Цепная завеса вращающейся печи

 

Изобретение обеспечивает интенсификацию теплообмена, снижение пылеуноса, наростообразования, износа футеровки. Цепная завеса содержит закрепленные одним концом на корпусе свободновисящие цепи, точки подвески которых расположены по многозаходным винтовым линиям. Винтовые линии навески выполнены из 2 - 4 параллельных рядов 4 цепей, среднее расстояние между которыми составляет 0,02 - 0,08 диаметра печи, крепление цепей по винтовым линиям осуществляется на жестко соединенных с корпусом продольных рядах пластин 5 длиной 0,05 - 0,2 диаметра печи, смещение пластин 5 в соседних по длине рядах по окружности равно 0,003 - 0,015 диаметра печи. 1 з.п.ф-лы, 1 табл, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 F 27 В 7/18

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 4

О

Од ос (21) 4624134/33 (22) 21.12.88 (46) 15,08.91. Бюл, ¹ 30 (72) Н,Г.Срибнер, В.А.Екимов, Н.А.Сафонов, А.И.Пивнев, Н.П,Панин, А.Н.Безруков, К.И.Долгирева и Г,Р.локк (53) 666.94.041(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 902569, кл. F 27 В 7/18, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N803598,,кл. F 27 В 7/18, 1978. (54) ЦЕПНАЯ ЗАВЕСА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ

ПЕЧИ (57) Изобретение обеспечивает интенсификацию теплообмена, снижение пылеуноса, Изобретение относится к технике обжига материалов в барабанных вращающихся печах, например, в цементной промышленностии.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена, снижение пылеуноса, наростообразования и износа футеровки.

На фиг.1 показана развертка цепной завесы вращающейся печи; на фиг.2 — крепление цепей на продольных рядах пластин.

На корпусе 1 вращающейся печи закреплены одним концом свободно висящие цепи 2, точки подвески которых расположены по многоэаходной винтовой линии 3, каждая иэ которых составлена иэ двух-четырех параллельных рядов 4, расстояние между которыми по дуге окружности а =

=0,02 — 0,08 диаметра печи 0. В этом случае ширина каждого захода винтовой линии навески составит от (2-1) 0,020 = 0,02D до (4 — 1) 0,080 = 0,240.

„„5U „„1670316 А1 наростообразования износа футеровки, Цепная завеса содержит закреплемные одним концом на корпусе своба мовисящие цепи, точки подвески которых pacrоложены по многозаходным винтовым линиям. Винтовые линии навески выполнены из 2-4 параллельных рядов 4 цепей, среднее расстояние между которыми составляет 0,02-0.08 диаметра печи, крепление цепей по винтовым линиям осуществляется на жестко соединенных с корпусом продольных рядах пластин 5 длиной 0,05-0,2 диаметра печи, смещение пластин 5 в соседних по длине рядах по окружности равно 0,003 — 0,015 диаметра печи. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. 2 ил.

Цепи 2 закреплены на продольных рядах металлических пластин 5,жестко соединенных с корпусом 1. Длина Ь пластин 5 составляет 0,05-0,2 D. Пластины 5 в соседних по длине печи продольных рядах смещены по окружности на расстояние с =

=0,003 — 0,015D, Наклон винтовых линий 3 навески к продольной оси печи, преимущественно, 60 (30 — 65 ).

Количество заходов винтовой навески может быть постоянным или изменяться по длине печи в зависимости от изменяющихся свойств высушиваемой и нагреваемой шихты. Наиболее целесообразное количество заходов винтовой навески 3 — 8.

Плотность навески также может изменяться в широких пределах: 2,5-14 м /м . г г

Регулирование плотности навески обеспечивается изменением расстояния между соседними цепями 2 по длине направляющих винтовых линий 3. изменением количества

1670316 параллельных рядов 4 в одной направляющей винтовой линии 3, изменением количества цепей 2, закрепленных на одной точке подвески — одна или две цепи 2, с их чередованием по длине винтовой направляющей.

Для удобства крепления и возможности изменения точки крепления при износе отверстия пластины 5 снабжены несколькими отверстиями по длине, в которые вставляются крепежные пальцы, Во избежание повышения пылеуноса пластины 5 целесообразно выполнять заподлицо с футеровкой, в которой предусматриваются выемки для установки крепежных болтов и крепежного звена цепи 2.

Цепная завеса вращающейся печи работает следующим образом.

Жидкотекучая сырьевая шихта по течке наливом подается во вращающуюся печь и за счет наклона и вращения печи перемещается к разгрузочному концу, высушиваясь и нагреваясь за счет тепла движущихся навстречу продуктов сжигания топлива. По мере высушивания существенно изменяется физическое состояние шихты от жидкотекучего в загрузочном конце до вязкопластичного в средней части и гранулированного в разгрузочном конце цепной завесы.

Расположение цепей 2 по многозаходной винтовой линии 3 в направлении вращения печи (первым при вращении из слоя материала выходит холодный загрузочный конец винтовой линии 3) увеличивает скорость транспортирования шихты, особенно в области вяэкопластичной шихты, где образуется нарост на корпусе 1 и цепях 2, крупные комья.

Ограниченное количество заходов винтовой линии 3 навески обеспечивает наличие больших каналов для прохода газов с пониженным аэродинамическим сопротивлением, укладку цепей 2 в нижнем положении на корпусе 1 в виде равномерного ковра без порогов и клубков, что уменьшает истирание гранул цепями 2 и интенсифицирует теплопередачу материалу, Выполнение каждой направляющей винтовой линии 3 навески из двух-четырех параллельных рядов 4 обеспечивает перемещение потока греющих газов не только вдоль винтовой стенки каналов, образованных высящими цепями 2, но и фильтрацию значительного количества газов сквозь винтовую стенку висящих цепей 2, так как в этом случае она имеет достаточно малое аэродинамическое сопротивление из-за большого расстояния между соседними цепями 2 по винту при сохранении общей поверхности и плотности навески

55 цепей 2 на необходимом достаточно высоком уровне.

При фильтрации газов в поперечном направлении между соседними винтовыми каналами, образованными висящими цепями

2, вовлекается в процесс теплообмена с газовым потоком вся поверхность цепей 2 (а не только ее часть, обращенная внутрь винтовых каналов), что интенсифицирует теплообмен. Уменьшение аэродинамического сопротивления висящих цепей 2 в параллельных винтовых рядах 4 обеспечивает более равномерное поле скоростей по высоте с уменьшением количества газов, проходящих в свободное пространство под цепями

2, что уменьшает отрыв частиц из слоя, т,е. пылеунос, улучшает пылеулавливание на поверхность цепей 2 в загрузочном конце.

Достаточная большая подвижность крепежных звеньев цепей 2 при достаточно большой плотности на вески за счет двух-четырех параллельных рядов в одной направляющей винтовой линии 3 навески препятствует образованию нароста по линии точек крепления и исключает основу для последующего зарастания корпуса 1, заклинивания цепей

2, формирования волнообразного движения материала иэ-за неравномерности образующегося нароста. При расстоянии между параллельными рядами цепей 2 в одной винтовой линии 3 менее 0,020 образуется нарост из высыхающей шихты, закрепляющийся на слишком близко расположенных точках крепления. При величине этого расстояния более 0,080 большая площадь по дуге окружности корпуса 1 печи между параллельными рядами 4 не подвергается очистке соскальзывающими цепями 2 и также образуется нарост между рядами.

Ширина каждого захода винтовой линии 3 из нескольких рядов 4 цепей 2 составляет 0,02 — 0,240, При меньшей ширине захода черезмерно возрастает плотность навески в заходе, что увеличивает количество газа, проходящего под цепями 2 с увеличением пылеуноса, и уменьшает количество газов, фильтрующихся через цепи 2 с ухудшением омывания цепей 2 и теплообмена.

Плохая очистка скользящими цепями 2 поверхности печи по ширине захода ведет к образованию высокого нароста, формированию волнообразного режима движения материала, дестабилизирующего режим.

При большей ширине захода образуется черезмерно широкий нарост в цепях 2 (хотя и меньший, чем в предыдущем случае), черезмерно сближаются по окружности соседние заходы винтовой линии 3 крепления цепей

2, что приводит к попаданию концов цепей

2 одного захода на точки крепления другого

1670316 захода, Это увеличивает сопротивление продвижению материала, способствует запутыванию цепей 2 и ухудшению очистки корпуса 1 между заходами.

Выполнение пластин 5 ограниченной длины, равной 0,05-0,2D, в сочетании с их смещением по окружности на 0,003 — 0,015D обеспечивает более полное перекрытие сечения для прохода газа через винтовую стенку висящих цепей 2, улучшает их омывание и теплоотдачу от газов. Кроме того, это обеспечивает более равномерное перемещение материала и перелопачивание его при прохождении через полосу крепления цепей 2.

При длине крепежных металлических пластин 5 менее 0,05ГЭ усложняется монтаж, не обеспечивается возможность выполнения нескольких отверстий для крепления цепей 2. чго исключает возможность при износе отверстия перевески цепей 2 на соседнее отверсгис с увеличением срока службы пластины 5. Это в процессе эксплуатации ведет к ослабленного цепной завесы с ухудшением теплопередачи и ухудшением пылеулавливания в загрузочном участке, При длине пластин 5 более 0,2D уменьшается возможность достаточно эффективного перекрыпгия цепями 2 за счет их смещения сечения для прохода газов. что ухудшает теплообмен и пылеулавливание. Кроме того, черезмерная длина пластин 5 приводит к развитию гермичсских деформаций с отрывом пластин и разрушением бетонной футеровки печи.

При сме цо -,ии пластин 5 по окружности в соседних рядах менее 0,0030 не достигается дос ; Foчно о перекрытия сечения на относительно коротком участке. что ухудшает омывание цепей 2 газами и снижает интенсивность геплопередачи, увеличивает пылеунос, При смегцении более чем на

0,015!. также не достигается достаточно полного перекрытия поперечного сечения цепями 2, в результате чего снижается эффективность теплопередачи. Рациональное смегцение гостигается при его величине

0,008-0,Ci"; U

В таблиц= Hp 1Гзедснн Г1римеры, харак теризующие предлагаемую цепную завесу в срагнении с известными.

В опыте 1 (базов и объект) многоэаходная винтовая нав ока свободновисящих цспей выполнен с навеской по винтовым направляющим цепей в один ряд. 8 опыте 2 навеска выполнена по прототипу.

В опытах 3-7 цепная завеса выполнена в соответствии с чертежом, причем в опытах

4-6 конструктивные характеристики находятся в предлагаемых пределах.

Цепная завеса выполнена во вращающейся печи размером 5 х 185 м, используемой для обжига цементной сырьевой шихты, приготовленной на основе белитового шлама — отхода произвродства глинозема, Характерными свойствами этой шихты являются пониженная влажность (32 против 35 — 40 в традиционных шихтах), обусловливающая пониженную пылеулавливающую способность загрузочного участка цепной завесы и пониженная теплота клин керообразования (250 ккал/кг клинкера против 440 ккал/кг клинкера в традиционных цементных шихтах), обусловливающая повышенные производительность печи и количество единовременно находящегося в цепной завесе материала.

Приведенные в таблице данные подтверждают. то использование предлагаемой цепной завесы обеспечивает увеличение производительности, снижение удельного расхода топлива, снижение пылеуноса, снижение аэродинамического сопротивления печи. повышение активности цемента за счет стабилизации процесса и улучшения термоподготовки, уменьшения циркуляции пыли.

Преимущества предлагаемой завесы по сравнению с прототипом состоят в следующем.

Крепления расположенных по винтовой линии 3 свободновисящих цепей 2 на отдельных продольных металлических пластинах 5 уменьшает абразивный износ футеровки, так как они ограничивают путь скольжения цепи 2, если выполнены высотой, большей, чем высота футеровки. Если высота пластин 5 равна высоте футеровки (а узлы крепления цепей 2 расположены в выемках футеровки), то по мере износа поверхностного слоя футеровки образуется впадина между пластинами 5, в которой задерживаются гранулы материала и в дальнейшем цепи 2 скользят по этим гранулам, как по каткам, что исключает последующее истирание футеровки.

При креплении на продольных пластинах 5 поверхность ковра висящих цепей 2 оказывается не строго винтовой, как в прототипе, а ломаной, что увеличивает практическую поверхность омывания цепей 2 греющими газами, облегчает проникновение газа внутрь объема винтовой линии 3 из нескольких рядов 4 цепей 2, т,е. интенсифицируеттеплопередачу, пылеулавливание, снижает аэродинамическое сопротивление.

Расположенные по ломаной винтовой линии 3 точки крепления легче очищаются от налипающего материала скользящими цепями 2

1670316

Выполнение продольных пластин 5 ограниченной длины 0,05-0.20 в сочетании с их смещением по окружности на 0.0030,015D обеспечивает более полное перекрытие сечения для прохода газа через винтовой ковер висящих цепей 2, улучшает их омывание и теплопередачу, кроме того, обеспечивается более интенсивное перелопачивание материала при прохождении через полосу крепления цепей 2.

Формула изобретения

1. Цепная завеса вращающейся печи, содержащая закрепленные одним концом на корпусе свободно висящие цепи, расположенные по многозаходным винтовым лиЗначение по опы

Показатель

0,28

0,12 0,24

0.02

0,015

Не лимитируется

В 1 заходе

1 ряд

0,25

0.14 0,20

0,05

0,03

0,002

0,009 0.003

87,8 86,9

0,015

0,020

85,9

86,8

86,0

85,7

85,5

175,2

170,0 173,5

0,16 0,18

173,0

175,4

175,7. 176,0

0.23

0,19

0,22

0,26

0,26

12.0

19,0

14,0

8,0

20,0

23,0

25,0

450

450 450

450

450

407

405

143

130 137

139

142

147

150

Широкий

Небольшой

Нет

Небольшой

Высокий

Значитель- Значительный вдоль ный направляюей

Ширина одного захода винтовой линии навески из нескольких рядов цепей

Отношение длины продольных рядов пластин к диаметру печи

Отношение расстояния по окружности между пластинами соседних по длине рядов (смещение по окружности) к диаметру печи

Производительность печи, т/клинкера

Удельный расход условного топлива, кг у.т/т клинкера

Удельный пылеунос, т/т клинкера

Износ футеровки за кампанию, ф, Активность цемента, кг с/см

Аэродинамическое сопротивление печи, мм вод.ст.

Наличие нароста в цепях ниям. каждый заход которых выполнен иэ нескольких рядов цепей, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью интенсификации теплообмена, снижения пылеуноса, наростооб5 разования и износа футеровки, цепи закреплены на соединенных с корпусом продольных рядах пластин длиной 0,05 — 0,2 диаметра печи, смещенных в соседних по длине рядах по окружности на расстояние

10 0.003 — 0,015 ее диаметра.

2. Цепная завеса по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что ширина каждого захода винтовой линии навески из нескольких ря15 дов цепей составляет 0,02-0,24 диаметра печи.

1670316

1 2

Редактор Т. Клюкина

Заказ 2733 Тираж 383 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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

Составитель Л. Петрова

Техред М,Моргентал Корректор Т. Малец