Устройство для загрузки пылевидных материалов

(51)5 Р 27 О 3/10 РЕТЕНИЯ й институт Бороденко КИ ПЫЛЕллурги ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство ССВ 1250814, кл, Р 27 О 3/10, 1984(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗВИДНЫХ МАТЕРИАЛОВ"(57) Изобретение относится к ме в частности к устройствам для загрузки пылевидных материалов в агрегатах с барботируемым расплавом. Устройство .содержит газовый коллектор 1 с соплами 2, установленный по периметру загрузочного отверстия агрегата. Сопла установлены под углом 5 - 45 к оси загрузки материалов и размещены на коллекторе с наклоном в одну сторону под углом 10-80 к его основанию. Устройство может быть также использовано в производстве строительных конструкций. 2 ил., 1 табл,ЛОеружпеиьйююериал20 25 30 расстоянии друг от друга по наружному периметру течки. При этом окончания эжекти 40 45 5055 Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам для загрузки пылевидных материалов (шихт, флюсов и т.п.) в агрегаты с барботируемым расплавом,Известно устройство для загрузки шихты в печь Ванюкова, в котором материал конвейером подается через загрузочное отверстие в своде печи на поверхность расплава.Недостатком этого устройства является значительный пылевынос загружаемой шихты,Известно также устройство для загрузки пылевидных материалов в конвертер, в котором материал питателем через наклонную трубу с передвигающейся насадкой подается на поверхность расплава,Хотя в этом устройстве для создания эжектирующего эффекта в трубу дополнительно подается воздух, однако полностью устранить пылеунос не удается. Используемая передвижная насадка на трубе, опускаемая во время загрузки Материала до горловины конвертера также не исключает вынос пыли. Кроме того, эта системьнеприемлема для непрерывной загрузки.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для подачи шихтовых материалов в конвертер, Для снижения пылеуноса и улучшения условий труда в этом устройстве на течке установлены по крайней мере три эжектирующие трубы, размещенные на одинаковом рующих труб, выходящие за пределы течки загнуты под одинаковым углом с целью регулирования места подачи материалов при синхронном повороте во втулках относительно продольных осей. Хотя это устройство в сравнении с предыдущим известным решением позволяет уменьшить пылеунос в 2-3 раза, однако известно, что из-зэ расширения струй подаваемого воздуха при удалении от срезов труб, а также от нагрева (особенно при приближении к расплаву) эжектирующий эффект теряется. Возвратные потоки воздуха, отраженного от поверхности расплава, уносят с собой много загружаемого материала (кэк, например, при совместной подаче шихты с . газообразным окислителем через вертикальные фурмы),Поэтому такое устройство может использоваться лишь нэ малых рэсстояних от расплава (в области высокой температуры и обилия брызг) и, следовательно, только для периодической загрузки, после которой егонадо удалять,5 10 15 Целью изобретения является снижениепылеуноса,Поставленная цель достигается тем, чтоустройство, содержащее систему подачиматериалов в агрегатах через загрузочноеотверстие, снабжено установленным по периметру загрузочного отверстия газовымколлектором с соплами, оси которых составляют угол 5 - 45 с вертикальной осью и угол10 - 80 С с основанием коллектора. причемсопла наклонены в одну сторону,Вь 1 бор направления сопел под углом 5 -45 к оси загрузки материалов обеспечиваетсужение потока, хороший захват частиц материала подаваемым газом и придает имускорение, достаточное для предотвраще-.ния захвата частиц отходящими технологическими газами.Размещение сопел на коллекторе с наклоном в одну сторону под углом 10-80 к егооснованию закручивает пылегазовый поток,придавая ему вихревое движение, при котором частицы твердого материала концентрируются в центральной части, потока,Направление сопел под углом к оси загрузки материалов меньшим 5 не обеспечивает необходимого сужения пылегазовогопотока, которое необходимо для концентри- .рования материала у оси загрузки, При угле,превышающем 45, пылегазовый поток быстро теряет направленность, И в том, и в другом случае весь загружаемый материал недостигает поверхности расплава, большаяего часть уносится отходящими газами.Размещение сопел на коллекторе с наклоном к его основанию под углом меньшим10 приводит к тому, что закручивающеедействие газового потока угасает раньше,чем пылевидные материалы достигают поверхности расплава. Угол наклона больше80 не обеспечивает пылегазовому потокувихревого движения и доставки всего твер- .дого материала к расплаву,На фиг, 1 приведен общий вид предлагаемого устройства, на фиг, 2 - схема размещения сопел на коллекторе.Устройство содержит газовый коллектор 1 с соплами 2, установленный по периметру загрузочного отверстия 3 на своде 4металлургического агрегата; а - угол направления сопел к оси загрузки материала;Р - угол наклона сопел к основанию коллектора,Устройство работает следующим образом.Пылевидный материал с питателя 5 поступает в загрузочное отверстие 3 и попадает в вихревую зону, образуемую струямисжатого газа, истекэ 1 ощего из сопел 2, Материал захватывается вихревым газовым потоком с начальной скоростью 100 и более м/с и подается на поверхность расплава.б.Расположение сопел на коллекторе в заявляемых пределах создает вихревой пылегазовый поток, при котором частицы загружаемого материала центробежными силами направляются к оси загрузки до достижения ими поверхности расплава. Расширяющийся по мере удаления от сопел и от нагрева поток транспортирующего газа, как менее плотный чем загружаемый материал, уходит на периферию вихря. При этом пылевидный материал, приближаясь к расплаву, не захватывается отраженным от его поверхности транспортирующим газом.Кроме того, в плоскости коллектора создается зона разрежения, способствующего захвату пыли в загрузочной части питателя,В качестве. газа, подаваемого через устройства, может быть воздух, любой инертный, восстановительный или окислительный газ (в зависимости от условий).Устройство испытано в лабораторных условиях на установке, моделирующей процесс загрузки пылевидного материала сверху непосредственно на поверхность расплава в печи Ванюкова, Для имитации потока отходящих газов через камеру установки в горизонтальном направлении продувки воздух со скоростью 2 м/с. С противоположнй стороны воздух отсасывали через рукавный фильтр. В качестве пылевидного материала использовали измельченный кварц крупностью минус 0,16 мм, который дозированно подавали через загрузочное отверстие на своде камеры,Кольцевой газовый коллектор, закрепленный по периметру загрузочного отверстия диаметром 200 мм, имел 10 сопел внутренним диаметром б мм. Сопла на коллекторе установлены на резиновых прокладках, которые обеспечивали поворот сопел на заданный угол, Углы наклона сопел к оси загрузки и к основанию коллектора изменяли в опытах через каждый 5, Наклон сопел к основанию коллектора на угол менее 7 не удалось установить Расстояние от загрузочного отверстиядо поверхности воды, залитой в поддон камеры, составляло 1500 мм,Расчетная начальная скорость истече 5 ния воздуха из сопел - 100 м/с.Часть результатов опытов приведена втаблице.При использовании устройства в заявляемых пределах пылеунос не превышает10 0,7(опыты 3 - 5, 8 - 10, 13, 14, 17, 18), когдапри прямоточной подаче дутья он составляет 3,4(опыт 1, прототип), В опытах 10, 18и ылеунос отсутствовал.Следовательно, предлагаемое устрой 15 ство для загрузки позволяет практическиполностью устранить пылеунос материаловпри загрузке металлургических агрегатов,Особенно целесообразно его применениепри непрерывной или длительной периоди 20 ческой загрузке материалов на поверхностьбарботируемого расплава. Например, приего использовании на печи Ванюкова можно сократить потери шихты с отходящимигазами как минимум на 5 т в сутки,25 Возможно использование устройствапри загрузке пылевидных материалов в гидрометаллургических процессах, в производстве строительных конструкций и т,п.Достоинствами предлагаемого устрой 30 ства являются:1, Уменьшение пылеуноса примерно в 5раз или его полное предотвращение.2. Снижение затрат на улавливание,сбор и возвращение пыли на переработку.35 3. Возможность получения кондиционных возгонов при плавке полиметалличе-.ского сырья.4., Обеспечение устойчивой работы котлов - утилизато ров,40 Формула изобретенияУстройство для загрузки пылевидныхматериалов, содержащее систему подачиматериалов в агрегат через загрузочное отверстие, отл и чаю щ ее с я тем, что, с45 целью снижения пылеуноса, оно снабженоустановленным по периметру загрузочногоотверстия газовым коллектором с соплами,оси которых составляют угол 5-45 с вертикальной осью и угол 10-80 с основанием50 коллектора, причем сопла наклонены в однусторону.1786360 ектор С.Патруш Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж ул. Гагарина, 10 аз 242 ВНИИП Составитель В.ГрицаТехред ММоргентал Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5