HU210378B - Apparatus for heat-treating and/or flushing-through granular materials by gas - Google Patents

Description

A találmány tárgya berendezés szemcsés anyagok hőkezeléséhez és/vagy gázzal való átöblítéséhez, különösen az acéliparban használt finomszemcsés nyersanyagok szárításához, égetéséhez és/vagy szinterezéséhez, amely berendezés a kezelendő anyagot felfogó rostélyt, a rostély alatt elrendezett szívószekrényt, a rostély oldalsó széleiből lefelé nyúló szekrényfalakat tartalmaz, ahol is a rostély oldalsó széleihez nagyjából a rostély síkjában fekvő és gázzáró támasztóelemek kapcsolódnak.

A DE-C 563 859 jelű szabadalmi irat ilyen fajtájú berendezést ismertet, amelynél a szinterező rostélyt egy rostélyszalag képezi.

A szemcsés anyagoknak egy szinterező berendezéssel való kezelése során a következő általános problémák merülnek fel:

A szinterezés alatti felhevítés, majd az ezt követő lehűtés során a legtöbb ömlesztett anyag összezsugorodik. Természetszerűleg - habár nagysága tekintetében a szinterező rostélyra helyezett ömlesztett anyag anyagösszetételétől függően - a zsugorodás három dimenzióban történik, miközben a vízszintes irányú zsugorodás által a szinterezett tömörítvényben képződő repedések és különösen az oldalsó határ mentén képződő rések hátrányosan befolyásolják a folyamatot. Az a rés, amely a szinterezési folyamat közben a zsugorodási frontot követőleg alakul ki, megkönnyíti az ömlesztett anyagban levő szilárd, éghető anyagok (széntartalom) elégetéséhez szükséges levegő, illetve oxigén átáramlását.

A szélek tartományában átáramló gáz mennyiségének megnövekedése ahhoz vezet, hogy a zsugorodási front a széleken előrehalad a középső tartományokhoz képest és korlátozott mértékben egyúttal nyers csík képződik (zsugorítatlan anyagból) azáltal, hogy az égési front leszakad, vagy azáltal, hogy a rendelkezésre álló gázmennyiség (többnyire levegő) megnövekedése ahhoz vezet, hogy az éghető anyag túl gyorsan elég anélkül, hogy lezajlana a zsugorodás.

A szélső részek és a középrész egyenetlen átégése idő előtt megnöveli a zsugorítvány szélső tartományainak áteresztő képességét és az éghető anyag elégetésére szánt gázkeverék természetszerűleg inkább a kisebb ellenállást felmutató út irányában áramlik, mégpedig a készre zsugorodott szélső tartományokon át és ezáltal hátrányosan befolyásolja a középső tartományok zsugorodását és idő előttisége miatt nem kívánatos hülést okoz a szinterező rostélyon.

Az ismertetett folyamatok és jelenségek miatt a zsugorítvány minősége egyenetlenné válik és ezek a jelenségek egyúttal késleltetik a zsugorítási folyamat befejezését. A beadagolt éghető anyag energiájának kihasználása elégtelen és az átbocsátott gázkeverék számottevő része (15-20 %) kihasználatlan, de ugyanakkor szállítása költséges és ugyanakkor csökkenti a távozó gázban az esetlegesen hasznosítható vagy káros anyagok koncentrációját és így egy esetlegesen utólag végrehajtott gázkezelés hatékonysága is lecsökken.

A fent körvonalazott problémák kiküszöbölésére létrehoztak szinterező berendezéseket, azonban a szélső tartományok vonatkozásában az ismert szinterező berendezések egyike sem hozott a gyakorlatban kielégítő eredményt.

így például a DE-C 563 859 jelű szabadalmi leírásban ismertetett megoldás esetében megkísérelték a széleken jelentkező felesleges légáramlás elkerülését azáltal, hogy kiszélesítették a rostélyszalagot, mikor is a zsugorító rostélyhoz oldalról kádzáró támasztófelületet kapcsoltak hozzá. Bebizonyosodott azonban, hogy ez a megoldás igen csekély anyagmagasságig, nevezetesen az ömlesztett anyagból képzett mintegy 13 cm vastag rétegig alkalmazható, valamint gyulladási problémák jelentkeznek és nagyobb rétegvastagság esetében a zsugorodás minősége a szélek környezetében lényegesen leromlik.

A DE-B 1 006 163 jelű szabadalmi irat a DE-C 563 859 jelű irat megjelenése után hosszú idővel ismertetett egy további kísérletet a fent ismertetett problémák megoldására. Ezen iratban ismertetett megoldás értelmében a feleslegesen átáramló léghányadot a réteg belső oldalának a széleken való letakarásával érik el. Ezen megoldás esetében azonban nem érhető el jó minőség a széleken, mivel nem valósítható meg az ömlesztett réteg pontos és gáztömör lefedése.

A DE-C 3 446 845 jelű szabadalmi iratból egy olyan megoldás ismert, amelynek értelmében a szinterező rostélyt a szélső tartományban vakrostéllyal helyettesítik. Mindazonáltal a meglevő berendezések átépítése során a rostélyfelület ezáltal okozott lecsökkentése lényegesen lecsökkentette a ventilátorok hatásfokát is. Mostanáig az ilyen jellegű energiaveszteségeket nem tekintették lényegesnek, azonban az energia felértékelődése következtében ez az értékelés megváltozott.

A DE-B 1 758 983 jelű szabadalmi dokumentum egy olyan szinterező berendezést ismertet, ahol a rostélylapok oldalt elrendezett láncelemek között vannak elhelyezve. A szívószekrényben fekvő láncelemek beszűkítik a szívószekrény keresztmetszetét és ezáltal csökkentik a hatásfokot, oly mértékben, hogy ezen ismert szinterező berendezés működési módja, de egyúttal hiányosságai is megegyeznek a DE-C 3 446 845 jelű szabadalmi leírásban ismertetett megoldáséval.

A találmánnyal célunk a körvonalazott hiányosságok és nehézségek kiküszöbölése és a megoldás a bevezetőben ismertetett berendezés olyan továbbfejlesztésében áll, amelynél az ömlesztett anyagból képezett réteg nagyobb vastagsága esetében is egyenletesen átöblítódnek a szélek, ami által a széleken levő anyagmennyiség a kezelés után lényegében azonos minőségű, mint a rostélyon középen elhelyezkedő anyag minősége. Lényeges feladat annak megoldása, hogy a berendezés teljesítménye együttjárjon a fajlagos fogyasztási mutatók csökkenésével - csökkenjen a ventilátorok működtetéséhez szükséges elektromos energia és az ömlesztett anyagba beadott koksz mennyisége és ezzel egyidejűleg egyenletesebbé kell válnia a kezelt anyag minőségének a réteg teljes keresztmetszetére vonatkoztatva.

A kitűzött feladatot a berendezés találmány szerinti

HU 210 378 Β továbbfejlesztésével oldottuk meg, amelynek értelmében a támasztóelemek külső széleihez a rostély síkjához képest felfelé irányuló oldalfalak csatlakoznak és a szekrényfalak a támasztóelemek belső szélétől lefelé irányulnak és a szekrényfalak külső és az oldalfalak belső felülete között távköz van.

Ezen megoldás révén a következő előnyök érhetők el:

- a meglevő szinterező berendezések teljesítménye akár 20% értékkel is megnövelhető anélkül, hogy változtatni kellene a ventilátorokon, mivel a ventilátorok kapacitása jobban kihasználódik a tulajdonképpeni szinterezési folyamat szempontjából és ennek eléréséhez csupán jelentéktelen átalakításokat kell magán a berendezésen elvégezni,· illetve újonnan épített berendezések esetében a méretek rövidebbek, kisebbek;

- a meglevő ventilátorok optimálisan kihasználhatók a tulajdonképpeni folyamat táplálására és a termék előállításához tonnánként kevesebb levegő, illetve gázkeverék átbocsátás szükséges;

- a távozó gázokban nagyobb koncentrációban vannak jelen a káros, illetve hasznos anyagok és ez lehetővé teszi a gáz hatékonyabb tisztítását illetve mosását;

- különösen széles rostélyfelületek esetében az oldalirányban kinyúló terhelések miatt statikailag előnyösebb szerkezeti megoldás alkalmas a rostot alátámasztó hordozóelemek számára (kisebb hajlam az elgörbülésre, könnyebb szerkezet);

- szinterező szalagok esetében a rostély alatti keresztirányú tömítésnek a tömörítvénynek az oldalfalak közötti szélességéhez viszonyított aránya 1,0 alatt van (egészen mintegy 0,85 vagy keskeny szalagok esetében még ennél is kisebb), és ez további csökkenést eredményez a nemkívánatos légáramlás tekintetében.

A támasztóelemek előnyösen a rostélyt hordozó keretrészhez vannak erősítve és az oldalfalak a támasztóelemekre támaszkodnak.

A találmány szerinti berendezés előnyös kiviteli alakja esetében az oldalfalak a rostélyt hordozó és peremmel ellátott keretrészre a rostélytól távköznyire vannak ráerősítve és a támasztóelemek a rostély és az oldalfalak közé vannak elhelyezve és a keretrészre játékkal felerősítve.

A rostélyt hordó tartókeretek végei a keretrészek fölött vannak elhelyezve és ezeket a támasztóelemek lefedik, valamint helyzetüket csapok biztosítják, illetve rögzítik.

Egy támasztófelület szélessége előnyösen 10-30 cm és a hozzá csatlakozó oldalfal mintegy kétszer ilyen ’ magas. A felfekvő felület szélessége kis rostélyfelület és az ömlesztett anyag csekély rétegvastagsága esetén 2 cm, szélesebb szinterező rostély és magasabb rétegvastagság esetében 35 cm-ig terjed.

A találmányt a továbbiakban a mellékelt rajzon mutatjuk be részletesebben. A rajzon: az 1-3. ábrák a találmány szerinti szinterező berendezés egy-egy kiviteli alakjának szélső tartományát mutatják keresztmetszetben.

Az 1. ábra a találmány szerinti berendezést vázlatosan mutatja, amelynek értelmében a berendezés szinterező 1 rostélyt, valamint ezalatt elrendezett, de hozzá közvetlenül csatlakozó 2 szívószekrényt tartalmaz, amely 2 szívószekrényt az szinterező 1 rostély felső 3 széleitől lefelé nyúló 4 oldalfalak képeznek és amely nem ábrázolt szívó ventilátorhoz kapcsolódik. A szinterező 1 rostély mindegyik 3 széléhez nagyjából a szinterező 1 rostély síkjában fekvő 5 támasztóelem kapcsolódik, amelyet gázzáró 6 lemez képez. A szinterező 1 rostélyra felhordott szemcsés anyagot, illetve kezelendő anyagot képező 7 réteggel azonos 8 rétegvastagságban van felhordva a kezelendő ömlesztett anyag a 6 lemezre.

Az 5 támasztóelem mindegyik külső 9 széléhez felfelé irányuló 10 oldalfal csatlakozik, amely a szinterező 1 rostélyra felhordott és a kezelendő anyagot tartalmazó 7 réteget legalább a kezelés kezdeti szakaszában oldalról megtámasztja. A 7 réteg kezelésének előrehaladtával zsugorodás lép fel és ezáltal a 7 réteg és a 10 oldalfalak között 11 rés keletkezik.

A 2. ábrán bemutatott kiviteli alak esetében a szinterező 1 rostély egy azt körülvevő 12 keretre támaszkodik. Ez a 12 keret oldalirányban a 12 kereten kifelé túlnyúló 5 támasztóelemeket hordoz, amelyek külső 9 széléhez a szinterező rostély síkjától felfelé elhelyezkedő 10 oldalfalak vannak hozzáerősítve. Mind az 5 támasztóelem, mind a 10 oldalfal hőszigetelő védőréteggel látható el.

A 3. ábra a találmány szerinti berendezés egy módosított kiviteli alakját mutatja, ahol is a szinterező 1 rostély 13 tartókerettel van ellátva, amelyhez a 12 keret kifelé irányuló 14 pereme kapcsolódik. Ezen 14 peremnek az 5 támasztóelemen túlnyúló 15 részére van felerősítve a 10 oldalfal, ami által a szinterező 1 rostély és a 10 oldalfal között A távköz adódik. Az ezáltal létrehozott térközben az 5 támasztóelem a 10 oldalfalakon átvezetett 16 csapok segítségével van rögzítve a 12 kerethez.

A találmány szerinti berendezés minden szinterezési eljárás esetében alkalmazható, ahol a rostélyok átszellőztetése során kialakuló szélhatásokat (például mozgórostélyos pelletégetó berendezéseknél) el kell kerülni és csökkenteni kell az átjárható ömlesztett anyag egyenetlen átöblítését akár gazdasági, akár környezetvédelmi okokból. Kedvező esetben ez az egyenetlenség a találmány szerinti megoldással megszüntethető.

A találmány szerinti berendezés különösen alkalmas az acéliparban a nagykohókba beadagolandó finomszemcsés nyersanyagok előkészítésére, továbbá kéntartalmú nyersanyagok szinterező pörköléséhez, vagy pedig keményre égetett cementtéglák előállítására.

A találmány szerinti berendezésnél a szinterező 1 rostély különféle módon és úton képezhető ki és így például alkalmazható kocsis rostélyokhoz vagy rostélyserpenyőkhöz.

Claims (5)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Berendezés szemcsés anyagok hőkezeléséhez és/vagy gázzal való átöblítéséhez, különösen az acéliparban használt fmomszemcsés nyersanyagok szárítá3

   HU 210 378 Β sához, égetéséhez és/vagy szinterezéséhez, amely berendezés a kezelendő anyagot felfogó rostélyt, a rostély alatt elrendezett szívószekrényt tartalmaz, amely szívószekrényt a rostély széleitől lefelé nyúló szekrényfalak képeznek, továbbá a rostély széleihez oldalról a rostély 5 síkjában fekvő gázzáró támasztóelemek kapcsolódnak, azzal jellemezve, hogy a támasztóelemek (5) külső széleihez (9) a rostély (1) síkjához képest felfelé irányuló oldalfalak (10) csatlakoznak és a szekrényfalak (4) a támasztóelemek (5) belső szélétől lefelé irányulnak és a szekrény falak (4) külső és az oldalfalak (10) belső felülete között távköz van.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a támasztóelemek (5) a szinterező rostélyt (1) hordozó keretre (12) vannak erősítve és az oldalfalak (10) a támasztóelemekre (5) támaszkodnak.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jelle10 mezve, hogy az oldalfalak (10) a szinterező rostélyt (1) hordozó és a szekrényfalak (4) által képzett keret (12) pereméhez a szinterező rostélytól (1) távköznyire (A) vannak hozzáerősítve, továbbá a támasztóelemek (5) a szinterező rostély (1) és az oldalfalak (10) között vannak elhelyezve és a kerethez (12) játékkal vannak hozzáerősítve.
4. 4. A 3. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a szinterező rostélyt (1) hordozó kerettartó (13) végei a keretnek (12) a támasztóelemek (5) által lefedett része fölé nyúlnak és a kerettartó (13) végeit a támasztóelemek (5) lefedik és rögzítik, továbbá a támasztóelemek (5) helyzetét csapok (16) rögzítik.
5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a támasztóelem (5) szélessége 10-35 cm és az ehhez csatlakozó oldalfal (10) magassága ennek kétszerese.