Устройство для подачи текучей среды во вращающуюся трубчатую обжиговую печь

 

ОЛ ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (1 ) 912060

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l) Дополннтельный к патенту (22) Заявлено 04,09.75 (21) 2168218/22-02 (23) Приоритет — (32) 04.09.74

3 (51) М, Кл, Е 27 В 7/36 ооударотваиный коиитвт ссср ао делам изобретеиий и открытий (33) США (31) 503135

Опубликовано 07.03.82. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 07.03.82 (53) УДК 622,782. .002.5 (088.8) Иностранец

Юджин Фрэнк Росси (США) (72) Автор изобретения

Иностранная фирма

"Эллис-Чалмерз Корпорейшн" (США) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

ВО ВРАЩАЮЩУЮСЯ ТРУБЧАТУЮ ОБЖИГОВУЮ

ПЕЧЬ

Изобретение относится к устройствам для подачи текучей среды во вращающуюся обжиговую печь, используемую для восстановления руды, например при обжиге железной рчды.

В таких печах используется большое число устройств для подачи текучей среды, которые монтируются снаружи кожуха печи и вращаются вместе с печью, причем устройства, будучи установлены па печи, проходят через стенку печи радиально внутрь относителыю оси печи и, сообщаясь с полостью печи, обеспечивают подачу текучей среды внутрь последней. Такие устройства устанавливаются с промежутком между ними по периферии печи и в аксиальном отношении по длине кожуха. Каждое устройство включает, полый корпус, который своим выступающим радиально наружу относительно оси вращаю- : щейся печи концом соединяется с источником текучей среды 11).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для подачи текучей среды во вращаюшчюся трубчатую обжиговую печь, содержащее полый корпус с впускным и выпускными отверстиями для газа, закрепленный на футерованном кожухе печи и соединенный с ее полостью, патрубки с вентилями и эажимными механизмами (2). Недостатком устройства является большое отложение углерода в нем, связанное с высокими температурными условиями.

Цель изобретения — снижение отложения углерода.

l0 Поставленная цель достигается тем, что корпус снабжен соосно расположенной трчбкой, соединенной с наконечником, иметошим отверстие в полость печи, а внутри нее установлена имеющая возможность скольжения, 15 дополнительная трубка для жидкого топлива, снабженная зажимным механизмом.

Причем наконечник выполнен перфорированным и установлен заподлицо с футеровкой, Кроме того, корпус выполнен иэ телескоЯО пически соединенных втулок..

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для подачи текучей среды во вращающуюся печь, сечение в горизонтальной плоскости (устройство проходит через стенку враоа щающейся печи и выступает внутрь печи);

3 9120 на фиг. 2 -- то же, внутренний конец устройства располагается в основном заподлицо с внутренней кольцевой поверхностью печи, в которую вставлено устройство, а не выступает внутрь печи; на фиг; 3 — вид А на фиг.2; на фиг. 4 — быстроразъемное соединение.

Вращающаяся обжиговая печь имеет футеровку 1, в качестве которой можно использовать любой огнеупорный материал, например огнеупорный кирпич, и наружную стенку или > о кожух 2, который изготавливается из металла.

Диаметр печи может составлять например от

10 до 20 футов, а скорость вращения— до 1/2 об/мин. В стенке кожуха выполнено большое число сквозных отверстий 3. Каж- дое отверстие 3 проходит через футеровку и через наружный кожух. Отверстия в кожухе имеют больший диаметр. Отверстия 3 выполнены по окружности кожуха с промежутком между ними и служат для установки в них устройств лля подачи текучей среды в печь. В типовой конструкции печи такого назначения может быть 100 или более таких отверстий.

Устройство для подачи текучей среды содержит продолговатый полый корпус, который включает наружную полую в основном цилиндрическую трубку 4, которая своим внутренним концом жестко закреплена, скажем свар3D кой, в отвеостии кожуха. Корпус устройства включает цилиндрическую внутреннюю втулку 5, которая телескопически входит внутрь трубки 4, причем наружный диаметр втулки

5 несколько меньше внутреннего диаметра трубки 4. Втулка 5 съемно соединяется с трубкой 4 и проходит радиально наружу относительно оси печи на соответствующее расстояние в положение, которое в конструкции устройства совпадает с положением заплечика

6 в трубки 4. Выступающий радиально внутрь 40 конец втулки 5 оканчивается на небольшом расстоянии от внутренней поверхности футеровки 1 лечи. Корпус устройства содержит также вторую идущую радиально внутрь (относительно оси печи) полую цилиндрическую 45 втулку 7, телескопнчески соединенную с концом первой внутренней втулки 5, и включающую часть меньшего диаметра, причем наружный диаметр этой части несколько меньше внутреннего диаметра. первой втулки 5, что 50 позволяет ей телескопически соединяться с выступающим радиально внутрь концом первой втулки 5. Остальная имеет большую толшину, а ее наружный диаметр несколько мень, ше внутреннего диаметра отверстия 4. Конец втулки 7 выступает внутрь печи на неболыпое расстояние, например на 6 дюймов, и располагается ниже подвергающейся обработке руды, когда устройство вращается с печью и находится ниже пласта руды.

Внутри устройства вдоль центральной про I дольнои оси его установлена концентрически и соосно полая цилиндрическая трубка 8, в которои заключена цилиндрическая центральная масляная трубка 9. Масляная трубка может быть изготовлена, например, из углеродистой стали, трубка 8 может быть расположена и эксцентрично относительно продольной оси устройства. Масляная трубка 9 по всей своей длине выполнена с центральным каналом 10, который может, например, иметь диаметр порядка 1/8 дюйма (3,175 мм).

Обычно трубка 9 может иметь канал диаметром 1/2 дюйма (12,7 мм), Наличие малого диаметра канала заставляет масло или жидкое топливо выходить из масляной трубки со значительной скоростью и сводит до минимума возможность задержки масла в трубке 9 на участке, расположенном на выпускной стороне отсечного клапана в направлении устройства, после того, как подача масла на устройство прекращена, что существенно устраняет какое-либо выливание масла из трубки 9 после того, как подача масла на устройство прекращена и устройство переместилось из-под пласта руды.

Масляная трубка 9 оканчивается идущей радиально внутрь частью меньшего диаметра.

Цилиндрический наконечник 11 помещается в выступающем конце втулки 7 и имеет только цейтрально расположенное отверстие 12, через которое масло из центральной масляной трубки поступает в печь. Отверстие 12 в направлении выхода в полость печи .сужается, образуя выпускное отверстие 13. Наконечник

II служит для того, чтобы не допустить просыпание руды в камеру 14, образованную трубкой 8 и втулками 5 и 7. Наконечник 11 крепится к коническому внутреннему концу трубки,8, для чего он выполнен по центру с внутренней резьбой, а внутренний конический конец трубки 8 с наружной резьбой.

Конец трубки 8 проходит через отверстие 15, которое имеется в тордовой плитке

16,, которая закрывает выступающий радиально наружу (относительно оси печи) конец трубки 4. Через отверстие в плитке 16 и фланце 17, который имеется на выступающем наружу радиально конце трубки 4 корпуса, проходят болты, которыми торцовая плитка крепится к трубке 4. Трубка 8 снабжена выполненным заодно целое с нею кольцевым заплечиком 18, который:садится на внутреннюю поверхность торцовой плитки 16, и служит в качестве детали, обеспечивающей установку трубки 8 в нужное положение.

0 6 положения торца, исключающего перегрев и нежелательное отложение утлерода, центральную масляную трубку 9 можно удерживать в этом положении за счет затяжки зажимного средства, как об этом говорилось .выше.

В этом оптимальном положении торца вы- . пускной конец трубки 9 будет оставаться открытым, т.е. незакупоренным, благодаря сведению до минимума возможности перегрева торца и связанного с этим отложения углерода..

Корпус 4 снабжен впускным окном, 24, который можно соединять с источником газовой среды, например воздуха или метана, в зависимости от. участка рабочего цикла вращения печи, в котором данное устройство находится в данный момент. Выступаюшдй радиально внутрь печи конец втулки 7 снабжен вь пускным окном 25, которое вьптолнено в стенке указанного конца втулки и через которое газовая среда, поступающая в устройство через окно 24, тщет в печь, При .следовании от,впускного окна до выпускного газовая среда проходит через камеру 14. 3ащитная перегородка 26 располагается у выпускного газового окна 25 и служит для предупреждения просыпания частиц руды че-. рез окно 25 внутрь устройства для подачи текучей среды во вращающчюся обжиговую печь.

Важной характеристикой является то, что устройство легко и просто чистить, так как она позволяет центральной масляной трубке совершать возвратно-поступательные движения за пределы наконечника 11, обеспечивающее удаление отложений углерода или иных веществ из отверстия в наконечнике 11, а также из полости 27 вблизи наконечника 11.

Быстроразъемное соединение 20 служит для разъемного соединения впускного конца масляной трубки 9 с источником подачи масла и содержит входящую деталь 28, которая соединяется на резьбе с выступающим радиально наружу концом масляной трубки 9.

Охватывающая деталь 29 связана с коленом

30, которое в свою очередь соединено с гибким трубчатым шлангом 31, ведущим к источнику подачи масла. Охватывающая, деталь

29 имеет встроенный, нагруженный пружиной обратный клапан (ие показан), который закрывается для прекращения подачи масла по цвтангу 31, когда входящая. деталь 28 удалена из охватывающей детали 29 быстроразьемного соединения.

При соединении входящей детали 28 с ох. ватывающей 29, обратный: клапан устанавливается в открытое положение и масло попадает к впускному концу масляной трубки 9.

5 91206

Наружная поверхность части трубки 8, которая выступает радиально наружу за пределы торцовой плитки 16, снабжена резьбой, на которую навинчивается гайка 19 вплотную к наружной поверхности торцовой плитки 16 5 и тем самым удерживает трубку 8 в нужном положении относительно торцовой плитки, а также относительно остальных деталей констрчкции устройства. Центральная масляная трубка 9 проходит радиально наружу за пределы торцовой плитки 16, а также за пределы выступающего радиально наружу конца трубки 8. Положение торца масляной трубки можно регулировать с помощью позволяющего повторное использование замтмного средства, которое охватывает снаружи центральную масляную трубку и зажим которого можно ослаблять, чтобы позволить линейное перемещение масляной трубки. Зажимное средство . вместе с быстроразъемпым соединением 20 20 обеспечивает легкость и быстроту операции ло удалению центральной масляной трубки и установку на ее место новой трубки в процессе вращения печи.

Зажимное средство, именуемое "Свейглок 25

Тьюб Фиттинг", хорошо известно в технике и здесь не описано. Следует отметить, что зажимное средство надето на выступающий радиально наружу конец трубки и прижима- . ется гайкой 21, которая составляет часть за- зо жимного средства и навинчивается на выступающий радиально наружу конец трчбки 8.

Поверхность гайки 21 служит опорой для кольцевой детали 22 с наружной резьбой, на которую навинчивается имеющая внут35 реннюю резьбу гайка 23, содержащая коническое уплотнительное кольцо из пластмассы, например из тефлона (не показано), которое располагается соосно вокруг наружной повеохности центральной масляной трубки, При вра40 шенин гайки 23 в одном направлении она плотно прижимает коническое уплотнительное кольцо к наружной поверхности масляной трубки без повреждения этой поверхности, в результате чего масляная трубка удержива45 ется в.фиксированном положении относительно трубки 8. При вращении гайки 23 в обратном направлении сцепление конического уплотпительного кольца с наружной поверхностью масляной трубки ослабевает и послед50 няя получает возможность перемещаться относительно трубки 8. Расстояние торца центральной маслянои трубки относительно наконечника 11 можно регулировать и располагать в точке, где температура окружающей среды ниже, чем в зоне расположения накоиечиИка

11, с целью сведения до минимума нежелательное действие углерода у, тоцра масляной трубки, причем по определении оптимального удалить такие отложения, то в этом случае масляную трубку 9 можно удалить и в трубку 8 вставить специальный инструмент, причем трубка 8 имеет специальный развертывающий кончик или подобное ему окончание, которое можно использовать для развертывания и очищения отвесртий. После этого, если в этом есть необходимость, можно вставить новую масляную трубку, после чего затянуть зажимное приспособление до его плотного прилегания к наружной поверхности масляной трубки.

1. Устройство для подачи текучей среды во вращающуюся трубчатую обжиговую печь, содержащее полый корпус с впускным и выпускным отверстиями для газа, закрепленный на футерованном кожухе лечи и соединенный с ее полостью, патрубки с вентилями и зажимными механизмами, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью снижения отложения углерода, корпус снабжен соосно расположенной трубкой, соединенной с наконечником, имеющим отверстие в полость печи, а внутри нее установлена имеющая воэможность скольжения дополнительная трубка для жидкого топлива, снабженная зажимным механизмом.

2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью радиальной подачи газа в печь, наконечник выполнен перфорированным и установлен заподлицо с футеровкой.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что корпус выполнен из телескопически соединенных втулок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р 331091, кл. С 22 В 1/04, 1969.

2. Патент США N 3847538, кл. 432 — 113, 1973.

7 912060 8

Предлагаемое устройство для подачи текучей среды во вращающуюся обжиговую печь можно использовать при различной комбинации текучих сред в печи для прямого восстановления, например природный газ, масло 5 и - т. д.

В прецлагаемом устройстве наконечник располагается заподлицо с внутренней поверхностью печи, конец втулки 7 в этом случае выступает на 2 дюйма от. футеровки печи 10

{фиг. 2 и 3).

Наконечник 11 снабжен большим числом дугообразных газовых каналов 32, которые располагаются концентрическими рядами с промежутком между рядами в радиальном Ф о р м у л а и з о б р е т е.н и я отношении и с промежутком между каналами и по которым газ проходит в печь камеры 14.

Следует отметить, что в процессе работы печи выступающая радиально внутрь часть уст- 2О ройства, если ее не охладить, может иметь температуру, например, порядка. 982 С. Охлаждающее действие газа, например воздуха при температуре окружающей среды, проходящего через камеру в какой-то момент в течение каждого цикла вращения печи, существенно понижает температуру масляной трубки и наконечника и, хотя оно не устраняет полностью отложение углерода или других веществ в масляной трубке и наконечнике, которое связано с присутствием. тепла,,тем не менее оно снижает такое отложение до приемлимого нормального уровня.

Если при очистке отверстий 12 и 13 имеются затруднения, то в этом случае нужно ослабить зажимное приспособление, чтобы получить возможность перемещать линейно масляную трубку 9 до тех пор, пока его часть меньшего диаметра не пройдет через отверстие

13. Линейное перемещение масляной трубки

40 обеспечивает также удаление отложения углерода или иных отложений из полости 27.

Если отложения углерода или иных веществ в канале настолько уплотнены, что перемещение масляной трубки не в соссгоннии

912060

Составитель Л. Панникова

Техред З.Фанта Корректор Г. Решетник

Редактор М. Ткач

Филим ППП "Патент". т, Ужгород, ул. Проектиаа, 4

Заказ 1176/54 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

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