Циклонно-вихревая печь для термохимической переработки мелкоизмельченного минерального сырья

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ OOH ИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 070378 (21)2589422/29-33 (5f)М

F 27 В 15/00 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 3б1181 Бюллетень 14о 44 (53) УДК 66.041.548 (088. 8) Дата опубликования описания 30.11,81 аучно-техническое объединение "Груз ниистр (54) ЦИКЛОННО-ВИХРЕВАЯ ПЕЧЬ ШИ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ

ПЕРЕРАБОТКИ МЕЛКОИЗМЕЛЬЧЕННОГО МИНЕРАЛЬНОГО

СЫРЬЯ

Изобретение относится к устройствам для термохимической переработки мелкоизмельченного минерального сырья, например, в производстве фильтрующих порошков, в производстве строительных материалов, а также может быть использовано в химической и металлургической промышленностях в различных огнетехнических процессах.

Известна циклонная печь для термохимической переработки мелкоизмельченного сырья, состоящая из двух цилиндрических камер, одна из которых установленна вертикально, содержит в верхней части перекрытие с выполненными в нем каналами, тангенциальные сопла, а в нижней завершается пережимом, соединяющим верхнюю камеру с нижней тангенциально l1).

Недостатком известной циклонной печи является то, что степень крут ки потоков в нижней камере определяется нагрузкой верхней камеры по материалу и дутью, а также величиной живого сечения пережима. При изменении нагрузки верхней камеры в сторону увеличения пережим становится источником повышенного аэро динамического сопротивления, а при уменьшении снижающаяся скорость тангенциального выпуска поТока через пережим недостаточна для создания эффективной крутки потоков нижней камеры. Такому положению сопутствует, в первом случае, увеличение энергозатрат на перемещение газов и процессов в целом, а во втором — снижение интенсивности протекающих процессов.

Цель изобретения — интенсификация процессов, снижение энергозатрат на перемещение газов и обеспечение завершенности технологических

15 процессов.

Указанная цель достигается тем, что в циклонно-вихревой печи для термохимической перерабоки мелкоиз-. мевьченного минерального сырья, со20 держащей две цилиндрические камеры, одна из которых установлена вертикально, снабжена тангенциально размещенными на ее боковой стенке соплами и каналами, выполненными в своде, и через пережим тангенциально соединена с нижней камерой, нижняя камера выполнена с пережимами и снабжена соплами, причем одно из, сопел размещено в торце .камеры, ос30 тальные размещены по ллине камеры

88576 8 равномерно и установлены тангенциально, а число пережимов соответствует числу тангенциальных сопел.

Кроме того, верхняя камера снабжена центральной вставкой, установленной в своде и имеющей высоту, равную высоте тангенциальных сопел.

Пережимы выполнены съемными.

На фиг. 1 показана печь, продоль. ный разрез; на фиг. 2 — разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез E-E на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 2.

Печь состоит из верхней, вертикальНо установленной цилиндрической каМери 1, снабженной тангенциальными соплами 2, над которыми расположен 15 сЪемный свод 3. В своде 3 выполнена сплошная центральная вставка 4, пропущенная в полость камеры и образуКЩая в ее головке кольцевой объем.

9Мсота кольцевого объема примерно рав-Щ

На высоте упомянутых тангенциальных

Вводов. (сопел) 2. В своде 3 и в вставке 4 предусмотрены каналы 5. В нижней части рабочий объем камеры 1 завершается пережимом б, уложенным в седловину футеровки нижней камеры 7. Пережим б по отношению к полости камеры 7 расположен тангенциально. Камера 7 имеет уклон в 5-10 в сторону движения газа и материала.

В ней предусмотрены съемные пережиты 8, сопла 9-11. Посредством пережимов 8 камера 7 условно делится на

Несколько секций. В первой по движеИию газа и материала секции предусмотрено два сопла 10 и 11, а в посдедующих секциях, — по одному. Сопууо 11 первой секции представлено в

НИде, расширяющейся во внутрь камеуЫ 7 съемной крышки 12. Остальные сопла 9 и 10 расположены тангенциаль- 40 но, а их выхлопные окна находятся в нижней части цилиндра камеры 7. При этом окно сопла 10 встроено у торца крышки 12 на некотором расстоянии от расположенного выше пережима .б. 45

Окна сопел 9 рассредоточены по одному за каждым очередным пережимом 8.

Принцип действия печи поясняется на примере обжига мелкоиэмельченного сырья — порошка с наперед заданной толщиной помола. Сырье в печь может подаваться либо через каналы 5, либо дутьем через сопла 2 в виде спутных истоков. Предлагаемой конструкцией, печи ие исключается возможность подари части сырья и через сопла нижйЬй- камеры. Способ подачи определяется видом технологического процесса и потребной тепловой и аэродинамической картины в устройстве. Образуемая в головке печи закру- 4О ченная газовзвесь интенсивно завихряется под воздействием пережима б, посредством которого газовэвесь танУенциально вводится в первую секцик

НИжней камеры 7, При этом направле- 45 ние крутки потоков, подаваемых в секцию через сопла 10 и 11, совпада ет по направлению с круткой газовзвеси, пропускаемой в камеру 7 через пережим 6.. В результате даже при умеренных скоростях тангенциального перепуска газовзвеси степень крутки потоков в камере 7 усиливается, а наличие пережима 8 способствует энергичному вихреобразованию. В последующих секциях камеры газовзвесь подвергается аналогичному воздействию сопел 9 и пережимов 8, что в целом способствует интенсификации протекающих процессов и их завершенности.

При повышенных нагрузках в печи по материалу, возможность автономной интенсификации процесса в нижней камере устраняет необходимость повышения,нагрузки верхней камеры подутью, которое сокращает время пребывания и обработки сырья в верхней камере. При пониженных нагрузках печи, подачей газов через сопла 9 и 10 устраняется опасность выпадения наиболее крупных частиц газовзвеси на дно камеры, а необходимая крутка потоков в верхней камере 1 обеспечивается за счет выполнения упомянутого кольцевого объема в головке камеры.

Конструкция печи позволяет осуществлять и процесс плавки мелкоизмельченного сырья. Для этого в конце камеры 7 должна быть предусмотрена выпускная летка, а подача газов через сопла 9 и 10 способствует интенсификации процесса и гомогени:зации получаемого расплава. В случае плавки пережимы печи во избежание:интенсивного износа заменяются. на водоохлаждаеьые.. Охлаждаеьыми выполняются и стенки камер печи.

Автономность регулирования режимов в камерах печи позволяет не прибегать к повышенным энергозатратам на перемещение газов, обеспечивать глубокую степень термохимической обработки сырья, а также позволяет поддерживать нормальную работу печи при изменении ее нагрузки по сырью.

Формула изобретения

1. Циклонно-вихревая печь для термохимической переработки мелкоизмельченного минерального сырья, содержащая две цилиндрические камеры, одна из которых установлена вертикально, снабжена тангенциально размещенными на ее боковой стенке соплами и каналами, выполненными в своде, и через пережим тангенциально соединена с нижней камерой, о тл и ч.а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процессов, снижения энергозатрат на перемещение

885768

1О

-газов и обеспечения завершенности технологического процесса, нижняя камера выполнена с пережимами и снабжена соплами, причем одно из сопел размещено в торце камеры, остальные размещены по длине камеры равномерно и установлены тангенциально, а число пережимов соответствует числу тангенциальных сопел.

2. Циклонно-вихревая печь по и. 1, отличающаяся тем, что верхняя камера снабжена центральной вставкой, установленной в своде и имеющей высоту, равную высоте тангенциальных сопел.

3. Циклонно-вихревая печь по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что пережимай выполнены съемными

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 478989, кл. F 27 В 15/00, 1975 (прототип).

b -Б

77

-- 7Z

Составитель Т.Лепахина

Техред A. Савка Корректор А, Дзятко

Редактор М.Янович

Филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 10523/59 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5