Запечное теплообменное устройство вращающейся печи

 

Сееэ Соеетс»»к

Сеарнинестмчес»мв ресттубпн» и976262

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.03.81 (21) 3289152(29-33 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл. F 27 В 7(34

Всударстаинв|И комнтвт

СССР

«в «мам нзеврвтеннй н открытнй

Опубликовано 23.11.82. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 23.11.82 (И) УДК 666.94..041 (088.8) А. А. Староверов, П. И. Соколов, Г. В. Телятников, Г. А. Каим,.

Г. И. Лазарев, П. Г. Нестеров, О. И. Иванов, Д. T. Якичовнч, Л. Н. Туровский и В. Ю. Мелешко (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (7l ) Заявитель (54) ЗАПЕЧНОЕ ТЕПЛООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО ВРАЩА10111ЕЙСЯ ПЕЧИ

Йэобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству глинозема методом спекания, и может быть использовано в других отраслях промышленности, применяющих термообработку мокрых высокощелочных шахт.

Известно запечнае устройство вращающейся печи, состоящее из распылительной сушилки, соединенной трубопроводами с циклониыми теплообменниками. Верхняя ступень теплообменника соединена гаэоходом с сушилкой, к которой также подсоединена выносная топка для сжигания топлива, а нижняя ступень теплообменника — газоходом с печью 121.

Недостатком этого устройства является невысокий коэффициент использования устройства вследствие эарастания поверхностей теплообменника настылями, приводящими к необход»мости остановки всей печной установки для

kx удаления. Это обусловлено тем, что свобод. ная щелочь, въщеляющаяся из материала в высокотемпературных зонах вращающейся печи (обжига, спекания) и переходящая в газовую фазу, поступает с отходящими печными гаэамн в теплообмеиник, где она при падении температур газов вследствие передачи тепла материалу начинает конденсироваться, оседать вместе с пылью на стенки и со времененм образовавшаяся настыль перекрывает сечение теплообменннка, невысокая удельная производительность нэ-эа низкой степени тер- мообработки материала перед вращающейся печью, повышенный расход электроэнергии на . преодоление сопротивлений на газовом тракте теплообменннка. . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее распылительпую сушилку, шахту с устройствами лля ввода дополнительного; топлива, газоход, соединяющий шахту с, печью (21. . К недостаткам известного устройства относятся невысокая степень термохимической подготовки высушенного порошка, обусловленная снижением температуры теплоносителя в шахте из-за смешения двух потоков газов, печных газов из форкамер, и умень976262

3 щения эффекта закрутки потока газов в шахте, а также невысокий коэффициент использования устройства иэ-за зарастания сте. нок его настылями, вследствие конденсации и щелочей из отходящих печных газов.

Целью изобретения является повышение степени термохимической подготовки шихты и интенсификация процесса термообработки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем распылительную су- 10 шипку, шахту с устройствами для ввода дополнительного топлива, газоход, соединяющий шахту с nemto, газоход введен в шахту по ее оси на расстояние 0,5-1,0 высоты шахты, при этом йижняя часть шахты, примыкающая 15 к газоходу, выполнена конической с углом наклона 30 — 40, а газоход на уровне сопряжения с шахтой выполнен с окнами.

На фиг; 1 схематично изображено запечное теплообменное устройство; на фиг. 2 — сече- 20 ние А — А на фиг. 1.

Устройство включает распылительную сушилку 1, шахту 2, с устройствами для ввода дополнительного топлива 3, вращающуюся печь 4, гаэоход 5 с окнами 6, введенный в 25 шахту 2, форсунки 7, для подачи шихты, трубопровод 8 для отвода отходящих газов.

Процесс термообработки шихты в этом устройстве осуществляется следующим образом, Мокрая шихта с помощью форсунок 7 рас- 50 пыливается в сушилке 1 за счет тепла газов, поступающих иэ шахты 2 и из вращающейся печи 4 по газоходу 5. Высушенная шихта под собственным весом опускается в шахту 2, где она закручивается продуктами горения, выходящими из устройства 3, для ввода дополнительного топлива в шахту тангенцнально.

По мере опускания вниз по шахте она проходит термохическую обработку (нагревается, декарбонизируется) и через окна 6 поступает в газоход 5 и далее во вращающуюся печь 4 на дальнейшую термообработку. Отходящие газы из сушилки удаляются через трубопровод 8 к известным устройствам для очистки их от пыли и выбрасываются в атмосферу.

Таков решение позволяет направить высокощелочные газы вращающейся печи непосредственно в распылительную сушилку и тем самым обеспечить термообработку высушенного порошка только продуктами горения, выходящими из топочных устройств шахты. В

50 этом случае температура.. газов; участвующих в термохимической подготовке шихты в шахте, значительно повышается из-за отсутствия смешения продуктов горения, имеющих темцературу 1300-1700 С и отходящих печных газов, имеющих температуру 950 — 1100 С, Последнее повысит степень термохимической

i подготовки шихты перед печью.

Наличие центрального газохода в шахте обеспечит большие скорости вращения продуктов горения относительно поверхности шахты совместно с обрабатываемой шихтой из-за уменьшения сечения шахты. Это, в свою очередь, приведет к увеличению времени пребывания пщхты в шахте и, как следствие; к повышению степени термохими-. ческой подготовки шихты, Кроме того, наличие гаэохода в шахте исключит конденсацию щелочей из печных газов в шахте и настылеобразование на стенках шахты, так как все печные газы минуют шахту н направляются в распылительную сушилку, в которой и будет происходить конденсация щелочей на капли распыленной шихты.

Укаэанные значения величины введенной части газохода в шахту (на 0,5 — 1,0 высоты шахты) выбраны из следующих соображений.

При введении газохода менее чем на 0,5 высоты шахты отходящие печные газы будут соприкасаться со стенками шахты и с шихтой, что приведет к конденсации щелочей из газов и настылеобраэованию на стенках, а выше чем на 1,0 высоты шахты нецелесообразно из-за увеличение затрат на сооружение газохода. Причиной конденсации щелочей иэ отходящих печных газов будет являться снижение температуры отходящих газов при контакте их с обрабатываемой шихтой в результате теплообмена, так как температура поступающей шихты в запечный теплообменник значительно ниже температуры отходящих печных газов. Снижение температуры отходящих печных газов до 700 — 850 С приведет к интенсивной конденсации щелочей из газов и в дальнейшем к настылеобразованию в шахте. Поэтому для исключения контакта печных газов с шихтой газоход вводят в шахту не менее, чем на 0,5 высоты шахты.

Значения угла наклона нижней части шахты в сторону газохода на 30 — 40, соответствующие 1,0-1,3 угла естественного откоса обрабатываемой шихты, необходимы для свободного ссыпания шихты в окна газохода.

При меньшем значении будет происходить залегание шихты в нижней части шахты, их перегрев и оплавление, что в дальнейшем приведет к перекрытию окон для ссыпания материала в газоход спекшимся материалом и остановке установки.

Формула,изобретения

Запечное теплообменное устройство вращающейся печи, содержащее распылительную сушилку, шахту с устройствами для ввода дополнительного топлива, газоход, соединяющий шахту с печью, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что, с целью повышения степени термохимической подготовки шихты и интенсификации процесса термообработки, газоход введен в шахту по ее оси на расстояние 0,5 — 1,0 высоты шахты, при этом нижняя часть шахты, примыкающая к газоходу выI полнена конической с углом наклона 30—

976262 d

40, а газоход на уровне сопряжения с шахтой выполнен с окнами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции М 2213248, кл. С 04 В 7/38, 1977, 2. Авторское свидетельство ГССР У 570761, кл. F 27 В 7/34, 1975.

ВНИИПИ Заказ 8985/66 Тираж 645 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4