RU2095437C1

RU2095437C1 - Method for loading cooler of lumpy materials

Info

Publication number: RU2095437C1
Authority: RU
Inventors: Юрий Николаевич Бондарчук; Петр Николаевич Полещук; Евгений Семенович Макаренко
Priority date: 1992-06-29
Filing date: 1992-06-29
Publication date: 1997-11-10

Abstract

FIELD: metallurgy; mainly, cooling the sinter on linear coolers with blown-through layer. SUBSTANCE: method is carried out by blowing-through of material layer loaded on inclined chute at the rate providing for its fluidization under conditions of separation of coarse and fine fractions in layer height inside the chute. Coarse fractions are settled on chute bottom and are the first to be loaded on the cooler plate; fine fractions moving to the upper part of the layer inside the chute are loaded on coarse fractions which are already lying on the plate. Air blowing through material in chute results also in dedusting of loaded material. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, преимущественно к охлаждению агломерата на линейных охладителях с продуваемым слоем материала, и может быть использовано в других отраслях промышленности при охлаждении различных полифракционных материалов. The invention relates to metallurgy, mainly to the cooling of sinter on linear coolers with a blown layer of material, and can be used in other industries for cooling various polyfraction materials.

Известен способ загрузки полифракционного материала (агломерата) на охладитель, при осуществлении которого материал загружается без фракционного регулирования и на полотно охладителя укладывается естественно образующийся смешанный (по фракциям) слой материала /1/. A known method of loading polyfractional material (agglomerate) onto a cooler, during the implementation of which the material is loaded without fractional regulation, and a naturally formed mixed (in fractions) layer of material is laid on the cooler web / 1 /.

Основными недостатками такого способа являются:
неизбежное размещение части крупных фракций материала (например, размером до 80 мм и более) в верхних зонах слоя, что ухудшает условия охлаждения крупных фракций, омываемых не холодным (как это имеет место внизу слоя), а уже прошедшим через часть слоя и, следовательно, нагретым воздухом. С учетом необходимости наибольших затрат охлаждающего агента и времени охлаждения именно на крупные куски отмеченный недостаток существенно усложняет процесс охлаждения всей массы материала (включая крупные куски) до заданной температуры, обусловливая повышение энергозатрат на охлаждение материала;
в загруженном на охладитель слое материала неизбежно содержатся мельчайшие пылевидные частицы, выдуваемые из охладителя воздухом, очистка всей массы которого (даже из начального участка охладителя) требует крупногабаритных аспирационно-очистных систем.The main disadvantages of this method are:
the inevitable placement of part of the large fractions of the material (for example, up to 80 mm or more) in the upper zones of the layer, which worsens the cooling conditions of large fractions, washed not cold (as is the case at the bottom of the layer), but already passed through part of the layer and, therefore, heated air. Given the need for the largest costs of the cooling agent and the cooling time for large pieces, the noted drawback significantly complicates the process of cooling the entire mass of material (including large pieces) to a given temperature, causing an increase in energy consumption for cooling the material;
the material layer loaded onto the cooler inevitably contains the finest dust particles blown out of the cooler by air, the cleaning of the entire mass of which (even from the initial section of the cooler) requires large-sized aspiration-cleaning systems.

Указанный второй недостаток рассмотренного способа устраняется в наиболее близком по технической сути и достигаемому результату к предлагаемому (прототипе) способе загрузки охладителя кусковых материалов, реализованном в устройстве для охлаждения кусковых материалов /2/. The specified second disadvantage of the considered method is eliminated in the closest in technical essence and the achieved result to the proposed (prototype) method of loading a cooler of bulk materials, implemented in a device for cooling bulk materials / 2 /.

При загрузке охладителя согласно способу-прототипу через загружаемый материал снизу вверх продувается (и затем отсасывается) воздух со скоростями, достаточными для выноса из слоя материала пылевидных и мелких частиц. When loading the cooler according to the prototype method, air is blown (and then suctioned) through the feed material from below upwards at speeds sufficient to remove dusty and small particles from the material layer.

Способ-прототип, обеспечивая обеспыливание загружаемого материала, не предусматривает, однако, рациональной загрузки охладителя с размещением в одном охлаждаемом слое на полотне охладителя крупных и мелких фракций с укладкой первых в нижней, а вторых в верхней частях слоя. Достаточно большие скорости воздуха, обеспечивающие в способе-прототипе вынос из охладителя не только пыли, но и мелких частиц, способствуют, как это известно из теоретических исследований и промышленной практики, интенсивному перемешиванию слоя, а не сепарации частиц по его высоте. Кроме перечисленных, недостатком способа-прототипа является также сложность аэродинамической регулировки работы технологического вентилятора, направленной на охлаждение материала на определенном участке охладителя и трудно совмещаемой с задачей сепарации материала в одной из зон этого участка. The prototype method, providing dust removal of the loaded material, does not, however, provide for rational loading of the cooler with placement of large and small fractions in one cooled layer on the canvas of the cooler with the first laying in the lower and second in the upper parts of the layer. Sufficiently high air velocities, providing in the prototype method the removal of not only dust, but also small particles from the cooler, contribute, as is known from theoretical studies and industrial practice, to intensive mixing of the layer, and not to separation of particles by its height. In addition to the above, the disadvantage of the prototype method is the complexity of the aerodynamic adjustment of the operation of the process fan, aimed at cooling the material in a specific area of the cooler and difficult to combine with the task of separating the material in one of the zones of this area.

Целью изобретения является совмещение обеспыливания загружаемого материала с регулированием укладки его крупных и мелких фракций на охладитель. The aim of the invention is the combination of dust removal of the loaded material with the regulation of laying its large and small fractions on the cooler.

Поставленная цель достигается тем, что в способе загрузки охладителя кусковых материалов, включающем продув воздухом снизу вверх материала, загружаемого по наклонному желобу, согласно изобретению продув воздухом осуществляют на выгрузочном участке желоба с псевдоожижением материала в режиме сепарации крупных и мелких фракций по высоте желоба. This goal is achieved by the fact that in the method of loading a cooler of bulk materials, including blowing air from bottom to top of the material loaded on an inclined chute, according to the invention, air blowing is carried out in the discharge section of the chute with fluidization of the material in the mode of separation of large and small fractions along the height of the chute.

При загрузке линейного охладителя агломерата или подобного охладителя та часть слоя материала в загрузочном желобе, которая примыкает к его днищу, выгружается на полотно охладителя первой (тем более, что, например, в линейных охладителях агломерата днище желоба, как правило, примыкает к полотну, являясь одновременно загрузочным порогом). Затем на полотно охладителя поступают последовательно (снизу вверх) как бы прослойки материала по высоте слоя в желобе, так что последними на верх слоя материала на полотне охладителя поступают верхние прослойки слоя материала в желобе. Этот естественный принцип загрузки охладителя из наклонного желоба используется в предлагаемом способе для создания возможности регулирования фракционной укладки материала на полотно охладителя. When loading a linear agglomerate cooler or similar cooler, that part of the material layer in the loading chute that adjoins its bottom is unloaded onto the cooler web first (especially since, for example, in linear agglomerate coolers the bottom of the groove is usually adjacent to the web, being at the same time loading threshold). Then, as a layer of material along the height of the layer in the gutter, they arrive sequentially (from the bottom up) on the cooler web, so that the upper interlayers of the material layer in the groove arrive last on the top of the material layer on the cooler web. This natural principle of loading the cooler from an inclined trough is used in the proposed method to create the possibility of controlling the fractional packing of the material on the cooler web.

Достигается это псевдоожижением материала в желобе, причем не вообще псевдоожижением, а именно в режиме сепарации крупных и мелких фракций по высоте слоя материала внутри желоба. This is achieved by fluidizing the material in the trough, and not generally by fluidizing, namely in the mode of separation of large and small fractions along the height of the material layer inside the trough.

Предлагаемое в заявляемом способе псевдоожиженние загружаемого через желоб материала в режиме сепарации обеспечивает создание крупных фракций на днище желоба и последующую первоочередную их выгрузку непосредственно на полотно охладителя, в то время как мелкие фракции, выносимые при сепарационном псевдоожижении материала в желобе в верх слоя, выгружаются на охладитель на уже лежавшие на полотно крупные фракции. Таким образом достигается требуемое с точки зрения рационального охлаждения материала формирование слоя на полотне охладителя, при котором крупные куски охлаждаются еще не нагретым в слое воздухом окружающей среды, подаваемым к полотну, что уменьшает время охлаждения в агрегате всей массы материала до заданной температуры и сокращает энергозатраты. The proposed in the inventive method, the fluidization of the material loaded through the chute in the separation mode ensures the creation of large fractions on the bottom of the chute and their subsequent priority unloading directly onto the cooler web, while the fine fractions carried out during the separation fluidization of the material in the chute to the top of the layer are discharged to the cooler large fractions already lying on the canvas. Thus, the formation of a layer on the cooler sheet, required from the point of view of rational cooling of the material, is achieved, in which large pieces are cooled by the ambient air supplied to the sheet, which is not yet heated in the layer, which reduces the cooling time in the aggregate of the entire mass of material to a predetermined temperature and reduces energy consumption.

Акцентирование в отличительных признаках именно сепарационного режима псевдоожижения (а не псевдоожижения вообще) объясняется тем, что, например, при увеличении скорости воздуха до величин, приближающихся к верхним пределам существования псевдоожижения, наступает режим перемешивания материала в слое, когда процесс сегрегации частиц по крупности нарушается. Поэтому признак в режиме сепарации является необходимым. The emphasis in the distinguishing features of precisely the separation regime of fluidization (and not fluidization in general) is explained by the fact that, for example, when the air velocity increases to values approaching the upper limits of the existence of fluidization, the regime of mixing of the material in the layer occurs when the process of particle segregation by size is violated. Therefore, the feature in the separation mode is necessary.

Акцентирование признака сепарации. по высоте желоба также является необходимым, т. к. во-первых, вынос пыли из слоя также является процессом сепарационным по отношению к пыли и основной массе слоя. Однако сегрегация частиц по крупности внутри слоя практически не происходит, а именно она обеспечивает осуществимость заявляемого способа. Аналогично при скоростях воздуха выше вторых критических не только для пыли, но и для мелких фракций (например, размером до 5 мм) последние могут выноситься из слоя и желоба, что также можно считать сепарацией. При этом, однако, мелкие фракции, вынесенные из желоба, не укладываются в охладитель, а главное, в желобе из-за высоких скоростей осуществляется, как уже отмечалось, режим перемешивания, а не сегрегации материала. Emphasizing the sign of separation. the height of the gutter is also necessary, because, firstly, the removal of dust from the layer is also a separation process with respect to dust and the bulk of the layer. However, particle segregation by size within the layer practically does not occur, namely, it ensures the feasibility of the proposed method. Similarly, at air speeds above the second critical not only for dust, but also for small fractions (for example, up to 5 mm in size), the latter can be carried out from the layer and trough, which can also be considered separation. In this case, however, the fine fractions removed from the trough do not fit into the cooler, and most importantly, due to the high speeds, the trickle, as already noted, undergoes a mixing mode, rather than segregation of the material.

Поэтому признак режима сепарации не вообще, а именно по высоте желоба также является необходимым для осуществления заявляемого способа. Therefore, the sign of the separation mode is not at all, namely, the height of the gutter is also necessary for the implementation of the proposed method.

Что касается признака на выгрузочном участке желоба, то он обусловлен необходимостью (и достаточностью) псевдоожижения на этом участке, т.к. он непосредственно примыкает к охладителю и определяют условия загрузки на него материала. As for the feature in the discharge section of the gutter, it is due to the need (and sufficiency) of fluidization in this section, because it is directly adjacent to the cooler and determine the conditions for loading material on it.

Поскольку сепарационный режим псевдоожижения осуществляется со скоростями выше скоростей пылевыноса при режиме фильтрации, то, естественно, в сепарационном режиме осуществляется и обеспыливание загружаемого материала. Since the separation mode of fluidization is carried out at speeds higher than the dust removal speeds in the filtration mode, naturally, in the separation mode, dust removal of the feed material is also carried out.

Из изложенного следует, что каждый из отличительных признаков заявленного способа необходим, а все вместе они достаточны для достижения цели изобретения. From the foregoing, it follows that each of the distinguishing features of the claimed method is necessary, and together they are sufficient to achieve the purpose of the invention.

Пример осуществления способа поясняется с помощью чертежа. An example implementation of the method is illustrated using the drawing.

Полифракционный кусковой материал (например, агломерат), содержащий условно мелкие фракции 1 (например, 30% размером до 5 мм) и условно крупные фракции 2 (например, 70% размером до 80 мм и более) загружают (например, из дробилки 3) через наклонный загрузочный желоб 4 и днищем 5 на полотно 6 охладителя 7. Во время прохода материала по желобу 4 на выгрузочном его участке с днищем в виде решетки 8 вентилятором 9 по воздуховоду 10 через решетку 8 и слой материала продувают воздух, который, пройдя через слой, отсасывается через проем 11 в крышке 12 желоба 4 по воздуховоду 13 в аспирационно-очистную систему (на чертеже не показанную). Polygraphic lumpy material (for example, agglomerate) containing conventionally small fractions 1 (for example, 30% up to 5 mm in size) and conditionally large fractions 2 (for example, 70% up to 80 mm in size and more) are loaded (for example, from crusher 3) through inclined loading chute 4 and bottom 5 to the web 6 of cooler 7. During the passage of material through the chute 4 on its discharge section with a bottom in the form of a grill 8 with a fan 9 through the duct 10 through the grill 8 and a layer of material blow air, which, passing through the layer, is sucked out through the opening 11 in the cover 12 of the groove 4 through the air Gadfly 13 in aspiration-treatment system (not shown).

Сущность способа заключается в том, что воздух продувают через слой материала со скоростями, обеспечивающими псевдоожижение материала в режиме сепарации крупных и мелких фракций по высоте слоя внутри желоба. Этот режим достигается при скоростях, ненамного (например, в 1,1-1,3 раза) превышающих скорости начала псевдоожижения мелкофракционных частиц (в нашем примере размером до 5 мм), определяемых по известным методикам для конкретного материала. В частности, для агломерата начальная скорость псевдоожижения частицы размером 5 мм составляет при определении по известной методике 1,2 м/с при нормальных условиях для охлаждаемого агломерата. The essence of the method lies in the fact that air is blown through a layer of material at speeds that provide fluidization of the material in the mode of separation of large and small fractions along the height of the layer inside the gutter. This mode is achieved at speeds that are not much (for example, 1.1-1.3 times) higher than the rates of the onset of fluidization of fine particles (in our example, up to 5 mm in size), determined by known methods for a particular material. In particular, for an agglomerate, the initial fluidization velocity of a particle with a size of 5 mm is 1.2 m / s when determined by a known method under normal conditions for a cooled agglomerate.

С учетом того, что 5 мм выбранный максимальный размер мелкофракционной группы, действительная (рабочая) скорость псевдоожижения может быть принята равной 1,2•1,1=1,32 м/с. Произведением данной скорости и площади продуваемого участка днища желоба (решетки) определяют, как обычно, требуемый расход воздуха. Given that 5 mm is the selected maximum size of the small-fraction group, the actual (working) fluidization velocity can be taken equal to 1.2 • 1.1 = 1.32 m / s. The product of this speed and the area of the purged section of the bottom of the gutter (grate) determines, as usual, the required air flow.

При продуве через слой материала в желобе 4 воздуха в определенном по вышеприведенной методике количестве слой сепарируется по высоте с оседанием крупных фракций 2 в низ слоя на решетку 8 днища 5 желоба 4 и выходом мелких фракций 1 в верхние части слоя внутри желоба 4. Пылевидные же частицы 14 материала, для которых скорость витания ниже принятых рабочих скоростей псевдоожижения (например, частицы агломерата размером 2•10^-4мм и ниже со скоростями витания 0,7 м/с и ниже), выносятся с воздушным потоком через воздуховод 13 в аспирационно-очистную систему.When blowing through a layer of material in the air chute 4, in a certain amount according to the above method, the layer is separated in height with the coarse fractions 2 settling to the bottom of the layer on the grill 8 of the bottom 5 of the chute 4 and the fine fractions 1 entering the upper parts of the layer inside the chute 4. Dusty particles 14 materials for which the soaring speed is lower than the accepted working fluidization velocities (for example, agglomerate particles of size 2 • 10 ^-4 mm and lower with the soaring speeds of 0.7 m / s and below) are carried out with an air stream through the air duct 13 to the suction and treatment plant sis him.

Таким образом, в процессе загрузки материала по загрузочному желобу охладителя при осуществлении заявляемого способа происходит оседание крупных фракций на днище желоба и подъема мелких фракций в верхние части слоя при одновременном обеспыливании загружаемого материала, выносе из него и из желоба пылевидных частиц. Thus, in the process of loading the material along the loading chute of the cooler during the implementation of the proposed method, large fractions settle on the bottom of the chute and the small fractions rise to the upper parts of the layer while dedusting the loaded material, removing dust particles from it and from the chute.

Сегрегация крупных и мелких фракций по высоте слоя материала внутри загрузочного желоба обеспечивает целенаправленное формирование слоя охлаждаемого материала на полотне охладителя, т.к. оседая на днище желоба, наиболее крупные фракции первыми загружаются на полотно, образуя нижнюю прослойку охлаждаемого слоя материала, а более мелкие фракции выгружаются на уже образованную подстилочную прослойку крупных фракций (см. на чертеже). The segregation of large and small fractions along the height of the material layer inside the loading chute provides for the targeted formation of a layer of the cooled material on the cooler web, since Settling on the bottom of the gutter, the largest fractions are first loaded onto the canvas, forming the lower layer of the cooled layer of material, and the smaller fractions are unloaded onto the already formed litter layer of large fractions (see the drawing).

Основные результаты одного из конкретных примеров осуществления способа при загрузке охладителя кусковым материалом приведены в таблице. Результаты приводятся в сравнении с соответствующими показателями, получаемыми при осуществлении загрузки без продукта воздуха. The main results of one of the specific examples of the method when loading the cooler with bulk material are shown in the table. The results are given in comparison with the corresponding indicators obtained when loading without an air product.

Таким образом, в предлагаемом способе сочетается обеспыливание загружаемого через желоб материала с регулированием формирования охлаждаемого слоя материала на полотне охладителя, при котором крупные фракции располагаются в нижней зоне слоя, а мелкие в верхней. Thus, in the proposed method, dust removal of the material loaded through the trough is combined with regulation of the formation of the cooled material layer on the cooler web, in which large fractions are located in the lower zone of the layer and small ones in the upper.

Заявляемый способ характеризуется еще и дополнительным преимуществом, заключающимся в том, что регулировка скоростей продува воздуха через слой материала в желобе (в пределах сепарационного режима) можно также регулировать содержание средних фракций (например, размером 10-30 мм) на уровне укладки крупнофракционного материала, т.к. согласно теории теплообмена при охлаждении агломерата наилучшему охлаждению крупных кусков способствует не только размещение их в нижней части слоя, но и окружение их небольшим количеством более мелких, средних фракций. The inventive method is also characterized by an additional advantage, namely, that the adjustment of the rates of air blowing through a layer of material in the trench (within the separation mode) can also control the content of medium fractions (for example, 10-30 mm in size) at the level of coarse material packing, t .to. according to the theory of heat transfer during sinter cooling, the best cooling of large pieces is promoted not only by their placement in the lower part of the layer, but also by their surrounding with a small amount of smaller, medium fractions.

В отличие от известных технических решений заявляемый способ осуществляется без существенного усложнения конструкции загрузочного желоба и без каких-либо изменений порядка технологических операций. Unlike the known technical solutions, the inventive method is carried out without significantly complicating the design of the loading chute and without any changes in the order of technological operations.

Claims

A method of loading a cooler of bulk materials, including blowing air from bottom to top of the material loaded on an inclined chute, characterized in that the air is blown at the discharge section of the chute with fluidization of the material in the mode of separation of large and small fractions along the height of the chute.