Шахтная печь

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК САНИ БРЕТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургическойтеплотехники и Уральский политехнический институт им.С.М,Кирова(54)(57) 1. ШАХТНАЯ ПЕЧЬ, содержащаявертикальную шахту, устройства загрузки и выгрузки материала, подводаи отвода газов, о т л и ч а ю щ а 80121129 я с я тем, что, с целью увеличения производительности путем улучшения равномерности газораспределения в слое, печь в зоне подвода газов выполнена с пережимом, имеющим в продольном сечении форму треугольника, верхняя и нижняя стороны которого расположены соответственно под углом больше и меньше естественного откоса обрабатываемого материала, при этом соотношение диаметра пережима и диаметра шахты составляет (0,7- 0,9): 1.2. Печь по п, 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена конусом-рассекателем, вершина которого с углом 100-120 расположена в области пережима, причем площадь основания конуса-рассекателя составляет 0,15-0,35 площади поперечного сечения шахты.Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для прямого получения железа и обжига кусковых материалов.Целью изобретения является увеличение производительности путем улучшения равномерности газораспределения в слое.На фиг. 1 представлена конструктивная схема шахтной печи; на фнг. 2- узел ввода восстановительного газа и расположения конуса-рассекателя.Шахтная печь 1 состоит иэ одной или нескольких зон, включая зону 2 восстановления и охлаждения 3 устройства загрузки материала с трубами 4 и выгрузки металлиэованного продукта 5, устройства б для ввода охлаждающего газа и для отвода этого газа из печи 7. Для ввода восстановительного газа в зону 2 восстановления.служит фурменная система 8 с газовыми окнами, из которых восста" новительный газ поступает в полость 9, образованную углом естественного откоса материала и стенками шахты. По оси печи расположен конус-рассекатель 10, который крепится в печи по ее оси с помощью водоохлаждаемых и футерованных балок 11. Отработанный восстановительный газ отводится через газоотвод 12. Шахтная печь работает следующим образом.Холодный материал по трубам 4опускается в шахтную печь, образуя плотный слой, который движется вниз под действием гравитационных сил, последовательно проходит все зоны обработки технологическими" газами и выгружается из печи разгрузочным устройством. Восстановительный газ через фурменную систему 8 вводится в полость 9, фильтруется через слой материала и выводится иэ печи через газоотвод 12. Вследствие того, что конус-рассекатель 10 разрыхляет центральные слои материала и увеличивает порозность слоя по центру, восстановительному газу облегчается доступ к центральным частям печи и улучшается интенсивность обработки материала. Это важно для крупных шахтных печей со значительным поперечным сечением шахты.Соотношение высот сопряженныхконусов опредечяется отношениемс К (фиг. 2). Угол,й устрой 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 ства ввода дутья не может бытьменьше угла естественного откосаоматериала (для окатышей30 ), поскольку его дальнейшее уменьшение.приводит к ухудшению схода материала и способствует образованию зависаний материала, С другой стороны,увеличение угласвыше 50 приводитк ухудшению газораспределения, связанному с эффектом использовавиянаклонных фурм (их аналогом являетсяобразующая углаи образующая углаестественного откоса материала),которые имеют оптимальный угол наклона, близкий к 45.Угол с должен всегда быть меньшеугла естественного откоса материала.Причем он должен быть таким, чтобыобразовать полость между материаломи стенками печи в области вводаодутья; Уменьшение угла о( ниже 20ограничивается конструктивными соображениями, обеспечивающими прочностьузла ввода газа в печь,Отношение диаметра пережима кдиаметру верхней шахты определяетсяиз условий необходимости созданияравномерного газораспределения путемприближения места ввода дутья кцентру печи. Экспериментальные исследования показали, что величина е(фиг. 2) имеет оптимальное, с точкизрения равномерности газораспределения, значение, равное 0,15 диаметрашахты. Кроме того, увеличение расхода кинетической энергии дутьяспособствует образованию струйноготечения и влечет за собой необходимость уменьшения е. Уменьшение едо величины меньше 0,05 диаметрашахты нецелесообразно, посколькуприводит к периферийному ходу газового потока. Угол при вершине и площадьоснования конуса-рассекателя должны быть выбраны иэ условия достаточного его воздействия на слой материала. При этом должны быть обеспечены условия схода материала. В связи с этим угол при.вершине не должен превьппать 120, поскольку угол, образованный образующей конуса и его основанием, должен быть больше угла естественного откоса материала ("30 ). С другой стороны, этот угол не следует уменьшать меньше 100 , поскольку в этом случае он будет острым и не будет выполнять своих функций, как раэрыхлитель.1 О 15 3 1Отношение площади основания конуса-разрыхлителя к площаднживого сечения верхней шахты печи выбрано из этих же соображений. Нижний предел отношения 0,15 определяется из условия разрыхляющего воздействия конуса на слой, Уменьшение площади основания меньше этого соотношения приводит практически к независимости газораспределения от наличия конуса. Увеличение отношения площади основания конуса к площади шахты выше 0,35 приводит к нарушению схода материала и ухудшению стабильности работы печи.Использование пережима шахты в области ввода восстановительного газа, образующего совместно с поверхностью материала в полости 9 непрерывный пояс наклонных фурм, также 1298 аспособствует улучшению равномерности обработки материала как в центральных и периферийных частях печи, так и в угловом (по окружности) направ" ленин. Более высокий уровень равномерности газораспределения в объеме шахтной печи, создаваемый несложными устройствами, позволяет использовать предложение на сушествующих печах с увеличением производительности до 15-202, а также создать шахтную печь для металлизации железорудных материалов диаметром до 10 м. При этом9 снижаются эксплуатационные расходы капитальные затраты на строительство, а также уменьшается удельный расход тепла. фиг гВНИИПИ Заказ 611/ Тираж 552 Подписное филиал ППП "Патент"г.Ужгород, ул.Проектная,