Способ охлаждения кусковых материалов в винтовом охладителе

 

ОП И

ИЗОБР ЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свпд-ву (22) Заявлено 11.02.75 (21) 2103800/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.76. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 10.08.76 (51) М. Кл. С 21В 1/26 ваударственный комитет

Совета Министров CCCP (53) УДК 622.782(088.8) пв делам изавретеинй и вткрытнй (72) Авторы изобретения

P Ф. Кузнецов, Г. М. Майзель, Я, Л. Белоцерковский и С. В. Шаврин

Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ КУСКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

В BHHTOBOM ОХЛАДИТЕЛЕ

Изобретение относится к области окускования железорудного сырья в черной металлургии.

Известны способы охлаждения окатышей и других кусковых материалов в выносных охладителях с подвижным фильтруемым слоем.

Известен способ охлаждения кусковых материалов в выносном охладителе с опускающимся по спирали фильтруемым слоем. В качестве охлаждающего агента в этом охладителе использован воздух.

Недостатком известного способа является неравномерное охлаждение материала в начале процесса. вследствие,перекрест ното движения газа и материала. Часть окатышейомывается непосредственно холодным воздухом, последующие слои омываются уже недогретым воздухом. В результате окорость охлаждения слоя падает до 70 †1 прад/мин и металлургическая ценность окатышей уменьшается. Агрегат для осуществления способа имеет значителыные габариты вследствие расположения материала только на его периферий ной ча сти, центральная часть,в процессе охлаждения по существу не у.частвует, Охладитель негерметичен, что исключает возможность его использовачия для охлаждения металлизованных продуктов. Охлаждающий агент сбрасывается в окружающую среду, т. е. отсутствует рекуперация тепла.

B целях интенсификации процесса охлаждения по предлагаемому способу слой окатышей высотой 150 — 200 мм,перемещают со скоростью 20 —,80 мм/мин, при этом скорость фильтрации охлаждающего агента поддерживают в пределах 0,8 — 2,1 нм /м .с, а воду в подину подают со скоростью 12 — 18 нм"/м .с, расход которой составляет 0,2 — 0,6 м на тонну окатышей.

10 Сущность изобретения заключается в организации одновременного контактного и бесконтактного охлаждения окатышей. Контактное охлаждение происходит посредством конвективной теплоотдачи от материала к газу.

15 Бесконтактное охлаждение происходит посредством теплопередачи от материала через металлическую стенку к охлаждающей воде, протекающей внутри винтовых .подин.

На чертеже показан винтовой охладитель

20 для реализации предлагаемого способа.

Материал через патрубок 1 попадает на вращающуюся винтовую подину 2. Угол наклона и вращение подины обеспечивают непрерывНое перемещение (Ka eH te) oxaTbiLUe t no cn i25 рали вокруг центральной оси 3 сверху вниз.

При движении окатыши через отверстия 4 продуваются холодным воздухом, которому отдают свое тепло. Окатыши, соприкасающиеся с винтовой подиной, интенсивно охлаждаются

30 за счет контактной теплоотдачи холодной во

517636 доохлаждаемой поверхности. Таким образом в верхней половине охла пггеля имеет место одиов1земенное охлаждение как всрхиих, так и нижних элементов слоя. При этом скорость охлаждения всего слоя существенно увеличивается и достигает 300 — 500 град/мии. Охлаждающий агент .поступает в охладитель через патрубки 5 и 6, фильтруется через расположенные на падине слои окатышей и через кольцевой патрубок 7 отводится из агрегата.

Отработанный агент в последующем может быть использован. Холодная вода поступает непосредственно в винтовую подину через патрубок 8, опускается по спирали 9 подины сверху вниз, охлаждает слой окатышей и металлоконструкции агрегата и через патрубок

10 выводится из охладителя. Таким образом, охлаждение подины водой обеспечивает заII .иту металлоконструкций агрегата и интенсификацию процесса охлаждения окатышей.

С внешней стороны винтовые подины имеют вертикальный борт 11 для предотвращения попадания окатышей в зазор между подиной и корпусом агрегата.

Высокая скорость охлаждения окатышей обеспечивается при .подаче охлаждающего агента (газа) в количестве 0,8 — 2„1 нм /м .с и охлаждающей воды 0,2 — 0,6 м /т при скорости фильтрации 12 — 18 нм /м .с, При большей подаче охлаждающего агента (газа) черезмерно возрастает аэродинамическое сопротивление системы «решетка винтовой подины — слой окатышей» (свыше 200 мм вод. ст.), что осложняется возможностями тягодутьевого оборудования. При меньшей подаче охлаждающего агента верхний слой окатышей охлаждается недостаточно интенсивно (со скоростями

40 — 90 град/мин), что ухудшает качество готовой продукции.

Количество охлаждающей воды, подаваемой в винтовую подину, должно быть не менее

0,2 м на тонну окатышей, т. к. в противном случае появляется возможность закипания воды в системе и выхода из строя оборудования.

Подача воды в количестве, большем 0,6 м /т, также нецелесообразна, вследствие недостаточного ее теплового использования (температура отходящей воды невелика, расход ее черезмерно высокий) . Скорость движения воды в винтовой подине должна быть более

12 м/с, т. к. иначе эффективность теплопередачи от окатышей к воде существенно уменьшается. При скорости воды более 18 м/с возрастает аэродинамическое сопротивление системы для прохода воды, что нежелательно.

Непрерывное поступательное движение окатышей обеспечивается при их равномерном движении со скоростью 20 — 80 мм/мин. При меньшей скорости непрерывность движения окатышей нарушается, при большей — время пребывания окатышей в охладителе становится недостаточным. Скорость движения материала .20 — 80 мм/мин обеспечивается при угле наклона винтовой подины к горизонту 5—

15 и скорости вращения агрегата 1 — 4 об/мин.

4О

4

Скорости охлаждения слоя поря тка 300 —500 град/мин возможны тоги ко при ограниченной высоте (до 150 — 200 мм) слоя охлаждасмых окатышей. Лэродинамическое сопротивление такого слоя примерно равно аэродинамическому сопротивлению решетки винтовой .подины. Поэтому толщина слоя окатышей должна быть такой, чтобы ее аэродинамическое сопротивление было равно сопротивлению решетки винтовой подины.,При большей толщине падают скорости охлаждения слоя ниже 300 град/мин, при меньшей толщине уменьшается удельная производительность агрегата, что нежелательно.

В верхней половине охладителя наблюдается прямоточное движение газа и материала, при котором холодный воздух встречается с наиболее горячим материалом и процесс охлаждения на его начальной стадии существенно интенсифицируется: скорость охлаждения верхней части слоя.превышает 500 град/мин, а всего слоя в целом составляет 300 — 500 град/мин. Такие высокие скорости охл аждения обусловливают формирование окатышей с закаленной гематнтовой структурой, которые обладают повышенной прочностью при восстановлении. Окатыши при восстановлении образуют структуру, близкую к ситаллу.

В нижней половине агрегата имеет место противоточное движение газа и материала, при котором разгружаемый материал соприкасается с холодным воздухом, что обеспечивает равномерное и глубокое (до 30 — 70 С) охлаждение всего материала.

С целью устранения (либо резкого снижения) движения охлаждающего агента над слоем окатышей по винту на каждой спирали винта установлены вертикальные радиальные перегородки (не менее 3 — 5 шт.), вращающиеся вместе с винтом (на чертеже не показаны) .

Эти перегородки расположены на пути охлаждающего агента, но доходят только до вертикальных бортов и не препятствуют сходу окатышей. В то же время охлаждающий агент частично или .полностью вводится в слой окатышей. Количество охлаждающего агента, протекающего по винту, компенсируется увеличением его расхода.

В качестве охлаждающего агента может быть использован нейтральный либо восстановительный газ. В этом случае предлагаемый агрегат может быть использован для охлаждения воститных и металлизованных железорудных материалов.

В винтовом охладителе по описанному способу обеспечивается глубокое охлаждение кускового материала. Причем скорость охлаждения материала может изменяться в широком диапазоне, что обеспечивает получение готовой продукции заданного качества.

Описанный способ позволяет организовать скоростное охлаждение окатышей в воздушной среде, что является невозможным на обжиговых машинах конвейерного типа и выносных охладителях с,плотным слоем.

517636

Формула изобретения

Составитель Г. Волчкова

Техред Е. Подурушина

Корректор М. Л ейзерм ан

Редактор Т. Юрчикова

Заказ 1844/2 Изд. № 1442 Тираж 654 Подиисное

Ц1-111ИПИ Государственного комитета Совет" Министров СССР ио делам изобретений и открытий

113035, Москва, $(-35, Ра,шскаи иаб., д. 4/5

Тииографии, ир. Сапунова, 2

Способ охлаждения кусковых материалов в винтовом охладителе, включающий фильтрацию охлаждающего газа через материал, перемещение его по водоохлаждаемой металлической подине, о т л и ч а ю ц. и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения, слоЙ к .скового ма ep»a aa высотоЙ 130—

200 мм перемещают со скоростью 20 — 80 мм/мин, при этом скорость фильтрации охлаждающего газа поддерживают в пределах 0,8—

5 2,1 нм /м .с, а воду в подину подают со скорость1о 12 — 18 нм /м .с при расходе ее 0,2—

0,6 м на то нну окатышей.