Цепная завеса вращающейся печи

(5)5 Р 27 В 7/22 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР В 902569, кл. Е 27 В 7/18, 1980.В(54) ЦЕПНАЯ ЗАВЕСА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ(57) Изобретение относится к конструкции цепной завесы вращающейся печи и обеспечивает снижение расхода топлива и пылеуноса, повышение качества продукции и ою).Жли 1 645799 А 1 производительности печи. Цепная завеса вращающейся печи 1 содержит участок 2 жидкотекучего состояния шихты, участок 3 вязкопластичного состояния шихты, направляющие винтовые 4, свободновисящие одйнарные цепи 5 и сдвоенные цепи 6, При этом на участке 3 вяэкопластичной шихты количество заходов винтовой направляющей 4 навески цепей 5, 6 находится в пределах 0,9 - 1,3 величины отношения длины окружности печи 1 и длины цепей 5 и 6, на участке 2 жидкотекучей шихты на длине 0,2- 0,9 шага винтовой направляющей и навеска цепей 5 выполнена с удвоенным количеством заходов, причем масса цепей 5 на этом участке составляет 0,05-0,26 общей массы цепной завесы. 1 э. и. ф - лы, 3 ил., 2 табл,10 15 20 25 30 35 40 50 55 Изобретение относится к технике термообработки материалов во вращающихся печах, оборудованных цепными 1 еплообменниками, и может быть использовано в цветной металлургии, в промышленности строительных материалов,Цель изобретенияснижение расхода топлива и пылеуноса, повышение качества продукции и производительности печи,На фиг, 1 приведена развертка вращающейся печи с цепной завесой; на фиг, 2 - то же, поперечный разрез; на фиг, 3 - участок винтовой направляющей для крепления цепей.На корпусе вращающейся печи 1 на участке 2 жидкотекучего состояния шихты и на участке 3 вязкопластичного состояния подсушиваемой шихты установлены винтовые направляющие пластины 4, на которых установлены закрепленные одним концом свободно висящие цепи 5. На участке 3 вязкопластичной шихты количество заходов винтовых направляющих 4 навески равно 0,9-1,3 отношения длины окружности внутренней поверхности печи 1 и длиныц цепи 5, на участке 2 жидкотекучей шихты выполнено удвоенное количество заходов еинтовых направляюших 4 нэвески. На участке 3 вяэкопластичной шихты по длине винтовых направляющих 4 чередуются одинарные и сдвоенные цепи 5 и 6, Расстояние А между точками подвески цепей 5 и б по длине винтовых направляющих 4 равно 0,9-2 высоты Ьц звена цепи 5, Шаг Н винтовых направляющих 4 навески составляет 2-2,9 длины цепи 5. Длина 1 ц цепей 5 составляет 0,3-0,9 диаметра печи О. Длина Еж участка 2 жидко- текучей шихты с удвоенным количеством заходов винтовои направляющей 4 составляет 0,20 - 0,9 шага Нв винтовой направляющей 4 навески,Масса цепеи 5 на этом участке О = 0,05- 0,26 общей массы цепной завесы О 0,Цепная завеса работает следующим образом.Жидкотекучая шихта по течке наливом загружается во вращающуюся печь 1 с цепной завесой. По мере высушивания шихта переходит из жидкогекучего (участок 2) в вязкопластичное (участок 3) состояние, окатывается в крупные комья, которые далее растрескиваются и измельчаются на последующих участках цепной завесы, образуя гранулы и частично крупку, Часть мелких фракций подхватывается потоком греющих газов и выносится к загрузочному концу,Значительное количество пыли налипает на смоченные пленкой шихты цепи 5 на участке 2 жидкотекучей шихты, Длина участка 2 жидкотекучей шихты Ь = (0,20 - 0,9) Н обеспечивает перекрытие поперечного сечения печи 1, исключая возможность прохода запыленных газов без пересечения с ковром цепей 5 по винтовой направляющей 4, Масса цепей 5 Ож(0,05 - 0,26)Ооц обеспечивает плотность навески на участке 2 жидкотекучей шихты, при которой достигается эффективный теплообмен и улавливание пыли из поверхности цепей 5, смоченных пленкой шихты, Выполнение на участке 3 вяэкопластичной шихты чередующихся одинарных и сдвоенных цепей 5 и б обеспечивает достаточно большую величину удельного давления сдвоенных цепей 6 на корпус. что позволяет очищать корпус от налипающей шихты, препятствуя образованию нароста беэ чрезмерного увеличения плотности навески на этом участке 3, ограничивающей транспортирующую способность цепей 5 и б, Точки подвески соседних по винтовой линии цепей 5 и 6 расположены на расстоянии 0,9-2 высоты звена цепей 5 и 6, по обеспечивает достаточную подвижность цепей 5 и б в узле крепления и его самоочищение беэ проворачивания цепей 5 и 6 вокруг крепежного пальца и образования клубка, Шаг винтовой направляющейОНо =- - " - т (где (3 - угол винтовой направ 9 Рляющей 4 к продольной оси печи 1; О - диаметр печи 1, равный 2 - 2,9 длины цепей 5 и 6), обеспечивает рациональное расположение цепей 5 и 6 в нижнем положении на корпусе без образования вала цепей 5 и 6 и клубков при сохранении удовлетворительной транспортирующей способности для комьев вязкопластичной шихты.Вь;полнение на участке 3 вяэкопластичной шихты количества заходов винтовой линии навески свободно висящих цепей 5 и б в пределах 0,9 - 1,3 величины отношения длины окружности внутренней поверхности печи 1 и длины цепей 5 и б обеспечивает примерное равенство длины дуги окружности между соседними винтовыми направляющими 4 навески цепей 5 и б и длины цепей 5 и 6. Поэтому цепи 5 и б, поступая по мере вращения печи 1 в нижнее положение и укладываясь на поверхность корпуса, а затем соскальзывая по этой поверхности, хорошо очищают корпус между винтовыми направляющими 4 подвески от налипшей вяэкопластичной шихты, не оставляя неочищенных мертвых эон (в случае слишком малого числа заходов подвески для данной длины цепей 5 и 6, и не создавая вала из цепей 5 и б при их укладке на соседнюю винтовую направляющую 4 (в случае слишком большого числа заходов для данной длины цепей 5 и 6), Длина цепей 5 и б и.соответственно, отношение длины цепей 5 и 6 к диаметру печи 1 на участке 3 вязкопластичного состояния шихты выбирают в зависимости от конструкции печи 1, ее форсировки, свойств шихты, наличия резерва по тяге эапечных дымососов и др. и должна обеспечивать интенсивный теплообмен, рациональный уровень палеуноса из печи 1, формирования гранулометрического состава подсушенной шихты, равномерное продвижение материала, умеренное аэродинамическое сопротивление цепной зоны, При выбранной длине цепей 5 и 6 количество заходов винтовой направляющей 4 на участке 3 вязкопластичной шихты зависит от отношения длины окружности печи 1 к длине цепей 5 и 6, При величине этого отношения менее 0,9 количество заходов винтовой направляющей 4 оказывается чрезмерно малым, соответственно, длина дуги между соседними винтовыми направляющими 4 является чрезмерно большой. В результате вблизи винтовых направляющих 4 не происходит эффективной очистки корпуса и направляющих 4 от нароста, что ведет к зарастанию сушильной зоны, ограничению транспортной производительности, возникновению переливов шихты через загрузочный борт, дестабилизации движения и термообработки материала, При величине этого отношения более 1,3 количество заходов винтовой направляющей 4 оказывается чрезмерно большим, соответственно, длина дуги между соседими винтовыми направляющими 4 является чрезмерно малой, цепи 5 и 6, имея большую длину, укладываются на соседнюю направляющую 4 и на цепи 5 и 6, закрепленные на соседней направляющей 4. В результате боковые поверхности направляющих 4 плохо очищаются, может происходить запутывание цепей 5 и 6, увеличивается вал цепей 5 и 6 на корпусе, что ведет к зарастанию сушильной зоны, запутыванию цепей 5 и 6, нарушению движения материала, сокращению кампании печного агрегата, Лучшие результаты при величине данного отношения 0,95 - 1,05. На участке 2 жидкотекучей шихты на длине 0,20-0,9 шага винтовой направляющей 4 навеска выполнена с удвоенным количегтвом заходов.Увеличение количества заходов на этом участке 2 вызвано необходимостью улучшить перекрытие поперечного сечения печи 1 цепями 5 для улучшения улавливания, интенсифкации теплообмена за счет покрытия поверхностей цепей 5 пленкой жидкотекучей шихты. Удвоенное количество заходов по сравнению с последующим по ходу движения материала участком 3 вязкопластич 5 10 15 20 25 30 35 10 45 50 55 ной шихты обеспечивает наиболее равномерное продвижение материала в переходном сечении, так как между каждыми двумя винтовыми направляющими 4 на этом участке 2 симметрично помещены дополнительные направляющие 4, и не создается толчков при поступлении материала на последующий участок 3, Этому способствует сближение скоростей жидкотекучей и вязкопластичной шихты на стыке участков 2.и 3, так как более многозаходная навеска на участке 2 хорошо текучего материала создает большее сопротивление его перемещению, чем менее многозаходная навеска на участке 3 плохо перемещаемого вязкопластичного материала, При длине участка 2 жидкотекучей шихты с удвоенным количеством заходов винтовой свободно висящей завесы менее 0,20 шага винтовой направляющей 4 навески поперечное сечение печи 1 оказывается не перекрытым ковром цепей 5 на винтовой направляющей 4, газовый поток не фильтруется через ковер, а проходит по пути наименьшего сопротивления через неперекрытую часть сечения как бы параллельно ковру цепей 5. Это ухудшает пылеулавливание и теплообмен, При длине этого участка 2 больше 0,9 шага винтовой направляющей 4 в верхнем положении точек подвески обеспечивается практически полное перекрытие поперечного счения печи 1 цепями 5 по всей длине винтовой направляющей 4, Однако участок 2 с повышенным количеством заходов захватывает и часть области вязкопластичной шихты, что затрудняет движение материала, способствует зарастанию, дестабилизации движения и термообработки материала.Массы цепей 5 на участке 2 жидкотекучего состояния шихты с повышенным количеством заходов винтовой направляющей 4 составляет 0,05 - 0,26 общей массы цепной завесы, При меньшей доле цепей 5 на этом участке 2 не обеспечивается достаточно эффективного улавливания пыли на смоченных пленкой шихты цепях 5, снижается эффективность теплообмена. При большей доле цепей 5 на этом участке 2 часть навески с повышенным количеством заходов оказывается на участке 3 плохо транспортируемого вязкопластичного материала, что ограничивает производительность, приводит к переливам шихты через загрузочный борт, дестабилизирует процесс. Кроме того, возрастает аэродинамическоесопротивление лз - за необходимости поддержания высокой плотности навески на этом участке 2.На участке 3 еяэкопластичного материала навсска выполнена иэ чередующихся по длине одинарных и сдвоенных свободнови 1645799сящих цепей 5 и б, Это обеспечивает при сохранении умеренной плотности навести достижение высокой силы давления сдвоенных цепей 6 на корпус, что улучшает условия очистки корпуса от налипающей шихты, Кроме того, это позволяет при рациональном небольшом количестве заходов винтовой направляющейй 4 достигать необходимой плотности навески без чрезмерно близкого расположения соседних по длине винтовой направляющей 4 цепей 5 и б, что могло бы ограничить их подвижность в узлах крепления и способствовать зарастанию,Расстояние между соседними точками навески по винтовой направляющей 4 составляет 0,9 - 2 высоты звена цепи 5 и б, При меньшем относительном расстоянии цепи 53и б в узлах крепления имеют недостаточную подвижность, что обуславливает эарастание у узлов крепления, заклинивание цепей 5 и 6, При большем расстоянии возможно прокручивание звена цепи 5 и б вокруг крепежного пальца, что может приводить к образованию клубков. Наиболее рациональное расстояние 1,2 - 1,5 высоты звена.Шаг винтовых направляющих 4 навески составляет 2-2,9 длины цепей 5 и б, Длину цепи 5 и б выбирают иэ условий теплообмена, пылеуноса, аэродинамического сопротивления для достижения необходимых плотности навеси, перекрытия поперечного сечения печи 1, удельного давления цепей 5 и 6 на образующийся на корпусе нарост, Чем длиннее цепи 5 и б, тем больший необходим продольный шаг винтовых направляющих 4, навески, т, е. меньший угол поворота винтовых направляющих 4 к продольной оси во избежание концентрации массы цепей 5 и б на коротком участке печи 1, обусловливающей образование вала цепей 5 и 6 клубков, нарушающих движение материала, приводящих к его переиэмельчению, При шаге винтовых направляющих 4 навески менее 2 длин цепей 5 и б из-за большого угла поворота винтовых направляющих 4 образуются клубки цепей 5 и б, что ухудшает теплообмен, нарушает транспорт материала в вязкопластиччом состоянии, увеличивает пылеунос, дестабилизирует режим. При шаге винтовых направляющих 4 более 2,9 длин цепей 5 и б из-за уменьшения угла поворота винтовых направляющих 4 ухудшается транспортирование комьев вяэкопластичной шихты, уменьшаетсяудельное Давление цепей 5 и б на корпус и, соответственно, очистка его от нарости. Для поддержания рационального соотношения между шагом винтовых направляющих 4 навески и длиной цепей 5 и б в случае необходимости значительного увеличения длины 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 цепей 5 и 6 для достижения требуемой массы цепного теплообменника без чрезмерного уменьшения угла поворота винтовых направляющих 4, при котором ухудшается транспортирование комьев, возможно увеличение диаметра корпуса печи 1 в сушильной зоне.П р и м е р. Предлагаемая цепная завеса вращающейся печи для спекания глинозем- содержащей шихты, склонной к наростообразованию в сушильной фазе, выполнена на вращающейся печи 1 размером 5 х 185 м, имеющей наклон 3;ь и частоту вращения 2 об/мин,Результаты испытаний печного агрегата при различных характеристиках цепной завесы приведена в табл. 1, В опыте 1 принята 3-эаходная свободно висящая цепная завеса пп всей длине участков жидкотекучей и пластичной шихты, являющаяся базовым обьектом. В опытах 2 - 7 испытана предлагаемая цепная завеса, причем в опытах 3 - 6 конструктивные характеристики. навески находятся в заявленных пределах. При этом в опыте б диаметр сушильной зоны печи 1 на участке 3 вязкопластичного состояния шихты увеличен до 5,6 м,Данные табл, 1 показывают преимуще;тва предложенного устройства и оптимальность заявленного диапазона изменения конструктивных характеристик.Предлагаемые сдвоенные цепи 6 обеспечивают достаточно высокое удельное давление на корпус и его эффективную очистку на большей поверхности, чем небольшого размера известные утяжеляющие элементы. Необходимая плотноть навески и исключение образования вала цепей 5 и 6, препятствующего транспортированию материала, достигаются соответствующим чередованием по длине винтовых направляющих 4 сдвоенных и одинарных цепей 5 и б.Таким образом, предлагаемые сдвоенные цепи б, чередующиеся с одинарными цепями 5, по сравнению с цепями, оснащенными утяжеляющими элементами, обеспечивают в течение кампании снижение удельного расхода цепей на 20, повышение производительности на -1, снижение расхода топлива на 1,3.Эксплуатационные показатели сравниваемых вариантов в течение 6-месячной эксплуатации приведены в табл, 2,Внедрение предлагаемого устройства обеспечивает увеличение производительности печи на 2-3,5, снижение удельного расхода топлива на 1,5-3, пылеуноса на 20-30 ф, увеличение извлечения глинозема из спека на 0,7-1,5 абс., увеличение доли спека с требуемой степенью термообработ10 1645799 Таблица 1 Испытание предлагаемого устройства Опыт, М Показатель Базовыйобьект 5 4,062,5 8,17 0,1 0,2 0,44 0,9 0,5 1,0 ки, характеризуемой увеличением доли спека с требуемой влагоемкостью на 15-25 6. Формула изобретения 1, Цепная завеса вращающейся печи, преимущественно для спекания глинозем- содержащей шихты, содержащая свободно- висящие цепи, точки подвеса которых расположены по многозаходной винтовой 10 направляющей, выполненной с удвоенным количеством заходов на участке жидкотекучего состояния шихты по сравнению с участком вязкопластичного состояния, на котором навеска выполнена с утяжеляющи ми элементами, отл ича юща я ся тем, что, с целью снижения расхода топлива и пылеуноса, повышения качества продукции Диаметр сушильной зоны, мДлина цепи,мОтношение длины цепи к диаметру печиОтношение длины окружности печи и длины цепи Количество заходов винтовой навески на участке вязкопластичной шихты Отношение количества заходов винтовой навески на участке вяэкопластичной шихты к отношению длины окружности печи и длины цепиКоличество заходов винтовой нанески на участке жидкотекучей шихты Длина участка жидкотекучей шихтыУгол поворота винтовой линии навески цепей на участке вяэкопластичной шихты к продольной оси печиШаг винтовой навески, м Отношение длины участка жидкотекучей шихты к шавинтовой навески и производительности печи, длина участка жидкотекучего состояния шихты равна 0,2- 0,9 шага винтовой направляющей, масса цепей на этом участке составляет 0,05-0,26 общей массы цепной завесы, а количество заходов винтовой направляющей навески цепей на участке вяэкопластичнай шихты равно 0,9 - 1,3 величины отношения длины окружности внутренней поверхности печи и длины цепи.2. Завеса по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что утяжеляющие элементы на участке вязкопластичного состояния шихты выполнены в виде сдвоенных цепей, чередующихся по длине винтовой направляющей с одинарными цепями, а шаг винтовых направляющих навески составляет 2 - 2,9 длины цепей. Предлагаемое устройство85,0 85,1 85,8 86,5 85,9 86,7 85,2 65 82 60 75 90 63 Таблица 2 Отношение массы цепей на участке жидкотекучей шихты к общей массе цепной завесыОтношение шага винтовой навески к ине епи Схема навески цепей научастке вязкопластичнойшихты Отношение расстояния между точками подвески цепей по винтовой линии к высоте звена цепи Производительность печи, т/ч спекаУдельный расход топлива, кг.у.т. т/спекаПылеунос иэ печи, т/ч Качество спека,:извлечение глиноземапри выщелачиваниидоля спека. имеющеговлагоемкость в пределах допустимой величи- ны Предлагаемое устройство 0,025 0,055 0,106 Чередование одинарных и сдвоенных цепей1645799Составитель Л.ПетроваРедактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал, Корректор М.Шароши Заказ 1343 Тираж 406 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Рауаская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101