Устройство для введения извести в агломерационную шихту

 

Использование: изобретение относится к агломерации руд и концентратов, а именно к подготовке агломерационной шихты к спеканию, и может быть промышленно применимо в металлургической и других областях промышленности для получения высокоактивной гашеной извести. Сущность изобретения: устройство для введения извести в агломерационную шихту содержит пневмопровод со смонтированным перед ним дозатором, реактор для гашения извести, состоящий из осадительной и смесительной камер, средства регулирования расхода воды, одно из которых установлено перед смесителем осадительной камеры, а другое - перед смесителями смесительной камеры, куда вмонтированы три равноотстоящие друг от друга смесителя, расположенных по образующей по углом 25 -35^o к оси смесительной камеры и представляющих собой трубу, внутри которой размещено сопло с диффузором для подачи воды, причем оси смесительной и осадительной камер расположены под углом 1 - 89^o, камеры выполнены цилиндрической формы, а осадительная камера снабжена крышкой выпуклой формы. 2 ил.

Изобретение относится к агломерации руд и концентратов, а именно к подготовке агломерационной шихты к спеканию.

Известен аппарат для получения гашеной извести, содержащей вертикальный корпус с крышкой, горизонтально расположенными полками, патрубками для подачи воды и вывода образующихся водяных паров, причем патрубок для вывода паров размещен на боковой стенке корпуса аппарата на расстоянии от крышки аппарата, составляющем не менее 1/3 высоты корпуса (а.с. СССР N 633837, кл. C 04 B 1/08, 1978 г.).

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, большая металлоемкость; наличие приводных лопаток требует дорогостоящих энергозатрат, а потери активной извести достигают 8% Известно устройство для введения извести в агломерационную шихту, принятое за прототип, содержащее пневмопровод и конвейер, над которым неподвижно закреплен дисковый плужок, реактор для гашения извести, состоящий из смесительной и осадительной камер цилиндрической формы, причем в смесительной камере вмонтированы три равноотстоящие друг от друга смесители, расположенные по образующей под углом 25 35^o к оси смесительной камеры и представляющих собой трубу, внутри которой размещено сопло с диффузором для подачи сжатого воздуха и штуцер для подвода воды [1] Невозможность осуществления устройством оперативного управления гидратированием извести, неустойчивая работа его реактора и значительные потери активной извести отрицательно влияют на качество агломерационной шихты, себестоимость агломерата и производительность агломерационной машины.

Задачей изобретения является создание надежного устройства, исключающего потери извести, нарушение оптимального соотношения "известь вода" и обеспечивающего повышенную производительность агломерационной шихты.

Поставленная задача решается тем, что устройство для введения извести в агломерационную шихту, содержащее пневмопровод, реактор для гашения извести, состоящий из смесительной и осадительной камер цилиндрической формы, причем в смесительной камере вмонтированы три равноотстоящих друг от друга смесителя, расположенных по образующей под углом 25 35^o к оси смесительной камеры и представляющих собой трубу, внутри которой размещено сопло с диффузором для подачи сжатого воздуха, штуцер для подвода воды, согласно изобретению снабжено расположенными на осадительной камере крышкой выпуклой формы, установленными на ней и соосно расположенным смесителем, дозатором, смонтированным перед пневмопроводом и средствами регулирования расхода воды, одно из которых установлено перед смесителем осадительной камеры, а другое перед смесителями смесительной камеры, причем оси смесительной и осадительной камер расположены под углом 1 89^o.

Учитывая, что реактор заявляемого устройства должен обеспечивать энергетическую возможность транспортировки потока извести, а его габариты ограничены установленным технологическим оборудованием, в каждом конкретном случае это диктует необходимость экспериментального определения взаиморасположения смесительной и осадительной камер.

Экспериментально установлено, что оптимальный угол между осями смесительной и осадительной камер реактора устройства для введения извести в агломерационную шихту находится в пределах 1 89^o.

Проверка соответствия заявляемого технического решения требованиям новизны проводилась с учетом всех опубликованных изобретений. При изучении известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие предлагаемое устройство от прототипа, не были выявлены, что обеспечивает новому решению соответствие критерию "изобретательский уровень".

Особенности конструктивного выполнения предлагаемого устройства обеспечивают достижение нового технического результата повышенную надежность работы, оперативность управления гидратированием извести, обеспечение оптимального соотношения "известь вода", улучшающего качество аглошихты, исключение потерь активной извести. Оперативное управление гидратированием извести за счет наличия средств дозирования извести обеспечивает поддержание оптимального соотношения "известь шихта", улучшение качества агломерата; при наличии средств регулирования расхода воды постоянно поддерживается влажность гидратированной извести на требуемом для аглошихты уровне. Предложенной компоновкой смесительной и осадительной камер достигнута стабильная работа реактора, оптимизация соотношения, времени контакта извести, воды, усреднение влажности извести, исключение потерь последней. Угол α выбран из условия обеспечения подъема потока с кинетической энергией на высоту (h) с учетом потерь на трение о стенки, воздух (Δk) до центра крышки осадительной камеры, при этом кинетическая энергия переходит в потенциальную (ΔП = mqh) причем (ΔK-Δk) выдержана равной или немного большей (ΔП) т.к. нежелательно создание избыточного давления для эвакуации собравшейся под крышкой извести. Ограничение угла α между осями смесительной и осадительной камер обеспечивает оптимальный угол ввода потока, полную гидратацию извести, вывод последней в аглошихту по оси камеры, исключение потерь активной извести. При проведении испытаний экспериментально установлено, что расположение осей смесительной, осадительной камер под углом α>89° приводит к снижению времени гидратации извести и, как следствие, к ее неполной гидратации, значительному выносу непрореагировавшей извести; при значении угла α<1° происходит быстрый подъем потока, неравномерное распределение извести в потоке, в результате чего поверхностные слои переувлажненной извести налипают на стенки осадительной камеры, а внутренние слои непрореагировавшей извести уносятся интенсивно выделяющимся паром. Снабжение устройства установленным на крышке осадительной камеры соосно последней смесителем гарантирует получение гидратированной извести заданной влажности. Выполнение крышки осадительной камеры выпуклой способствует сбору по центру осадительной камеры гидратированной извести, удалению последней по центру камеры в шихту.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, на фиг. 2 функциональная схема (конкретный пример выполнения).

Устройство для введения в агломерационную шихту содержит пневмопровод 1 со смонтированным на нем дозатором 2, реактор, состоящий из осадительной 3 и смесительной 4 камер, оси которых расположены под углом α Осадительная камера 3 представляет собой цилиндр с выпуклой крышкой 5, например, сферической формы, на которой соосно камере смонтирован смеситель 6, перед последним установлено средство для регулирования воды 7. Смесительная камера 4 представляет собой цилиндр, в который вмонтированы три равноотстоящие друг от друга и расположенные по образующей под углом 25 35^o к оси смесительной камеры 4 смесителя 8, 9, 10, перед которыми установлено средство регулирования расхода воды 11. Смесители камеры смешивания представляют собой трубу, внутри которой размещено сопло с диффузором 12 для подачи сжатого воздуха и штуцер 13 для подвода воды. Средства для дозирования расхода извести 2 и регулирования расхода воды П выполнены из стандартных средств: расходомеров, запорной арматуры и т.п. Функциональная схема устройства включает в себя датчик фактически вводимого количества извести 14, блок сравнения 15, регулятор дозатора 16, а также две идентичные цепи управления подачи воды, состоящие из регуляторов соотношение 17, 18, датчиков расхода воды 19 и 20, регулирующих органов 21 и 22.

Работа устройства для введения извести в агломерационную шихты. Предварительно измельченная известь пневмопроводом 1 после дозатора 2 подается в смесительную камеру 4 реактора, куда из смесителей 8, 9, 10 через средства регулирования расхода воды П и штуцер 13 подается вода, мелкораспыленная с помощью сопла с диффузором 12. При контакте воды с известью происходит предварительное гидратирование обоженной извести и ее увлажнение, после чего частично гидратированная известь подается тангенциально и под углом a равном, например, 86^o, в осадительную камеру 3, где поток закручивается, при многократном пересечении вращающегося и поступающего потоков тщательно перемешивается и по спирали перемещается вверх к центру выпуклой, например, сферической крышки 5 осадительной камеры 3, преодолевая трение о стенки камер, воздух, кинетическая энергия потока к центру крышки 5 переходит в потенциальную, предназначенную для эвакуации извести. При этом за счет центробежной силы происходит отделение частиц гидратированной извести от воздуха, который при помощи принудительной вытяжки после очистки в аспирационной системе выбрасывается в атмосферу, а известь под действием гравитационных сил удаляется по оси осадительной камеры 3 в поток шихты. Одновременно под крышку 5 осадительной камеры 3 подается вода через средства регулирования расхода воды 7 смесителя 6 для доводки влажности гидратированной извести до требуемого уровня. Количество вводимой извести, необходимое для получения заданных свойств аглошихты и обеспеченное наличием дозатора 2, достигается следующим образом. Сигнал о заданном количестве вводимой извести подается на блок сравнения 15, где он сравнивается с сигналом датчика 14 о фактическом количестве подаваемой извести в реактор. Результат сравнения подается на регулятор дозатора 16, который изменяет количество извести до заданного. Требуемое для предварительной гидратации извести количество воды обеспечено наличием средства регулирования ее расхода П. С помощью датчиков расхода воды 19, 20 и количества извести 14 измеряются фактические расходы их, сигналы которых подаются на регуляторы соотношения соответственно 17, 18. В случае нарушения заданного соотношения с помощью регулирующих органов 21 и 22 измеряется количество воды, подаваемой на гашение извести.

Предлагаемое устройство применимо в металлургической промышленности для ввода извести в агломерационную шихту, обеспечивает оптимальное соотношение "известь вода" для получения заданного качества агломерата с низкой себестоимостью; а также в любой отрасли, где требуется получение высокоактивной гашеной извести.

Формула изобретения

Устройство для введения извести в агломерационную шихту, содержащее пневмопровод, реактор для гашения извести, состоящий из смесительной и осадительной камер цилиндрической формы, причем в смесительной камере вмонтированы три равноотстоящие друг от друга смесителя, расположенные по образующей под углом 25 35^o к оси смесительной камеры и представляющие собой трубу, внутри которой размещено сопло с диффузором для подачи сжатого воздуха, штуцер для подвода воды, отличающееся тем, что оно снабжено расположенными на осадительной камере крышкой выпуклой формы, установленным на ней и соосно расположенным смесителем, дозатором, смонтированным перед пневмопроводом, и средствами регулирования расхода воды, одно из которых установлено перед смесителем осадительной камеры, а другое перед смесителями смесительной камеры, причем оси смесительной и осадительной камер расположены под углом 1 89^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2