зазора, куда поступает основная масса мелких частиц, до значений, превышаюш,их значения скоростей витания сухих частиц на 15-20%, что увеличивает производительность сепаратора и качество отсева.

Устройство может быть использовано как для отсева тонких классов О-0,5 мм из агломерационного топлива, так и фракций О-3 мм из металлургического кокса, поступающего на дробление. Исходя из соотношений классов (О-0,5 : 0,5-3,0 мм) в агломерационном топливе и (О-3:3-60мм) Б металлургическом коксе, составляюш,их в среднем по аглофабрикам Советского Союза 35% и 47% соответственно, соотношение конструктивных параметров агрегата, а именно плош,адей поперечного сечения вставки 4 кольцевого зазора, должно составить 1 : (1-0,7).

Разделение материала на два независимых потока, поступающих на классификацию в кольцевой зазор и внутреннюю полость вставки осуществляется сжатым воздухом, скорость которого на выходе из сопел составляет 40-90 м/с. Диапазон скоростей определен экспериментально при изменении влажности кокса в интервале О- 25%.

Формула изобретения

1.Устройство для классификации агломерационного топлива, включающее камеру классификации, состоящую из секций тонкой и грубой классификации, загрузочное и разгрузочное приспособления, отличающееся тем, что, с целью повышения

качества классификации, секция тонкой классификации выполнена в виде полой ребристой вставки, образующей кольцевой зазор с внутренней стенкой камеры классификации, а секция грубой классификации

выполнена в виде конической коробки с соплами, расположенной соосно ребристой вставке, причем сопла установлены под углом от 30 до 45° к потоку материала.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что соотношение площадей поперечного сечения ребристой вставки и кольцевого зазора составляет от 1: 1 до 1 :0,7.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Смышляев Г. К. Воздушная классификация в технологии переработки полезных ископаемых. М., «Недра, 1969, с. 37.

2. Патент Германии № 717434, кл. 1а 28/01, опублик. 1942 (прототип).

К ци/1/ о а/ч

оДоК

0° Возд

00