EA001643B1 - Устройство для пропускания газа через спекаемый материал - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к устройству для пропускания газа через спекаемый материал (1), который приводится, по существу, в непрерывное движение, в частности при использовании газа для спекания этого материала; указанное устройство содержит направитель (7) потока для подвода газа, по существу, почти к спекаемому материалу (1) и газособирающий элемент (10) для сбора газа, который проник через спекаемый материал. Согласно изобретению в направителе (7) потока газа газовпускное отверстие (8) расположено по центру относительно спекаемого материала (1), а газовыпускное отверстие (9) простирается, по существу, над всем спекаемым материалом в поперечном направлении, если смотреть в направлении продвижения указанного материала; и газособирающий элемент (10) состоит из воронкообразных элементов (11), которые размещены, по существу, у газопроточных отверстий (5), предусмотренных в элементе для транспортировки спекаемого материала.

Description

Изобретение относится к устройству для пропускания газа через спекаемый материал, который приводится, по существу, в непрерывное движение, в частности, при использовании указанного газа для спекания указанного материала.

При некоторых процессах плавления необходимо, чтобы материал, подаваемый на плавку, не был слишком тонкодисперсным. Поэтому тонкоизмельченный материал, например, концентрат, нужно сначала гранулировать, а затем спекать, чтобы повысить прочность гранул. Спекание можно проводить, например, в конвейерной печи, где горячий газ продувают в слое гранул для спекания влажных гранул. В таком случае газ проникает только в поверхностную прослойку слоя, а спекание остального слоя остается плохим. При конвейерном спекании можно также использовать ленту, которая перфорирована в направлении длины, как описано в публикации патента Швеции № 8704329. В указанной публикации речь идет о применении металлической ленты, которая расположена в промежутке между волочильным барабаном и изгибающим барабаном таким же образом, как и конвейерная лента. Лента также снабжена несколькими продольными сквозными отверстиями, которые отстоят друг от друга на заданные интервалы. При использовании ленты, описанной в публикации патента Швеции № 8704329, для спекания гранул слой гранул подается на медленно продвигающуюся ленту, сначала - в зону сушки, потом - в зону предварительного нагрева и спекания, а затем - в зону охлаждения. В этих зонах слой гранул обрабатывается газом, который проникает сквозь ленту благодаря сквозным отверстиям ленты. Происходит равномерное спекание гранул, если не возникают изменения, например, в температуре ленты.

Как правило, воронки, используемые для управления потоком газа в печи для спекания с ленточным конвейером, представляют собой одинаковые камеры, охватывающие всю площадь, и единственным способом регулирования процесса является ручное регулирование скорости вращения в соответствии с температурой ленты или камеры. Температуры измеряют посредством термоэлементов, которые медленно реагируют на изменения в температуре. Кроме того термоэлементы измеряют только температуру газов, проникающих через сквозные отверстия, а не температуру, например, спекающей ленты. В поперечном направлении спекающая лента состоит из нескольких перфорированных зон, через которые проходят газы, и поэтому перегрев одной зоны уже приводит к уменьшению продувки газа. Если температура в этой перегретой зоне заметно выше, чем в остальных зонах, спекание гранул в других зонах очень плохое, что делает продукт спекания чрезвычайно неоднородным.

Когда газовыми потоками в печи для спекания с ленточным конвейером управляют посредством одинаковых камер, охватывающих всю площадь, и когда одна температура в спекающей ленте превышает так называемую температуру аварийного охлаждения, необходимо останавливать весь процесс спекания, отключая газодувки и газовые горелки в зонах предварительного нагрева и спекания, а также воздуходувки в зонах охлаждения. Скорость спекающей ленты нельзя существенно изменить, так что этот тип аварийного охлаждения приводит, в зависимости от его длительности, к большому количеству, по существу, не спеченных гранул.

Задача данного изобретения состоит в том, чтобы устранить некоторые недостатки известного уровня техники и получить усовершенствованное устройство, которое более надежно в эксплуатации, для пропускания газа через спекаемый материал, причем поток газа в устройстве направлен так, что температуру элемента, который транспортирует спекаемый материал, можно выравнивать в поперечном направлении указанного элемента. Существенные новые признаки изобретения очевидны из прилагаемой формулы изобретения.

Согласно изобретению, чтобы управлять потоком газа, проходящим через спекаемый материал, который приводится, по существу, в непрерывное движение, газ подают перед спеканием материала из канала для газа в управляющий элемент, так что газовпускное отверстие управляющего элемента размещается по центру относительно спекаемого материала. Газовпускное отверстие также расположено таким образом, что когда газ выпускается из канала для газа в управляющий элемент, направление потока, по существу, перпендикулярно спекаемому материалу. Управляющий элемент простирается в площади своего поперечного сечения в направлении потока газа, так что у газовыпускного отверстия управляющий элемент простирается - относительно направления продвижения спекаемого материала - поперечно над спекающей лентой, служащей транспортирующим элементом для спекаемого материала. Теперь газ, по существу, вступает в контакт со всем спекаемым материалом. Форма управляющего элемента также является предпочтительной благодаря огнеупорной футеровке. Кроме того в наиболее слабых местах огнеупорной футеровки можно, при необходимости, установить охлаждающие трубы для повышения прочности.

Согласно изобретению газособирающий элемент, который принимает газы, прошедшие через спекаемый материал, разделен на несколько частей, так что собирающий элемент предпочтительно содержит, по меньшей мере, в поперечном направлении спекающей ленты некоторое число воронкообразных элементов, соответствующее числу сквозных отверстий, слу жащих проточными отверстиями для проникающего газа. Воронкообразный элемент снабжен регулирующим элементом для газа, текущего через воронкообразный элемент, и этим регулирующим элементом предпочтительно управляет пирометр, измеряющий температуру спекающей ленты в реальном масштабе времени. Измерение температуры также можно проводить каким-либо другим известным способом, при котором оно осуществляется достаточно быстро. Чтобы изменять положение регулирующего элемента в соответствии с температурой, регулирующий элемент снабжен цилиндром с пневмоприводом. Кроме того в стенке воронкообразного элемента закреплен другой элемент, регулирующий поток газа и приводимый в действие пневматическим цилиндром, но этот регулирующий элемент предпочтительно используется лишь при так называемом аварийном охлаждении. В таком случае регулирующий элемент, закрепленный в стенке воронкообразного элемента, открывается, и в воронкообразный элемент подается внешний охлаждающий газ, чтобы охладить спекающую ленту. Регулирующие элементы, предусмотренные в воронкообразном элементе, можно также приводить в действие электрическим или гидравлическим способом без существенного ухудшения характеристик изобретения.

Согласно изобретению управляемые температурой регулирующие элементы, связанные с воронкообразными элементами, срабатывают по температуре, так что когда температура низкая, т.е. находится в диапазоне 160-200°С, регулирующий элемент полностью открыт и, соответственно, когда температура слишком высокая, т.е. находится в диапазоне 260-300°С, регулирующий элемент закрыт, предотвращая таким образом протекание слишком горячих газов и избыточный нагрев спекающей ленты в рассматриваемом воронкообразном элементе. Поскольку требуемые температуры зависят, например, от спекаемых материалов, работу регулирующего элемента также можно регулировать таким образом, что для каждого материала выбирается конкретный диапазон низкой и высокой температуры.

При эксплуатации устройства, соответствующего изобретению, газы, проходящие через спекающую ленту, могут распределяться, по существу, равномерно по всей ширине спекаемого слоя гранул. Если температура в некоторой точке спекающей ленты растет, соответствующий регулирующий элемент, управляющий этой температурой, начинает закрываться, уменьшая таким образом поток газа, проходящий через указанный воронкообразный элемент. Если температура продолжает расти и превышает так называемую температуру аварийного охлаждения, которая, например, на 30°С выше, чем температура, при которой управляемый температурой регулирующий элемент уже закрыт, то от крывается регулирующий элемент, предусмотренный в стенке воронкообразного элемента.

С помощью устройства, соответствующего изобретению, можно с выгодой управлять протеканием горячих газов через спекаемый материал, так что поток газа распределяется, по существу, равномерно по всей ширине спекающей ленты. В то же время устройство, соответствующее изобретению, существенно уменьшает потребность в аварийном охлаждении, вызываемую избыточным нагревом спекающей ленты, и таким образом защищает спекающую ленту от возникающего из-за этого повреждения. Следовательно, процесс спекания теперь можно вести, по существу, без перерывов и помех, и в результате этого повышается качество спекаемых гранул, получаемый продукт спекания как таковой становится более однородным, и возрастает производительность печи для спекания.

Изобретение описывается подробнее со ссылками на прилагаемые чертежи, где фиг. 1 изображает вид сбоку предпочтительного конкретного варианта осуществления изобретения; а фиг. 2 изображает конкретный вариант осуществления, показанный на фиг. 1, если смотреть в направлении стрелки А.

Согласно фиг. 1 и 2 спекаемый слой 1 гранул размещен на спекающей ленте 2 и движется вместе со спекающей лентой 2 в направлении 3. Спекающая лента 2 подпирается опорными конструкциями 4, находящимися в промежутке между сквозными отверстиями 5, выполненными в спекающей ленте. Чтобы подавать газы из канала 6 в слой 1 гранул, над спекающей лентой 2 расположен направитель 7 потока, который в поперечном сечении простирается в направлении потока газа. Канал 6 для газа, по существу, центрально соединен с направителем 7 потока посредством впускного отверстия 8 направителя потока, так что газ, который течет из канала 6 в направитель 7 потока, протекает, по существу, в вертикальном направлении. Относительно направления потока газа, направитель 7 потока простирается, по существу, над всей спекающей лентой 2 в поперечном направлении относительно направления движения ленты. Таким образом, газ, проходящий через выпускное отверстие 9 направителя 7 потока, распределяется также по всей ширине спекающей ленты 2 и, следовательно, по всему слою 1 гранул.

Под спекающей лентой 2, по существу, в той же точке, что и направитель 7 потока, установлен собирающий элемент 10 для газов, проходящих через слой 1 гранул, и этот собирающий элемент 10 состоит, по существу, из некоторого числа воронкообразных элементов 11, размещенных у сквозных отверстий 5, служащих проточными отверстиями для газа, проникающего через спекающую ленту. С воронкообразными элементами 11 соединен пирометр 12, который, по существу, непрерывно измеряет температуру спекающей ленты 2. Кроме того нижние части воронкообразных элементов 11 снабжены регулирующим элементом 13, который приводится в действие установленным пневматическим цилиндром 15, расположенным ниже. Кроме того в стенке воронкообразных элементов 11 установлен регулирующий элемент 14, работой которого управляет пневматический цилиндр 16.

Регулирующий элемент 13, предусмотренный в нижней части воронкообразного элемента 11, используется для предотвращения протекания газа, полностью или частично, через слой 1 гранул, если температура спекающей ленты 2, измеренная пирометром 12, превышает предварительно заданное значение температуры. Теперь регулирующий элемент 13 находится в закрытом положении, и газ не может течь через соответствующий воронкообразный элемент 11. Таким образом, уменьшается и влияние газов на температуру спекающей ленты 2, так как газы протекают через остальные воронкообразные элементы 11. Если температура спекающей ленты 2 существенно превышает предварительно заданное значение температуры, несмотря на закрытие регулирующего элемента 13, то применяется так называемое аварийное охлаждение, и это означает, что регулирующий элемент 14, прикрепленный к стенке воронкообразного элемента 11, открывается, так что охлаждающий газ попадает снаружи в воронкообразный элемент 11 для охлаждения спекающей ленты 2.

Claims (7)

1. Устройство для пропускания газа через спекаемый материал (1), находящийся на кон-

Фиг. 1 вейерной ленте с газопроточными отверстиями, в частности, при использовании газа для спекания этого материала, содержащее направитель (7) потока для подвода газа, и газособирающий элемент (10) для сбора газа, отличающееся тем, что газособирающий элемент (10) состоит из воронкообразных элементов (11), которые размещены по существу у газопроточных отверстий (5), предусмотренных в элементе для транспортировки спекаемого материала, и число воронкообразных элементов (11) равно числу рядов проточных отверстий (5), размещенных в направлении длины элемента, транспортирующего спекаемый материал.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина газовыпускного отверстия (9) направителя (7) соответствует ширине конвейерной ленты.

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что воронкообразный элемент (11) газособирающего элемента снабжен направителем (13) потока газа.

4. Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что воронкообразный элемент (11) газособирающего элемента снабжен элементом (14) для подвода к нему охлаждающего газа.

5. Устройство по п. 3 или 4, отличающееся тем, что направитель (13) и элемент (14) приводятся в действие пневматическим способом.

6. Устройство по п. 3 или 4, отличающееся тем, что элементы (13, 14) приводятся в действие гидравлическим способом.

7. Устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что элементы (13, 14) приводятся в действие электрическим способом.