Устройство для подачи текучей среды во вращающуюся трубчатую обжиговую печь Советский патент 1982 года по МПК F27B7/36 

Изобретение относится к устройствам для подачи текучей среды во вращающуюся обжиговую печь, используемую для восстановления руды, например при обжиге железной руды.

В таких печах используется большое чис- 5 ло устройств для подачи текучей среды, которые- монтируются снаружи кожуха печи и вращаются вместе с печью, причем устройства, будучи установлены на печи, проходят через стенку печи радиально внутрь относи- Ю телыю оси печи и, сообщаясь с полостью печи, обеспечивают подачу текучей среды внутрь последней. Такие устройства устанавливаются с промежутком между ними по периферии печи и в аксиальном отношении по 16 длине кожуха. Каждое устройство включает, полый корпус, который своим выступающим радиально наружу относительно оси вращаю- . щейся печи концом соединяется с источником текучей среды 1.20

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для подачи текучей среды во вращающуюся трубчатую обжиговую печь, содержащее полый корпус с впускным 26

и вьшускными отверстиями для газа, закрепленный на футерованном кожухе печи и соединенный с ее полостью, патрубки с вентилями и зажимными механизмами 2.

Недостатком устройства является больщое отложение углерода в нем, связанное с высокими температурными условиями.

Цель изобрете1шя - снижение отложения углерода.

Поставленная цель достигается тем, что корпус снабжен соосно расположенной трубкой, соединенной с наконечником, имеющим отверстие, в полость печи, а внутри нее установлена имеющая врзможйость скольжения, дополнительная трубка для жидкого топлива, снабженная зажимным механизмом.

Причем наконечник выполнен перфорированным и установлен заподлицо с футеровкой.

Кроме того, корпус выполнен из телескопически соединенных втулок..

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для подачи текучей среды во вращающуюся печь , сечение в горизонтальной плоскости (устройство проходит через стенку вращающейс печи и выступает внутрь печи); на фиг. 2 - то же, внутренний конец устройства располагается в основном заподлицо с внутренней кольцевой поверхностью нечи, в которую вставлено устройство, а не выступает внутрь печи; на фиг. 3 - внд А на фиг. 2; на, фиг. 4 - быстроразъемное соединение. Вращающаяся обжиговая печь имеет футеровку 1, в качестве которой можно исполь зовать любой огнеупорный материал, например огнеупорный кирпич, и наружную стенку или кожух 2, который изготавливается из металла. Диаметр печи может составлять например от 10 до 20 футов, а скорость вращения - до 1/2 об/мин. В стенке кожуха выполнено больщое число сквозных отверстий 3. КажДое отверстие 3 проходит через- футеровку и через наружный. кожух. Отверстия в кожухе имеют больший диаметр.- Отверстия 3 выполнены по окружности кожуха с промежутком между ними и служат для установки в них устройств для подачи текучей среды в печь. В типовой конструкции печи такого назначения может быть 100 или более таких отверстий.. Устройство для подачи текучей среды содержит продолговатый польш корпус, которы включает наружную полую в основном цилин рическую трубку 4, которая своим внутренним концом жестко закреплена, скажем сваркой, в отверстии кожуха. Корпус устройства включает цилиндрическую внутреннюю втулку 5, которая телескопически входит внутрь трубки 14, причем наружный диаметр втулки 5несколько меньще внутреннего диаметра трубки 4. Втулка 5 съемно соединяется с трубкой 4 и проходит радиально наружу относительно оси печи на соответствующее расстояние в положение, которое в конструкции устройства совпадает с положением заплечика 6в трубки 4. Выступающий радиально внутр конец втулки 5 оканчивайся на н ебольшом расстоянии от внутренней поверхности футеровки 1 печи. Корпус устройства содержит также вторую идущую радаально внутрь (относительно оси печи) полую цилиндрическую втулку 7, телескопически соединенную с концом первой внутренней втулки 5, и вклюиющую часть меньщего диаметра, причем наруж ный диаметр этой части несколько меньше внутреннего диаметра .первой втулки 5, что позволяет ей телескопически соединяться с выступающим радкально внутрь концом первой втулки 5. Остальная имеет большую толщину, а ее наружный диаметр несколько мен ще внутреннего диаметра отверстия 4. Конец втулки 7 выступает внутрь печи на небольшо расстояние, например на 6 дюймов, и располагается ниже подвергающейся обработке руды, когда устройство вращается с печью и находится ниже пласта руды. Внутри устройства вдоль центральной продольной оси его установлена концентрически и соосно полая цилиндрическая трубка 8, в которой заключена цилиндрическая центральная масляная трубка 9. Масляная трубка может быть изготовлена, например, из углеродистой стали, трубка 8 может быть расположе и эксцентрично относительно продольной устройства. Масляная трубка 9 по всей своеи длине выполнена с центральным каналом 10, который может, например, иметь диаметр порядка 1/8 дюйма (3,175 мм). Обычно трубка 9 может иметь канал диаметром 1/2 дюйма (12,7 мм). Напичие малого диаметра канала заставляет масло или жидкое топливо выходить из масляной трубки со значительной скоростью и сводит, до минимума возможность задержки масла в трубке 9 на участке, расположенном на вьтускной стороне отсечного клапана в направлении устройства, после .того, как подача масла на устройство прекращена , что существенно устратюет какое-либо выливание масла из трубки 9 после того, как поДача масла на устройство прекращена и устройство переместилось из-под пласта руды. Масляная трубка 9 оканчивается идущей радиально внутрь частью меньшего диаметра. Цилиндрический наконечник 11 помещается в выступающем конце ВТУЛКИ 7 и имеет только центрально расположенное отверстие 12, через которое масло из центральной масляной трубки - поступает в печь. Отверстие 12 в направлении выхода в полость печи сужается, образуя выпускное отверстие 13. Наконечник 11 служит для того, чтобы на допустить просьшание руды в камеру 14, образованную трубкой 8 и втулками 5 и 7. Наконечник 11 крепится к коническому внутреннему концу трубки .8, для чего он выполнен по центру с внутренней резьбой, а внутренний конический конец трубки 8 с наружной резьбой. Конец трубки 8 проходит через отверстие 15, которое имеется в тордовой плитке 16,. которая закрывает выступающий радиально наружу (относительно оси печи) конец трубки 4. Через отверстие в плитке 16 и фланце 17, который имеется на выступающем наружу радиально конце трубки 4 корпуса, проходят болты, которыми торцовая плитка крепится к трубке 4. Трубка 8 снабжена выполненным заодно целое с нею кольцевым заплечиком 18, который iсадится на внутреннюю поверхность торцовой плитки 16, и служит в качестве, детали, обеспечивающей уста новку трубки 8 в нужное положение. Наружная поверхность части трубки 8, которая выступает радиЗльно наружу за преде лы торцовой плитки 16, снабжена резьбой, на которую навинчивается гайка 19 вплотную к наружной поверхности торцовой плитки 16 и тем самым удерживает грубку 8 в нужном положении относительно торцовой плитки а также относительно остальных деталей конструкции устройства. Центральная масляная трубка 9 проходит радиально наружу за пределы торцовой плитки 16, а также за предел выступающего радиально наружу конца трубки 8. Положе1ше ториа масляной трубки мо жно регулировать с помощью позволяющего повторное использование зажимного средства, которое схватывает снаружи центральную мас л.яную трубку и зажим которого можно ослаблять, ггобы позволить линейное перемещеще масляной трубки. Зажимное средство вместе с быстроразъемным соединением 20 обеспечивает легкость и быстроту операции по удалению центральной масляной трубки и установку на ее место новой трубки в процессе вращения печи.. Зажимное средство, именуемое Свейглок Тьюб Фиттинг, хорошо известно в технике и здесь не описано. Следует отметить, что за5 имное средство Надето на выступающий радиально наружу конец трубки и прижимается гайкой 21, которая составляет часть зажимного средства и навинчивается на выступающий радиально наружу конец трубки 8. Поверхность гайки 21 служит опорой для кольцевой детали 22 с наружной резьбой, на которую навинчивается имеющая внут реннюю резьбу гайка 23, содержащая коническое упЛот1штельное кольцо из пластмассы, например из тефлона (не показано), которое располагается соосно вокруг наружной поверх ности центральной масляной трубки. При вра1це1ши гайки 23 в одном напраЬлении она плотно прижимает коническое уплотнительное кольцо к наружной поверхности масляной трубки без повреждения этой поверхности, в результате чего масляная трубка удерживается в фиксированном положении относительно трубки 8. При вращении гайки 23 в обратном направлении сцепление конического уплотнительного кольца с наружной поверхностью масляной трубки ослабевает и последняя получает возможность перемещаться относительно трубки 8. Расстояние торца централ1.ной масляной трубки относительно наконеП1йка 11 можно регулировать и располагать в точке, где температура окружающей -среды ниже, чем в зоне расположения наконечщ1ка 11, с целью сведения до минимума нежелательное действие углерода у.тоцра масляной трубки, причем по определении оптимального положения торца, исключающего перегрев и нежелательное отложение углерода, центральную масляную трубку 9 можно удерживать в этом положении за счет затяжки зажимного средства, как об зтом говорилось выше. В этом оптимальном положении торца вы- пускной конец трубки 9 будет оставаться открытым, т.е. незакупоренным, благодаря сведению до минимума возможности перегрева торца и связанного с этим отложения углерода. Корпус 4 .снабжен впускным окном, 24, который можно соединять с источником газовой среды, например возд}оса клк метана, в зависимости от. участка рабочего вращения печи, в котором данное устройство находится в данный момент. Выступаюцщй радиально внутрь печи конец втулки 7 снабжен выпускным окном 25, которое вьтолнено в стенке указанного конца втулки и через которое газовая среда, поступающая в устройство через окно 24, идет в печь. При следовании от , впускного окна до вь1пускиого газовая среда проходит через камеру 14. Защитная перегородка 26 располагается у выпускного газового окна 25 и служит для предупреждения просыпа1шя частиц руды че-. рез окно 25 внутрь устройства для пода и текучей среды во вращающуюся обжиговую печь. Важной характеристикой является то, что устройство легко и просто чистить, так как она позволяет центральной масДяной трубке совершать возвратно-поступательные движения за пределы наконечника 11, обеспечивающее удаление отложений углерода или иных веществ из отверстия в наконечнике 11, а также из полости 27 вблизи наконечника 11. Быстроразъемное соеданение 20 служит для разъемного соединения впускного конца масляной трубки 9 с источником подачи масла и содержит входящую деталь 28, которая соединяется на резьбе с выступающим радиально наружу концом масляной трубки 9. Охватьшающая деталь 29 связана с коленом 30, которое в свою очередь соединено с гибким трубчатым шлангом 31, ведущим к источнику подачи масла. Охватывающаяч деталь 29 имеет встроенный, нагруженный пружиной обратный клапан (не показан), который закрывается для прекращения подачи масла по шлангу 31, когда входящая . деталь 28 удалена из охватывающей детали 29 быстроразъемного соединения. При соединении входящей детали 28 с охватывающей 29, обратный клапан устанавливается в открытое положение и масло попадает к впускному концу масляной трубки 9. Предлагаемое устройство для подачи теку чей среды во вращающуюся обжиговую печь можно использовать при различной комбинации текучих сред в печи для прямого восста новления, например природный газ, масло и - т;д. . В предлагаемом устройстве наконечник располагается заподлицо с внутрешгей поверхностью печи, конец втулки 7 в этом выступает на 2 дюйма от, футеровки печи (фиг. 2 и 3). Наконечник 11 снабжен большим числом дугообразных газовых каналов 32, которые располагаются ко1щентрическими рядами с. промежутком между рядами в радиальном отношении и с промежутком между каналами и по которым газ проходит в печь камеры 14. Следует отметить, чго в процессе работы печи выступающая радиально внутрь часть уст ройства, если ее не охладить, может иметь температуру, например. Порядка. 982°С. Охлаждающее действие газа, например воздуха при температуре окружающей среды, проходя щего через камеру в какой-то момент в течение каждого цикла вращения печи, существенно понижает температуру масляной трубки и наконечника и, хотя оно не устраняет полностью отложение углерода или других веществ в масляной трубке и наконечнике, которюе связано с присутствием. теш1а,л тем не менее оно снижает такое отложение до прием лимого нормального уровня. Если при очистке отверстий 12 и 13 име ются затруш1ения, то в этом случае нужно ослабить зажимное приспособление, чтобы получить возможность перемещать линейно масляную трубку 9 до тех пор, пока его часть меньшего диаметра не пройдет через отверсти 13. Линейное перемещение масляной трубки обеспечивает также удаление отложения углерода или иных отложений из полости 27. Если отложения углерода или иных веществ в канале настолько уплотнены, что перемещение масляной трубки не в сосстоянии уда;шть такие отложения, то в этом случае масляную трубку 9 можно удалить и в трубку 8 вставить специальный инструмент, причем трубка 8 имеет специальный развертывающий кончик или подобное ему окончание, которое можно использовать для развертывания и очищения отвесртий. После этого, если в этом есть необходимость, можно вставить новую масляную трубку, после чего затянуть зажимное приспособление до его плотного прилегания к наружной поверхности масляной трубки. Формула изобрете.НИИ 1.Устройство для подачи текучей среды во вращающуюся трубчатую обжиговую лечь, содержащее полый корпус с впускным и выпускным отве рстиями для газа, закрепленный на футерованном кожухе печи и соединенный с ее полостью, патрубки с вентилями и зажимными механизмами, отличающеес я тем, что, с целью снижения отложения углерода, корпус снабжен соосно расположенной трубкой, соединенной с наконечником, имеющим отверстие в полость печи, а внутри нее установлена имеющая возможность скольжения дополнительная трубка для жидко-го топлива, снабженная зажимным механизмом. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью радиальной подачи газа в печь, наконечник выполнен перфорированным и установлен заподлицо с футеровкой. 3.Устройство по п. I, о т л и ч а ющ е е с я тем, что корпус выполнен из телескопически соединенных втулок. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 331091, кл. С 22 В 1/04, 1969. 2.Патент США N 3847538, кл. 432-113,