Цепная завеса вращающейся печи

 

Изобретение относится к конструкции цепной завесы вращающейся печи и обеспечивает снижение расхода топлива и пылеуноса, повышение качества продукции и производительности печи. Цепная завеса вращающейся печи 1 содержит участок 2 жидкотекучего состояния шихты, участок 3 вязкопластичного состояния шихты, направляющие винтовые 4, свободновисящие одинарные цепи 5 и сдвоенные цепи 6. При этом на участке 3 вязкопластичной шихты количество заходов винтовой направляющей 4 навески цепей 5, 6 находится в пределах 0,9-1,3 величины отношения длины окружности печи 1 и длины цепей 5 и 6, на участке 2 жидкотекучей шихты на длине 0,2- 0,9 шага винтовой направляющей и навеска цепей 5 выполнена с удвоенным количеством заходов, причем масса цепей 5 на этом участке составляет 0,05-0,26 общей массы цепной завесы. 1 з. п. ф-лы, 3 ил., 2 табл. Ј Os 4 СП VI ю ю

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (п)э F 27 В 7/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4418286/33 (22) 01.02.88 (46) 30.04.91. Бюл. N 16 (72) Н.Г. Срибнер, В.А. Екимов, Ю,Г, Гайдамакин, А.И. Пивнев, Л.М. Лубенский, К.И. Долгирева, M.À. Пятков, В.Е. Карпов, А.Г. Халявкин и А.П. Патов (53) 666.94.041 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 902569, кл. F 27 В 7/18, 1980. (54) ЦЕПНАЯ ЗАВЕСА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ

ПЕЧИ (57) Изобретение относится к конструкции цепной завесы вращающейся печи и обеспечивает снижение расхода топлива и пылеуноса, повышение качества продукции и

« Ж 1645799 А1 производительности печи. Цепная завеса вращающейся печи 1 содержит участок 2 жидкотекучего состояния шихты, участок 3 вязкопластичного состояния шихты, направляющие винтовые 4, свободновисящие одйнарные цепи 5 и сдвоенные цепи 6, При этом на участке 3 вяэкопластичной шихты количество заходов винтовой направляющей 4 навески цепей 5, 6 находится в пределах 0,9 — 1,3 величины отношения длины окружности печи 1 и длины цепей 5 и 6, на участке 2 жидкотекучей шихты на длине 0,20,9 шага винтовой направляющей и навеска цепей 5 выполнена с удвоенным количеством заходов, причем масса цепей 5 на этом участке составляет 0.05-0,26 общей массы цепной завесы. 1 э. и. ф — лы, 3 ил., 2 табл, 1645799

25

50

Изобретение относится к технике термообработки материалов во вращающихся печах, оборудованных цепными 1еплообменниками, и может быть использовано в цветной металлургии, в промышленности строительных материалов.

Цель изобретения -- снижение расхода топлива и пылеуноса, повышение качества продукции и производительности печи, На фиг. 1 приведена развертка вращающейся печи с цепной завесой; на фиг, 2— то же, поперечный разрез; на фиг. 3 — участок винтовой направляющей для крепления цепей.

На корпусе вращающейся печи 1 на участке 2 жидкотекучего состояния шихты и на участке 3 вяэкопластичного состояния подсушиваемой шихты установлены винтовые направляющие пластины 4, на которых установлены закрепленные одним концом свободно висящие цепи 5. На участке 3 вязкопластичной шихты количество заходов винтовых направляющих 4 навески равно

0,9-1,3 отношения длины окружности внутренней поверхности печи 1 и длины I„ цепи

5, на участке 2 жидкотекучей LUèõòû выполнено удвоенное количество заходов винтовых направляющих 4 нэвески. На участке 3 вязкопластичной шихты по длине винтовых направляющих 4 чередуются одинарные и сдвоенные цепи 5 и 6. Расстояние А между точками подвески цепей 5 и б по длине винтовых направляющих 4 равно 0,9-2 высоты

Ьц звена цепи 5, Шаг Н> винтовых направляющих 4 навески составляет 2-2,9 длины цепи 5. Длина 1ц цепей 5 составляет 0,3-0,9 диаметра печи О. Длина Ь» участка 2 жидкотекучей шихты с удвоенным количеством заходов винтовои направляющей 4 составляет

0,20 — 0,9 шага Н> винтовой направляющей 4 навески, Масса цепеи 5 í" этом участке Q = 0,050,26 общей массы цепной завесы Оои

Цепная завеса работает следующим образом.

Жидкотекучая шихта по течке наливом загружается во вращающуюся печь 1 с цепной завесой. По мере высушивания шихта переходит из жидкогекучего (участок 2) в вязкопластичное (участок 3) состояние, окатывается в крупные комья, которые далее растрес»иваются и измельчаются на последующих участках цепной завесы, образуя гранулы и частично крупку. Часть мелких фракций подхватывается потоком греющих газов и выносится к загрузочному концу, Значительное количество пыли налипает на смоченные пленкой шихты цепи 5 на участке 2 жидкотекучей шихты, Длина участка

2 жидкотекучей шихты Ь» = (0,20 - 0,9) Н> обеспечивает перекрытие поперечного сечения печи 1, исключая возможность прохода запыленных газов без пересечения с ковром цепей 5 по винтовой направляющей

4, Масса цепей 5 Q® =- (0,05- 0 26)Qo обеспечивает плотность навески на участке 2 жидкотекучей шихты, при которой достигается эффективный теплообмен и улавливание пыли из поверхности цепей 5, смоченных пленкой шихты. Выполнение на участке 3 вяэкопластичной шихты чередующихся одинарных и сдвоенных цепей 5 и б обеспечивает достаточно большую величину удельного давления сдвоенных цепей 6 на корпус. что позволяет очищать корпус от налипающей шихты, препятствуя образованию нароста беэ черезмерного увеличения плотности навески на этом участке 3, ограничивающей транспортирующую способность цепей 5 и б. Точки подвески соседних по винтовой линии цепей 5 и 6 расположены на расстоянии 0,9-2 высоты звена цепей 5 и

6, по обеспечивает достаточную подвижность цепей 5 и б в узле крепления и его самоочищение беэ проворачивания цепей 5 и б вокруг крепежного пальца и образования клубка. Шаг винтовой направляющей

Н, =- —" - (где/ — угол винтовой направ 9 / ляющей 4 к продольной оси печи 1; 0— диаметр печи 1, равный 2 — 2,9 длины цепей

5 и 6). обеспечивает рациональное расположение цепей 5 и 6 в нижнем положении на корпусе без образования вала цепей 5 и 6 и клубков при сохранении удовлетворительной транспортирующей способности для комьев вязкопластичной шихты.

Вь;полнение на участке 3 вяэкопластичной шихты количества заходов винтовой линии навески свободно висящих цепей 5 и б в пределах 0,9 — 1,3 величины отношения длины окружности внутренней поверхности печи 1 и длины цепей 5 и б обеспечивает примерное равенство длины дуги окружности между соседними винтовыми направляющими 4 навес»и цепей 5 и 6 и длины цепей

5 и б. Поэтому цепи 5 и 6, поступая по мере вращения печи 1 в нижнее положение и укладываясь на поверхность корпуса, а затем соскальзывая по этой поверхности, хорошо очищают корпус между винтовыми направляющими 4 подвески от налипшей вяэкопластичной шихты, не оставляя неочищенных мертвых эон (в случае слишком малого числа заходов подвески для данной длины цепей 5 и 6, и не создавая вала из цепей 5 и 6 при их укладке на соседнюю винтовую направляющую 4 (в случае слишком большого числа заходов для данной длины цепей 5 и С). Длина цепей 5 и 6 и.

1645799 соответственно, отношение длины цепей 5 и 6 к диаметру печи 1 на участке 3 вязкопластичного состояния шихты выбирают в зависимости от конструкции печи 1, ее форсировки, свойств шихты, наличия резерва по тяге эапечных дымососов и др. и должна обеспечивать интенсивный теплообмен, рациональный уровень палеуноса из печи 1, формирования гранулометрического состава подсушенной шихты, равномерное продвижение материала, умеренное аэродинамическое сопротивление цепной зоны, При выбранной длине цепей 5 и 6 количество заходов винтовой направляющей 4 на участке 3 вязкопластичной шихты зависит от отношения длины окружности печи 1 к длине цепей 5 и 6, При величине этого отношения менее 0,9 количество заходов винтовой направляющей 4 оказывается черезмерно малым, соответственно, длина дуги между соседними винтовыми направляющими 4 является черезмерно большой. В результате вблизи винтовых направляющих 4 не происходит эффективной очистки корпуса и направляющих 4 от нароста, что ведет к зарастанию сушильной зоны, ограничению транспортной производительности, возникновению переливов шихты через загрузочный борт, дестабилизации движения и термообработки материала. При величине этого отношения более 1,3 количество заходов винтовой направляющей 4 оказывается черезмерно большим, соответственно, длина дуги между соседими винтовыми направляющими 4 является черезмерно малой, цепи 5 и 6, имея большую длину, укладываются на соседнюю направляющую 4 и на цепи 5 и 6, закрепленные на соседней направляющей 4. В результате боковые поверхности направляющих 4 плохо очищаются, может происходить запутывание цепей

5 и 6, увеличивается вал цепей 5 и 6 на корпусе, что ведет к зарастанию сушильной зоны, запутыванию цепей 5 и 6, нарушению движения материала, сокращению кампании печного агрегата, Лучшие результаты при величине данного отношения 0.95 — 1,05.

На участке 2 жидкотекучей шихты на длине

0,20-0,9 шага винтовой направляющей 4 навеска выполнена с удвоенным количегтвом заходов.

Увеличение количества э=ходов на этом участке 2 вызвано необходимостью улучшить перекрытие поперечного сечения печи

1 цепями 5 для улучшения улавливания, интенсифкации теплообмена за счет покрытия поверхностей цепей 5 пленкой жидкотекучей шихты. Удвоенное количество заходов по сравнению с последующим по ходу движения материала участком 3 вязкопластич5

55 ной шихты обеспечивает наиболее равномерное продвижение материала в переходном сечении, так как между каждыми двумя винтовыми направляющими 4 на этом участке 2 симметрично помещены дополнительные направляющие 4, и не создается толчков при поступлении материала на последующий участок 3. Этому способствует сближение скоростей жидкотекучей и вязкопластичной шихты на стыке участков 2-и

3, так как более многозаходная навеска на участке 2 хорошо текучего материала создает большее сопротивление его перемещению, чем менее многозаходная навеска на участке 3 плохо перемещаемого вязкопластичного материала. При длине участка 2 жидкотекучей шихты с удвоенным количеством заходов винтовой свободно висящей завесы менее 0,20 шага винтовой направляющей 4 навески поперечное сечение печи 1 оказывается не перекрытым ковром цепей 5 на винтовой направляющей 4, газовый поток не фильтруется через ковер, а проходит по пути наименьшего сопротивления через неперекрытую часть сечения как бы параллельно ковру цепей 5. Это ухудшает пылеулавливание и теплообмен. При длине этого участка 2 больше 0,9 шага винтовой направляющей 4 в верхнем положении точек подвески обеспечивается практически полное перекрытие поперечного счения печи 1 цепями 5 по всей длине винтовой направляющей 4, Однако участок 2 с повышенным количеством заходов захватывает и часть области вязкопластичной шихты, что затрудняет движение материала, способствует зарастанию, дестабилизации движения и термообработки материала.

Массы цепей 5 на участке 2 жидкотекучего состояния шихты с повышенным количеством заходов винтовой направляющей 4 составляет 0,05 — 0,26 общей массы цепной завесы. При меньшей доле цепей 5 на этом участке 2 не обеспечивается достаточно эффективного улавливания пыли на смоченных пленкой шихты цепях 5, снижается эффективность теплообмена. При большей доле цепей 5 на этом участке 2 часть навески с повышенным количеством заходов оказывается на участке 3 плохо транспортируемого вязкопластичного материала, что ограничивает производительность, приводит к переливам шихты через загрузочный борт, дестабилизирует процесс. Кроме того, возрастает à"-родинамическое сопротивление из — за необходимости поддержания высокой плотности навески на этом участке 2.

На участке 3 еяэкопластичного материала навсска выполнена иэ чередующихся по длине одинарных и сдвоенных свободнови1645799 сящих цепей 5 и 6, Это обеспечивает при сохранении умеренной плотности навести достижение высокой силы давления сдвоенных цепей 6 на корпус, что улучшает условия очистки корпуса от налипающей шихты.

Кроме того, это позволяет при рациональном небольшом количестве заходов винтовой направляющейй 4 достигать необходимой плотности навески без черезмерно близкого расположения соседних по длине винтовой направляющей 4 цепей 5 и б, что могло бы ограничить их подвижность в узлах крепления и способствовать зарастанию, Расстояние между соседними точками навески по винтовой направляющей 4 составляет 0,9 — 2 высоты звена цепи 5 и 6. При меньшем относительном расстоянии цепи 5

О и 6 в узлах крепления имеют недостаточную подвижность, что обуславливает эарастание у узлов крепления, заклинивание цепей

5 и 6. При большем расстоянии возможно прокручивание звена цепи 5 и 6 вокруг крепежного пальца, что может приводить к образованию клубков. Наиболее рациональное расстояние 1,2 — 1,5 высоты звена.

Шаг винтовых направляющих 4 навески составляет 2-2,9 длины цепей 5 и 6, Длину цепи 5 и б выбирают иэ условий теплообмена, пылеуноса, аэродинамического сопротивления для достижения необходимых плотности навеси, перекрытия поперечного сечения печи 1, удельного давления цепей 5 и 6 на образующийся на корпусе нарост.

Чем длиннее цепи 5 и 6, тем больший необходим продольный шаг винтовых направляющих 4, навески, т. е. меньший угол поворота винтовых направляющих 4 к продольной оси во избежание концентрации массы цепей 5 и 6 на коротком участке печи

1, обусловливающей образование вала цепей 5 и 6 клубков, нарушающих движение материала, приводящих к его переиэмельчению, При шаге винтовых направляющих 4 навески менее 2 длин цепей 5 и 6 из — за большого угла поворота винтовых направляющих 4 образуются клубки цепей 5 и 6, что ухудшает теплообмен, нарушает транспорт материала в вяэкопластиччом состоянии, увеличивает пылеунос, дестабилизирует режим. При шаге винтовых направляющих 4 более 2,9 длин цепей 5 и б из-за уменьшения угла поворота винтовых направляющих

4 ухудшается транспортирование комьев вяэкопластичной шихты, уменьшается удельное Давление цепей 5 и 6 на корпус и, соответственно, очистка его от нарости. Для поддержания рационального соотношения между шагом винтовых направляющих 4 навески и длиной цепей 5 и 6 в случае необходимости значительного увеличения длины

55 цепей 5 и 6 для достижения требуемой массы цепного теплообменника без черезмерного уменьшения угла поворота винтовых направляющих 4, при котором ухудшается транспортирование комьев, возможно увеличение диаметра корпуса печи 1 в сушильной зоне.

Пример. Предлагаемая цепная завеса вращающейся печи для спекания глиноземсодержащей шихты, склонной к наростообразованию в сушильной фазе, выполнена на вращающейся печи 1 размером 5х185 м, имеющей наклон 3 и частоту вращения 2 об/мин, Результаты испытаний печного агрегата при различных характеристиках цепной завесы приведена в табл. 1. В опыте 1 принята

3-эаходная свободно висящая цепная завеса пп всей длине участков жидкотекучей и пластичной шихты, являющаяся базовым обьектом. В опытах 2 — 7 испытана предлагаемая цепная завеса, причем в опытах 3 — 6 конструктивные характеристики. навески находятся в заявленных пределах. При этом в опыте 6 диаметр сушильной зоны печи 1 на участке 3 вязкопластичного состояния пихты увеличен до 5,6 м, Данные табл, 1 показывают преимуще.тва предложенного устройства и оптимальность заявленного диапазона изменения конструктивных характеристик.

Предлагаемые сдвоенные цепи 6 обеспечивают достаточно высокое удельное давление на корпус и его эффективную очистку на большей поверхности, чем небольшого размера известные утяжеляющие элементы.

Необходимая плотноть навески и исключение образования вала цепей 5 и 6, препятствующего транспортированию материала, достигаются соответствующим чередованием по длине винтовых направляющих 4 сдвоенных и одинарных цепей 5 и 6.

Таким образом, предлагаемые сдвоенные цепи 6, чередующиеся с одинарными цепями 5, по сравнению с цепями, оснащенными утяжеляющими элементами, обеспечивают в течение кампании снижение удельного расхода цепей на 20, повышение производительности на -1, снижение расхода топлива на 1,3 .

Эксплуатационные показатели сравниваемых вариантов в течение 6-месячной эксплуатации приведены в табл. 2.

Внедрение предлагаемого устройства обеспечивает увеличение производительности печи на 2-3,57ь, снижение удельного расхода топлива на 1,5-3, пылеуноса на

20-30ф,, увеличение извлечения глинозема из спека на 0,7-1,5 абс.g, увеличение доли спека с требуемой степенью термообработ10

1645799

Таблица 1

Испытание предлагаемого устройства

Опыт, М

Показатель

Базовый обьект

4,0

5,6

5,04

4,5

3,0

3,4

3,54

3,2

0,80

0,9

0,6

0,64

0,68

0,71

0.9

3,93

3,49

3,49

5,2

4,9

4,6

4,44

1,02

0.58

1,3

0,9

1,4

1,15

0,57

14

1,96

1,0

7.5

8,17

9,06

56

° 10,6

58

9,80

8,35

10,1

62,5

8,17

0;1

0,2

0,44

0,9

0,5

1,0 ки, характеризуемой увеличением доли спека с требуемой влагоемкостью на 15-25 .

Формула изобретения

1, Цепная завеса вращающейся печи, преимущественно для спекания глиноземсодержащей шихты, содержащая свободновисящие цепи, точки подвеса которых расположены по многозаходной винтовой 10 направляющей, выполненной с удвоенным количеством заходов на участке жидкотекучего состояния шихты по сравнению с участком вязкопластичного состояния, на котором навеска выполнена с утяжеляющи- 15 ми элементами, отл ич а ю ща я ся тем, что, с целью снижения расхода топлива и пылеуноса, повышения качества продукции

Диаметр сушильной зоны, м

Длина цепи, м

Отношение длины цепи к диаметру печи

Отношение длины окружности печи и длины цепи

Количество заходов винтовой навески на участке вязкопластичной шихты

Отношение количества заходов винтовой навески на участке вяэкопластичной шихты к отношению длины окружности печи и длины цепи

Количество заходов винтовой нанески на участке жилкотекучей шихты

Длина участка жидкотекучей шихты

Угол поворота винтовой линии навески цепей на участке вяэкопластичной шихты к продольной оси печи

Шаг винтовой навески, м

Отношение длины участка жидкотекучей шихты к шавинтовой навески и производительности печи, длина участка жидкотекучего состояния шихты равна 0,20,9 шага винтовой направляющей, масса цепей на этом участке составляет 0,05-0,26 общей массы цепной завесы, а количество заходов винтовой направляющей навески цепей на участке вяэкопластичнай шихты равно 0,9 — 1,3 величины отношения длины окружности внутренней поверхности печи и длины цепи.

2. Завеса по и. 1, отличающаяся тем, что утяжеляющие элементы на участке вязкопластичного состояния шихты выполнены в виде сдвоенных цепей, чередующихся по длине винтовой направляющей с одинарными цепями, а шаг винтовых направляющих навески составляет 2 — 2,9 длины цепей.

Предлагаемое устройство

1645799

Продолжение табл,1

Опыт ЬЬ.

Показатель

Базовый объект

0,260

0,25

0,30

3,3

2,9

2,27

2,35

1,81

Оди нар.

2,0

0,9

0,8

1.5

2.0

0,85

100,4

100

102

103,5

102,8 107

100,6

156

159

158,5

154,8

154

158,3

154,5

85,0

85,1

85,8

86,5

85.9

86,7

85,2

82

75

90

Таблица 2

Отношение массы цепей на участке жидкотекучей шихты к общей массе цепной завесы

Отношение шага винтовой навески к ине епи

Схема навески цепей на участке вязкопластичной шихты

Отношение расстояния между точками подвески цепей по винтовой линии к высоте звена цепи

Производительность печи, т/ч спека

Удельный расход топлива, кг.у.т. т/спека

Пылеунос иэ печи, т/ч

Качество спека, : извлечение глинозема при выщелачивании доля спека. имеющего влагоемкость в пределах допустимой величины

Предлагаемое устройство

0,025 0,055 0,106

Чередование одинарных и сдвоенных цепей

1645799

Составитель Л.Петрова

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал . Корректор М.Шароши

Заказ 1343 Тираж 406 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101