Способ охлаждения раскаленного спека и устройство для его осуществления

(6 ) Дополнительное к вид-ву 22)Заявлено 16, 04 .8 3277711/22-0 с присоединением заявк Гевудврствеевв кемктет(23) П риоритет - Опубликовано 1.02 Дата опублнкованн СССР вв делам кзфбветеиик Э и втквытий(7) Заявитель РАСКАЛЕННОГО СПЕКАЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ) СПОСОБ ОХЛА)КДЕ И УСТРОЙСТВО Д 2экий коэ процеска. 1Изобретение относится к цветнойметаллургии, в частности для охлаждения глиноземсодержащих спеков,получаемых в печах спекания.В настоящее время охлаждение рас 5каленного спека на глиноземных заводах производят в холодильникахбарабанного или колосникового типатремя способами; а) воздействуют ыаспек охлаждающим воздухом; б ) воздей-оствует на спек комбинированным спосо"бом, т.е,. последовательно воздействуют воздухом и водой,Известен способ охлаждения матери ала, заключающийся в том, что в охладительной камере материал перемещается вертикально сверху вниз. Воздуходувкой нагнетается воздух, который проходит через толщу материала снизу вверх и поступает в печь 113.Основным недостатком данного спо" соба является малая эффективность охлаждения материала, поскольку воздух имеет весьма ни Ффицивнт теплопередачи.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ охлаждения раскаленного спека, включающий обработку его водой, осуществляемый в устройстве, содержащем камеру с отверстиями для загрузки и выгрузки спека и душирующий узел с подводящим трубопроводом2 )Однако интенсивность охлаждения материала в данном устройстве недостаточна, поскольку разбрызгиваемая жидкость, подаваемая из Форсунок, охлаждает материал на небольшую глубину, в результате .чего на материал приходится воздействовать жидкостью неоднократно, для чего разбрызгиваю щие форсунки устанавливаются по всей длине устройства. Это влечет эа собой увеличение длины устройства.Цель изобретения - интенсификацияса охлаждения раскаленного спе 996487Поставленная цель достигается тем,что в способе охлаждения раскаленного спека,включающем обработку еговодой, перед подачей к раскаленномуспеку жидкость нагревают до 50-100 С,а образующийся в процессе обработкипар выдерживают 15 мин при давлении0,5-1,6 атм, при этом отношение массводы и спека поддерживают равным0,1-0,5.10Наилучшим образом поставленнаяцель достигается тем, что устройстводля охлаждения раскаленного спека,включающее камеру с отверстиями длязагрузки и выгрузки спека и душирующий узел с подводящим трубопроводом,снабжено затворами, установленнымив отверстиях для загрузки и выгрузки,накопительной емкостью с наружной рубашкой, установленной над отверстиемдля загрузки р дозатором, установлен,ным на подводящем 1 рубопроводе,.приэтом трубопровод соединен с водянойрубашкой,На чертеже представлено устройство для осуществления способа, общий вид.Устройство содержит накопительнуюемкость 1, снабженную снаружи водяной рубашкой 2, соосно с накопитель- зоной емкостью 1 в нижней ее частиустановлена камера 3, соединеннаяс накопительной емкостью затвором4, для выгрузки материала в нижнейчасти камера снабжена патрубком сзатвором 5, магистраль для подводаводы в камеру содержит патрубок 6,соединенный с водяной рубашкой 2 накопительной емкостью, а также патрубок 7 для отвода горячей воды изводяной рубашки 2. Патрубок 7 соединен с обратным клапаном 8, которыйв свою очередь, соединен с дозатором 9 воды. Внутри камеры установлено душирующее устройство 10, соединенное трубой 11 с дозатором воды.В верхней части камера 3 снабженапароотводящей магистралью, состоящей из коллектора 12 с манометром13 и предохранительным клапаном 14,Способ осуществляется следующимЯобразом.В сосуд загружается раскаленныйспек, после чего он герметизируется,Затем внутрь сосуда при соотношении0,1-0,5 к загруженному спеку подаютЦводу, предварительно нагретую до50-100 С. При взаимодействии воды сраскаленным спеком образуется пар,давление которого составляет 0,516 ат. Пар под давлением пронизываеттолщу спека, проникая как между от-дельными его кусками, так и в порывнутри кусков, благодаря чему осуществляется охлаждение всей массыспека с 1300 до 200 С. Следует отметить, что пористость нефелиновогоспека составляет 504.Продолжительность воздействияпара на спек составляет 1-5 мин.Излишки пара, образовавшегося в сосуде, отводятся для промышленных нужд.Разгрузка охлажденного спека изсосуда производится остаточным паром.После опорожнения сосуда он вновьзагружается раскаленным спеком и всеоперации повторяются в описаннойпоследовательности.Соотношение подаваемой воды к спеку составляет 0,1-0,5,так как при .этом обеспечивает наилучшее проникновение пара во внутренние порыспека,Нижняя граница давления 0,5 атмопределяется сопротивлением трубопроводного тракта, включающего обратный клапан, дозатор, трубопроводыи разбрызгивающее устройство.Соотношение количества подаваемой для охлаждения воды и спека повесу в пределах О, 1-0,5 определяетсяследующими соображениями:если подаватьводы более 0,5 кг/кг спека, то аккумулированного спеком тепла не хватитдля нагрева порции пара до 200 С и,следовательно, получения давления16 атм", если подавать воды менее0,1 кг/кг спека, то сйек вообще неохладится до 200 С и выйдет слишкомгорячим из камеры охлаждения, что недопустимо для его дальнейшей переработки,Время охлаждения спека в пределах1-5 мин определяется продолжительностью процесса выделения пара, чтоможет быть определено по рвсходомерупара или по положению предохранительного клапана на выходе из камеры,следует незамедлительно приступать кразгрузке охпадительной камеры отспека с целью сокращения непроизводительных расходов времени. Здесьследует упомянуть о том, что времяохааждения спека может несколько колебаться в зависимости от температурыи главное от порисхости исходногоспека, количества подаваемой воды ипараметров получаемого пара.Пределы времени охлаждения 1-5 мин определены опытным путем для различных вариантов исходных факторов.Предварительный нагрев охлаждающей воды в водяной рубашке наполните-, ля до 50-100 С .перед .подачей ее в охлаждающую камеру позволяет увеличить выход пара от одной и той же порции охлаждаемого материала, цто повышает эффективность работы уста ф новки. Вода. подается в охлаждающую камеру под давлением 0,5-16 атм с помощью доэатора,. так как давление в камере в процессе цикла охлаждения. быстро возрастает до 6 атм. Верхняя граница давленияфопределяется рядом факторов: техническими, так как при большем давлении трудно загерметизировать охлаждающую камеру и, физицес- кими,. так как порция .спека, загруженная в охлаждающую камеру, имеет строго определенный запас тепла, который позволяет нагреть образовавшуюся порцию пара,до 200 ОС, что соответствует 16 атм.И Способ с помощью залвленного устройства опробован на ЛОЗ ВАМИ.Спек иэ пеци поступает в накопительную емкость 1, объем которой рассцитан на 5-10"ти минутную производительность печи. После наполнения накопительной емкости 1 спек иэ нее поступал в камеру 3, для чегооткрывают затвор 4, затвор 5 при этом закрыт. После заполнения емкости 1 спеком завтор 4 закрывается и в камеру подается вода, которая поступает по патрубку 6 в водяную рубашку 2, в которой нагревается до 70-75 С, затем через обратный клапан 8 поступает в дозатор 9 и далее по трубе 11 к душирующему устройству 10, в котором производится орошение раскаленного спека водсф.В результате взаимодействия горячей воды с раскаленным спеком происходит интенсивное. парообразование. Пар под давлением проникает в толщу спека, заполняя как пространство между кус" ками, так и поры внутри кусков спека.Таким образом происходит интенсивное и равномерное охлаждение спека. При душировании спека водой при атмос"ферном давлении в существующих охладительных устройствах, спек ох" лаждается на определенную толщину снаружи, продолжая длительное время внутри оставаться раскаленным, поскольку частицы воды не могут проникнуть внутрь пор.В камере поддерживается .давлениепара 5 атм. Образовавшийся пар отводится по коллектору 12 через предо- .хранительный клапан 14 на холодильник,где пар конденсируется для определения его количества.Охлаждение раскаленного спека от1200-1300 С до 200 С проходит оченьинтенсивно в течение 1-5 мин, чтоподтверждается опытными данными.Вследствие большой интенсивностиохлаждения установка получается оценькомпактная, не имеет движущихся частей,проста в изготовлении,Помимо основной своей цели - ох" лаждения раскаленного спека - установка позволяет получать пар.промышленных параметров, который может быть использован в глиноземном производстве на различных пределах воды, растворов и т.п.-ЯГ-Опыты позволяют определить наиболее оптимальные параметры процесса, позволяющие быстро охладить раскаленный спек и одновременно полуцить пар требуемых параметров. Причем, параметры получаемого пара могут изменяться в силу производственной необходимости, путем изменения установки на выпускном паровом клапане.В промышленных установках пар, отводится к потребителю для подогрева воды, пульпы и растворов, для чего в настоящее время подается пар, с ТЭЦ. В проведенных опытах на ЛОЗе ВАИИ при охлаждении 1 кг спека полу" чается 0,2-6: кг пара. После 2-;3 минутного взаимодействия пара со спеком, когда прекращается выделение пара из камеры, открывается задвижка 5 и остатоцным паром производится раз- . грузка спека из камеры. После выгруз" ки задвижка 5 закрывается, а задвижка 4 открывается и повторяются все операции и в той последпватеяьности, как это было описано ранее.Таким образом, предалагемый способ и устройство для его осуществления позволяют не только быстро охладить спек с температуры 200-1300 С, но К использовать образующийся пар в промышленных целях.От одной печи спекания производительностью 100 т/ч по спеку с помощью предлагаемого способа мож/ 99 бМ но получить 20-30 т/ч пара промышленных параметров.По сравнению с базовым техническим решением ( аналогичным прототипу ), действующем в глиноземном производ- % стве, предлагаемое техническое решение обеспечивает интенсификацию ох-. лаждения спека в 1 О раз, .так как время пребывания спека в холодильнике устройства по базовому способу О составляет 53 мин, а по предложенному - ч,7 мин. Использование предполагаемого изобретения позволяет получить экономический эффект в размере 1-5 млн. руб. в год в.масштабе глиноземного завода мощностьюмлн.т. Формула изобретения 26 87 8а образующийся в процессе обработки пар выдерживают 1-5 мин при давлении 0,5- 1 б атм, при этом отношение масс воды и спека поддерживают равным 0,1-0,5.2. Устройство для охлаждения раскаленного спека, содержащее камеру с отверстиями для загрузки и выгрузки спека и душирующий узел с подводящим трубопроводом, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения, оно снабжено затворами, установленными в отвер- стиях для загрузки и выгрузки, накопительной емкостью с наружной водяной рубашкой, установленной над отверстием для загрузки, и дозатором, установленным на подводящем трубопроводе, при этом трубопровод соединен с водяной рубашкой.1.Способ охлаждения раскаленного спека, включающий обработку его водой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса 25 охлаждения, перед подачей к раскаленному спеку воду нагревают до 50-100 СО Источники информации,принятые во внимание при экспертизе Патент ЫА 1 Г 38 15253,кл, 31-20, опублик. 1971,2. Патент США У 3933313,кл, 239-587, опублик. 1973(а лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,48/39 Тираж 625 ВНИИПИ Государственного кпо делам изобретени 113035, Москва, -35, Р итета СС и открыт шская на Подписн Р й , д 4