Многокамерная печь кипящего слоя для обезвоживания хлормагниевого сырья



Многокамерная печь кипящего слоя для обезвоживания хлормагниевого сырья
Многокамерная печь кипящего слоя для обезвоживания хлормагниевого сырья
Многокамерная печь кипящего слоя для обезвоживания хлормагниевого сырья

 


Владельцы патента RU 2367603:

Открытое акционерное общество "Корпорация ВСМПО-АВИСМА" (RU)

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к обезвоживанию хлормагниевого сырья в печах кипящего слоя. Многокамерная печь кипящего слоя включает корпус 1 с загрузочным 2 и выгрузочным 3 патрубками, газораспределительную решетку 4, перегородки 5 с окнами 6 в верхней части, разделяющие пространство печи на камеры, перегородки во второй и третьей камерах с переточными окнами 8 в нижней части с образованием полукамер. Печь дополнительно снабжена устройством для удаления отложений перед переточными окнами, которое установлено перед нижним переточным окном перегородки и выполнено в виде вертикальных направляющих колонн 11, жестко прикрепленных к поверхности газораспределительной решетки параллельно перегородке и выполненных в виде уголка или прутка. Между направляющими колоннами размещена рама 12 с сеткой 13, выполненная с возможностью возвратно-поступательного движения по высоте колонн снизу-вверх и обратно, при этом площадь рамы с сеткой больше площади переточного сечения окна перегородки в 1,3-1,4 раза. К раме подсоединен механический привод 14, который выведен через стенку печи на площадку для обслуживания и выполнен в виде троса, прикрепленного к четырем углам рамы 12, и соединенного через блок 15 с рукояткой или механизмом для поднятия груза. Изобретение позволяет повысить производительность печи, а также выход готового продукта - обезвоженного карналлита. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к обезвоживанию хлормагниевого сырья в печах кипящего слоя.

Известна многокамерная печь кипящего слоя (Авт. свид. СССР №393362, опубл. 10.08.1973 г., бюл.33), включающая корпус с патрубками для загрузки сырья и выгрузки готового продукта, газораспределительную решетку с колпачками, через которые проходят топочные газы из топки. Внутреннее пространство печи разделено перегородками на несколько камер, причем вторая и третья камеры разделены дополнительной перегородкой на несколько полукамер. В перегородках выполнены переточные окна. Для увеличения скорости поступательного движения карналлита от загрузки к выгрузке без увеличения длины печи обрабатываемый материал перемещается поперек камер, меняя при этом направление его поперечного движения в смежной камере на противоположное. Это достигается расположением переточных окон по зигзагообразной линии.

Недостатком многокамерной печи кипящего слоя является то, что при обезвоживании хлормагниевого сырья (карналлита) в первой камере наблюдается грануляция материала, сопровождающаяся образованием так называемых окатышей - оплавленных слоистых комков размером до 300 мм. Слипание зерен карналлита в окатыши связано с образованием на поверхности кристаллов карналлита шести- и четырехводного кристаллогидрата хлорида магния, который оплавляется при более низкой температуре, чем карналлит. Кроме того, хлормагниевое сырье содержит посторонние твердые примеси, например окатыши, щебень, гальку и др., которые постепенно накапливаются у нижнего перетока первой и последующей по ходу движения материала полукамер. Это приводит к тому, что скорость движения обезвоживаемого продукта снижается перед окнами при переходе в последующие полукамеры, повышаются также температура, давление и скорость теплоносителя в слое. По мере накопления твердых окатышей и твердых примесей приходится останавливать печь и удалять окатыши из печи с помощью штыря, используя ручной труд. В конечном итоге все это приводит к простоям печи и к снижению ее производительности. За счет плохого перетока через нижние переточные окна часть сырья уносится в циклоны, что приводит к увеличению потерь сырья.

Известна многокамерная печь кипящего слоя (Электролитическое получение магния. - Щеголев В.И., Лебедев О.А. - М., Издательский дом «Руда и металлы», 2002, стр.76-80), по количеству общих признаков принятая за ближайший аналог-прототип и включающая корпус печи, верхнее рабочее пространство которой над газораспределительной решеткой разделено перегородками на камеры с верхними окнами и полукамеры с нижними окнами, газораспределительную решетку с колпачками, загрузочный и выгрузочный патрубки, циклоны для улавливания пыли. Для обеспечения необходимого времени пребывания частиц в кипящем слое рабочее пространство печи разделено перегородками на три камеры. Первая камера состоит только из одного отделения, вторая камера дополнительно разделена перегородками на три отделения, а третья камера - на два. В перегородках выполнены окна, расположенные так, чтобы удлинить путь прохождения карналлита, сделав его зигзагообразным и исключить обратное движение карналлита. Обезвоживаемый материал (карналлит) поступает из камеры в камеру через верхние переточные окна размером 170×300 мм, а из полукамеры в полукамеру - через нижние переточные окна размером 170×170 мм, расположенные на уровне газораспределительной решетки. Геометрические размеры верхних и нижних переточных окон рассчитаны таким образом, чтобы обеспечить минимальную степень гидролиза (6-8%) и максимально возможную степень обезвоживания (до 98%). При этом в первой камере наблюдается грануляция материала, сопровождающаяся образованием так называемых окатышей - оплавленных слоистых комков размером до 300 мм. Слипание зерен карналлита в окатыши связано с образованием на поверхности кристаллов карналлита шести- и четырехводного кристаллогидрата хлорида магния, которые оплавляются при более низкой температуре, чем карналлит.

Недостатком многокамерной печи кипящего слоя является то, что при обезвоживании хлормагниевого сырья (карналлита) в первой камере наблюдается грануляция материала, сопровождающаяся образованием так называемых окатышей - оплавленных слоистых комков размером до 300 мм. Слипание зерен карналлита в окатыши связано с образованием на поверхности кристаллов карналлита шести- и четырехводного кристаллогидрата хлорида магния, который оплавляется при более низкой температуре, чем карналлит. Кроме того, хлормагниевое сырье содержит посторонние твердые примеси, например окатыши, щебень, гальку и др., которые постепенно накапливаются у нижнего перетока первой и последующей по ходу движения материала полукамер. Это приводит к тому, что скорость движения обезвоживаемого продукта снижается перед окнами при переходе в последующие полукамеры, повышаются также температура, давление и скорость теплоносителя в слое. По мере накопления твердых окатышей и примесей приходится останавливать печь и удалять (отгребать) отложения из печи с помощью штыря, используя ручной труд. В конечном итоге все это приводит к простоям печи и к снижению ее производительности. За счет плохого перетока из камеры в камеру часть сырья уносится в циклоны, что приводит к увеличению потерь сырья.

Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа и позволяет за счет ускорения прохождения обезвоживаемого материала через переточные окна (удаление отложений из обезвоженного карналлита и твердых кусков гравия) повысить производительность печи за счет снижения простоев печи и исключения ручного труда, а также за счет улучшения технологических показателей печи снизить потери сырья и тем самым повысить выход готового продукта - обезвоженного карналлита.

Технический результат достигается тем, что предложена многокамерная печь кипящего слоя для обезвоживания хлормагниевого сырья, включающая корпус с загрузочным и выгрузочным патрубками, газораспределительную решетку, перегородки с окнами в верхней части, разделяющие пространство печи на камеры, перегородки во второй и третьей камерах с окнами в нижней части с образованием полукамер, новым является то, что она дополнительно снабжена устройством для удаления отложений перед переточными окнами, которое установлено перед нижним переточным окном перегородки и выполнено в виде вертикальных направляющих колонн, жестко прикрепленных к поверхности газораспределительной решетки параллельно перегородке, между направляющими колоннами размещена рама с сеткой, выполненная с возможностью возвратно-поступательного движения по высоте колонн снизу-вверх и обратно, при этом к раме подсоединен механический привод, который выведен через стенку печи на площадку для обслуживания.

Кроме того, механический привод выполнен в виде троса, прикрепленного к четырем углам рамы и соединенного через блок с рукояткой или механизмом для поднятия груза.

Кроме того, площадь рамы с сеткой больше площади переточного сечения окна перегородки в 1,3-1,4 раза.

Кроме того, направляющие колонны выполнены в виде уголка или прутка.

Установка в печь кипящего слоя устройства для удаления отложений перед нижними переточными окнами в виде вертикальных направляющих колонн, жестко прикрепленных к поверхности газораспределительной решетки параллельно перегородке, между которыми размещена рама с сеткой, выполненная с возможностью возвратно-поступательного движения по высоте колонн снизу-вверх и обратно, позволяет за счет улучшения прохождения обезвоживаемого материала через переточные окна, исключения ручного труда и снижения простоев печи повысить производительность печи, а также за счет улучшения технологических показателей печи снизить потери сырья.

Механический привод, который выведен через стенку печи на площадку для обслуживания и подсоединен с одной стороны к раме, а с другой через блок выведен к рукоятке, позволяет механизировать процесс удаления отложений перед переточным окном и исключить ручной труд при чистке нижнего переточного окна.

На фиг.1 показан вид многокамерной печи кипящего слоя. На фиг.2 - вид А-А устройства для удаления отложений перед переточными окнами. На фиг.3 - вид Б-Б рамы с сеткой.

Многокамерная печь кипящего слоя для обезвоживания хлормагниевого сырья состоит из корпуса 1 с загрузочным 2 и выгрузочным 3 патрубками, газораспределительной решетки 4, перегородок 5 с окнами 6 в верхней части, разделяющих пространство печи на камеры, перегородок 7 во второй и третьей камерах с окнами 8 в нижней части с образованием полукамер 9. Перед нижним переточным окном перегородки размещено устройство 10 для удаления отложений перед переточными окнами, выполненное в виде вертикальных направляющих колонн 11, жестко прикрепленных к поверхности газораспределительной решетки параллельно перегородке и выполненных в виде уголка или прутка. Между направляющими колоннами размещена рама 12 с сеткой 13, которая с помощью механического привода 14 выполнена с возможностью возвратно-поступательного движения по высоте колонн снизу-вверх и обратно, при этом механический привод выполнен в виде троса, выведенного через блок 15 к рукоятке 16 для поднятия груза. При этом площадь рамы 12 больше площади переточного сечения нижнего окна перегородки в 1,3-1,4 раза.

Устройство работает следующим образом.

В качестве хлормагниевого сырья использован шестиводный карналлит с влажностью 37-39% (ТУ 1714-062-00209527-99), который с помощью забрасывателя через загрузочный патрубок 2 загружают на газораспределительную решетку 4 первой камеры трехкамерной печи кипящего слоя. Пространство над газораспределительной решеткой до свода печи разделено двумя перегородками 5 на три камеры. Вторая и третья камеры разделены на полукамеры 9 дополнительными перегородками 7 высотой примерно 3,5 м. Для перетекания карналлита в перегородках между камерами и полукамерами выполнены переточные окна. В перегородках 5 между камерами переточные окна 6 расположены выше газораспределительной решетки 4, а в перегородках 7 между полукамерами 9 переточные окна 8 выполнены на уровне газораспределительной решетки 4. В слой материала карналлита подают из топки топочные газы - смесь продуктов горения природного газа и воздуха, приводя его в псевдоожиженное состояние и осуществляя подогрев карналлита в первой камере до температуры 120-140°С. Во второй камере поддерживают температуру слоя карналлита при выгрузке из камеры 190-210°С, в третьей камере температуру в слое перед разгрузочным патрубком поддерживают 280-360°С. Для устранения забивания нижних переточных окон 8 полукамер 9 (крупными кусками окатышей - оплавленных слоистых комков размером до 300 мм, щебня или гравия) на газораспределительную решетку 4 перед входом в нижнее переточное окно 8 полукамеры 9 жестко устанавливают (например, приваривают) четыре направляющие колонны 11, при этом высота колонн имеет высоту 300-400 мм. Направляющие колонны 11 выполнены из металлического прутка диаметром 10 мм или из уголка размером 25×25. На газораспределительную решетку 4 между направляющими колоннами устанавливают раму 12 с металлической сеткой 13 размером 200×200 мм с возможностью возвратно-поступательного движения по высоте колонн 11 снизу вверх и обратно. Сетка 13 выполнена с ячейками 20×20 мм, сваренная из металлических прутков диаметром 3-5 мм или металлических полос 10×3 мм. Данное устройство 10 для удаления отложений перед переточными окнами 8 приводят в работу при повышении давления под газораспределительной решеткой 4 в полукамере 9 перед нижним переточным окном 8 выше нормы технологического режима. Для этого раму 12 с сеткой 13, наполненную крупным кусковым материалом, приводят в движение посредством механического привода 14, подсоединенного через блок 15 к рукоятке 16, поднимают и опускают на определенную высоту (осуществляют встряхивание рамы с насыпным материалом) путем движения рамы 12 с металлической сеткой 13 между направляющими колоннами 11 с возможностью возвратно-поступательного движения снизу-вверх и обратно, при этом к раме 12 подсоединен механический привод 14, который выведен через стенку печи на площадку для обслуживания. Механический привод 14 выполнен в виде троса, прикрепленного в четырех углах рамы 12 и соединенного через блок с рукояткой 16 (или механизмом для поднятия груза, например, электроприводом). Площадь рамы 12 с сеткой 13 (200×200 мм) больше площади переточного сечения окна 8 (170×170) перегородки 7 в 1,38 раза. Проходное отверстие переточного окна 8 становится свободным и печь начинает работать в прежнем режиме. Часть материала, находящегося на сетке, при подъеме и опускании (встряхивании) просеивается через сетку и поступает в псевдоожиженный слой, а другая часть при встряхивании рассыпается по поверхности газораспределительной перегородки 4. Полученный продукт - обезвоженный карналлит - выгружают через отдельный разгрузочный патрубок 3, размещенный в последней полукамере 9 третьей камеры печи, и направляют на дальнейшее обезвоживание на стадию хлорирования в хлораторах для получения безводного карналлита.

Таким образом, предложенное изобретение «Многокамерная печь кипящего слоя для обезвоживания хлормагниевого сырья» позволяет уменьшить простои многокамерной печи кипящего слоя, уменьшить использование ручного труда и тем самым увеличить производительность печи. Кроме того, при постоянном устранении забивания переточных окон уменьшится пылеунос из камер, снизятся потери сырья и тем самым увеличится выход готового продукта.

1. Многокамерная печь кипящего слоя для обезвоживания хлормагниевого сырья, включающая корпус с загрузочным и выгрузочным патрубками, газораспределительную решетку, перегородки с окнами в верхней части, разделяющие пространство печи на камеры, перегородки во второй и третьей камерах с окнами в нижней части с образованием полукамер, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена устройством для удаления отложений перед переточными окнами, размещенным перед нижним переточным окном перегородки полукамер и выполненным в виде вертикальных направляющих колонн, жестко прикрепленных к поверхности газораспределительной решетки параллельно перегородке, между направляющими колоннами размещена рама с сеткой, выполненная с возможностью возвратно-поступательного движения по высоте колонн снизу - вверх и обратно, при этом к раме подсоединен механический привод, который выведен через стенку печи на площадку для обслуживания.

2. Многокамерная печь кипящего слоя по п.1, отличающаяся тем, что механический привод выполнен в виде троса, прикрепленного к четырем углам рамы, и соединенного через блок с рукояткой или механизмом для поднятия груза.

3. Многокамерная печь кипящего слоя по п.1, отличающаяся тем, что площадь рамы с сеткой больше площади переточного сечения окна перегородки в 1,3-1,4 раза.

4. Многокамерная печь кипящего слоя по п.1, отличающаяся тем, что направляющие колонны выполнены в виде уголка или прутка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструктивным элементам печей кипящего слоя, в частности к переточным устройствам, и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к установке восстановительной плавки, в особенности к реактору с кипящим слоем. .

Изобретение относится к основанию или поду топки, в которой используется кипящий или псевдоожиженный слой. .

Изобретение относится к оборудованию для обезвоживания солей, например, карналлита в кипящем слое, и может быть использовано в цветной металлургии, а также в химической промышленности и в производстве стройматериалов.

Изобретение относится к устройствам по термической переработке твердого топлива: торфа, угля, дерева, других углеводородсодержащих твердых веществ, а также металлсодержащих материалов.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и позволяет повысить стабильность псевдоожижения. .

Изобретение относится к цветной металлургии и может быть использовано для охлаждения отходящих газов печей кипящего слоя для обжига сульфидосодержащих материалов, а также в химической промышленности.

Изобретение относится к печам кипящего слоя обжига сыпучих карбонатных пород и может быть использовано в металлургической, химической промышленности и промстройматериалов.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к устройствам для подготовки карналлитового сырья к процессу электролитического получения магния. .

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к электролитическому получению магния, в частности к подготовке хлормагниевого сырья для электролиза магния путем его обезвоживания в печи кипящего слоя.
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к электролитическому получению магния, в частности к подготовке хлормагниевого сырья для электролиза магния путем его обезвоживания в печи кипящего слоя.
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к подготовке хлормагниевого сырья для электролиза магния. .
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к подготовке карналлитового сырья к электролизу обезвоживанием в печи кипящего слоя и переработке пылевых отходов, уловленных в циклонах.
Изобретение относится к обезвоживанию карналлитового сырья, используемого при электролитическом получении магния. .

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к подготовке хлормагниевого сырья к процессу электролитического получения магния из расплавленных солей.
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к способам подготовки хлормагниевого сырья к получению магния электролизом расплавленных солей. .
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к обезвоживанию хлормагниевого сырья (карналлита) для электролитического производства магния, в частности к переработке пылевых отходов, уловленных в циклонах и газоходах.
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к подготовке карналлитового сырья к электролизу
Наверх