RU2272975C1

RU2272975C1 - Loading arrangement of a rotating furnace

Info

Publication number: RU2272975C1
Application number: RU2004119995/03A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Юрьевич Коцебанов (RU); Дмитрий Юрьевич Коцебанов; Игорь Анатольевич Кошкин (RU); Игорь Анатольевич Кошкин; Александр Григорьевич Труш (RU); Александр Григорьевич Труш; Александр Викторович Дмитриев (RU); Александр Викторович Дмитриев; Александр Георгиевич Евсеев (RU); Александр Георгиевич Евсеев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов"
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2006-03-27
Also published as: RU2004119995A

Abstract

FIELD: the invention refers to furnace equipment applied in chemical, metallurgical and other fields of industry namely for drying uranate and touches loading arrangements of rotating furnaces.

SUBSTANCE: the loading arrangement of a rotating furnace has a feeding screw conveyer, a branch pipe, gland packing, a ground axle box. The feeding screw conveyer which consists of two self cleaning screws placed one after another is shifted in horizontal plane from the axle of rotating of the furnace; the branch pipe is shifted from the axle of rotating of a furnace in horizontal plane and longer then the feeding screw conveyer. At the end of the branch pipe which is placed inside the furnace there is a cut-off directed downward. The pipe is shifted in horizontal plane from the axle of rotating of the furnace and is longer then the feeding screw conveyer. At that at the exterior end of the tube there is a quick-detachable lid.

EFFECT: increases reliability and effectiveness of a furnace due to modernization of construction.

3 dwg

Description

Изобретение относится к печному оборудованию, применяемому в химической, металлургической и других отраслях промышленности, в частности для сушки солей урана, и касается загрузочных устройств вращающихся печей.The invention relates to furnace equipment used in the chemical, metallurgical and other industries, in particular for drying uranium salts, and relates to loading devices of rotary kilns.

Известно загрузочное устройство вращающейся печи (Арендарчук А.В., Катель Н.М. и др. Общепромышленные печи непрерывного действия. М.: Энергия, 1977 г., стр.86), состоящее из бункера и шнекового питателя, который осуществляет загрузку материала в реторту печи.Known loading device of a rotary kiln (Arendarchuk A.V., Katel N.M. et al. Industrial continuous furnaces. M .: Energia, 1977, p. 86), consisting of a hopper and a screw feeder that loads the material in the oven retort.

Недостатком данной конструкции является низкая производительность печи.The disadvantage of this design is the low productivity of the furnace.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату - прототипом - является патент СССР №1573962, МКИ F 27 B 7/32, 1994 г., загрузочное устройство вращающейся печи, содержащее трубопровод подачи шихты со шнековым питателем, газоотводную камеру и газоотводную трубу эллипсовидного сечения.The closest in technical essence and the achieved result - a prototype - is the USSR patent No. 1573962, MKI F 27 B 7/32, 1994, a rotary kiln loading device containing a charge supply pipeline with a screw feeder, a gas outlet chamber and an ellipsoidal gas outlet pipe.

Недостатком прототипа является низкое качество получаемого продукта, низкая производительность за счет частых остановок печи для очистки газоотводной трубы. Несовершенство конструкции обусловлено тем, что труба имеет эллипсовидное сечение, шнековый питатель заходит в печь дальше газоотводящей трубы, что способствует забиванию пространства между шнековым питателем и печью смесью пылевидных частиц порошка и приводит к разгерметизации печи.The disadvantage of the prototype is the low quality of the resulting product, low productivity due to frequent stops of the furnace for cleaning the exhaust pipe. The design imperfection is due to the fact that the pipe has an elliptical cross-section, the screw feeder enters the furnace further than the exhaust pipe, which contributes to clogging the space between the screw feeder and the furnace with a mixture of dusty powder particles and leads to depressurization of the furnace.

Задача изобретения - повышение надежности и производительности печи за счет усовершенствования конструкции.The objective of the invention is to increase the reliability and productivity of the furnace by improving the design.

Задача решается благодаря тому, что загрузочное устройство вращающейся печи, содержащее шнековый питатель, газоотводную трубу, сальниковую набивку, грундбуксу, согласно изобретению, шнековый питатель, состоящий из двух самоочищающихся, расположенных один над другим шнеков, смещен в горизонтальной плоскости от оси вращения печи, газоотводная труба выполнена со срезом, направленным вниз, на конце, находящемся внутри печи, смещена от оси вращения печи в горизонтальной плоскости и длиннее шнекового питателя, при этом на наружном конце трубы установлена быстросъемная крышка.The problem is solved due to the fact that the loading device of a rotary kiln containing a screw feeder, gas pipe, stuffing box, packing box, according to the invention, a screw feeder consisting of two self-cleaning screws located one above the other, is displaced in a horizontal plane from the axis of rotation of the furnace, the gas outlet the pipe is made with a slice directed downward, at the end located inside the furnace, offset from the axis of rotation of the furnace in a horizontal plane and longer than the screw feeder, while on the outer end of the pipes quick-set cap.

Указанная совокупность признаков является существенной и обладает изобретательским уровнем, так как применение шнекового питателя с двумя шнеками предотвращает залипание влажного продукта в витках шнека. Шнеки имеют разное направление витков и вращаются во встречном направлении. Витки одного шнека расположены в межвитковом пространстве другого шнека. При вращении шнеков происходит взаимная очистка межвиткового пространства.The specified set of features is significant and has an inventive step, since the use of a screw feeder with two screws prevents sticking of the wet product in the turns of the screw. Screws have a different direction of turns and rotate in the opposite direction. The turns of one screw are located in the inter-turn space of another screw. When the screws rotate, mutual cleaning of the inter-turn space occurs.

Расположение шнеков один над другим и смещение шнекового питателя в сторону от оси вращения печи позволило расположить прямую газоотводящую трубу круглого сечения и максимально увеличить ее диаметр, что уменьшает возможность налипания смеси газа и частиц продукта. Круглое сечение газоотводящей трубы является оптимальным по своей форме, а также прямолинейность газоотводящей трубы позволяет улучшить ее зачистку и уменьшить вероятность перекрытия сечения трубы частицами продукта.The location of the augers one above the other and the displacement of the auger feeder away from the axis of rotation of the furnace made it possible to position a direct gas outlet pipe of circular cross section and maximize its diameter, which reduces the possibility of sticking of a mixture of gas and product particles. The round cross section of the exhaust pipe is optimal in shape, and the straightness of the exhaust pipe allows to improve its cleaning and reduce the likelihood of overlapping pipe section with product particles.

Установка на наружном конце газоотводящей трубы быстросъемной крышки позволила производить зачистку газоотводящей трубы без вывода печи в ремонт.The installation of a quick-detachable cover at the outer end of the gas outlet pipe made it possible to clean the gas outlet pipe without removing the furnace for repair.

Конец газоотводящей трубы, расположенный в печи, имеет срез под углом 25-45°, направленный вниз для предотвращения попадания порошка в газоотводящую трубу со стенок печи при ее вращении. Срез под углом менее 25° нетехнологичен в изготовлении, а при угле более 45° увеличивается захват порошка при падении его со стенок печи.The end of the exhaust pipe located in the furnace has a slope at an angle of 25-45 °, directed downward to prevent powder from entering the exhaust pipe from the walls of the furnace during its rotation. A cut at an angle of less than 25 ° is not technologically advanced to manufacture, and at an angle of more than 45 °, the capture of powder increases when it falls from the walls of the furnace.

Газоотводящая труба длиннее шнекового питателя на 100-300 мм, что дает возможность удаления газов из зоны наибольшего газовыделения. Также это обеспечивает движение газа в сторону от грундбуксы, что препятствует отложению порошка в холодной части печи, забиванию им пространства между шнековым питателем и печью, попаданию его в грундбуксу, что может привести к разгерметизации печи.The exhaust pipe is longer than the screw feeder by 100-300 mm, which makes it possible to remove gases from the zone of greatest gas evolution. This also ensures that the gas moves away from the packing follower, which prevents the deposition of powder in the cold part of the furnace, clogging of the space between the screw feeder and the furnace, and getting it into the packing follower, which can lead to depressurization of the furnace.

На фиг.1, 1а изображено загрузочное устройство вращающейся печи, на фиг.2 изображен разрез А-А загрузочного устройства вращающейся печи.Figure 1, 1A shows the loading device of a rotary kiln, figure 2 shows a section aa of the loading device of a rotary kiln.

Загрузочное устройство вращающейся печи 9 состоит из накопительного бункера 1, шнекового питателя 2 с двумя шнеками 3, газоотводящей трубы 4, газоотводного патрубка 5, быстросъемной крышки 6, сальниковой набивки 7, грундбуксы 8 для затяжки сальниковой набивки.The loading device of a rotary kiln 9 consists of a storage hopper 1, a screw feeder 2 with two screws 3, a gas outlet pipe 4, a gas outlet pipe 5, a quick-release cover 6, an stuffing box 7, a packing follower 8 for tightening the stuffing box.

Загрузочное устройство работает следующим образом.The boot device operates as follows.

Влажную твердую фазу аммонийной соли окиси урана (NH₄)₂U₂O₇ подают в накопительный бункер 1. Затем ее через двушнековый питатель 2 с равномерной определенной скоростью шнеками 3 подают в нагретую зону печи 9. При попадании влажного продукта на нагретую, вращающуюся поверхность печи происходит газообразование (газопаровая смесь аммиака, воды и частиц продукта). Газ заполняет все пространство печи 9. Герметизация печи 9 осуществляется посредством сальниковой набивки 7 и грундбуксы 8. Отвод газа осуществляют принудительно через газоотводящую трубу 4 и газоотводной патрубок 5 в систему газоочистки. Образовавшийся газ с частичками продукта движется по газоотводящей трубе 4. Труба имеет срез под углом 25-45°, направленный вниз, для исключения попадания порошка в газоотводящую трубу 4 со стенок печи 9 при ее вращении. На наружном конце газоотводящей трубы 4 имеется быстросъемная крышка 6. Она служит для регламентной или аварийной зачистки газоотводящей трубы 4 без остановки печи 9. После прокалки сухой продукт выгружают из печи.The wet solid phase of the ammonium salt of uranium oxide (NH ₄ ) ₂ U ₂ O _{7 is} fed into the storage hopper 1. Then it is fed through the twin-screw feeder 2 with a uniformly determined speed by the screws 3 into the heated zone of the furnace 9. When a wet product enters a heated, rotating surface gas formation occurs in the furnace (gas-vapor mixture of ammonia, water and product particles). Gas fills the entire space of the furnace 9. The sealing of the furnace 9 is carried out by means of the stuffing box 7 and the packing follower 8. The gas is removed by force through the gas exhaust pipe 4 and gas exhaust pipe 5 to the gas cleaning system. The resulting gas with particles of the product moves along the exhaust pipe 4. The pipe has a slice at an angle of 25-45 °, directed downward to prevent powder from entering the exhaust pipe 4 from the walls of the furnace 9 during its rotation. At the outer end of the exhaust pipe 4 there is a quick-release lid 6. It serves for routine or emergency cleaning of the exhaust pipe 4 without stopping the furnace 9. After calcination, the dry product is unloaded from the furnace.

При эксплуатации печи по прототипу спустя 6-8 суток эксплуатации печи с проектной производительностью 10 кг/ч, возникает необходимость зачистки (из опыта работы с 2001 по 2003 г.). Для зачистки загрузочной головки необходимо выводить печь из эксплуатации, производить разборку, зачистку, сборку и ввод из ремонта в эксплуатацию. Суммарное время, затрачиваемое на профилактические работы по зачистке узла загрузки, составляет 49-53 часа, остывание печи с рабочей температуры - 600°С, до температуры, позволяющей проводить работы - 60°С, составляет 20-24 часа, демонтаж, монтаж головки загрузки - 12-14 часов, зачистка оборудования - 5 часов, ввод оборудования из ремонта в эксплуатацию - нагрев печи до рабочей температуры составляет 8-10 часов. Простой составляет 27% от рабочего времени.When operating the furnace according to the prototype, after 6-8 days of operation of the furnace with a design capacity of 10 kg / h, there is a need for stripping (from experience from 2001 to 2003). To clean the loading head, it is necessary to take the furnace out of operation, disassemble, clean, assemble and commission the repair. The total time spent on preventive cleaning of the loading unit is 49-53 hours, the furnace cools down from the operating temperature of 600 ° C, to the temperature allowing work to be carried out at 60 ° C, is 20-24 hours, dismantling, installation of the loading head - 12-14 hours, equipment cleaning - 5 hours, commissioning of equipment from repair to operation - heating the furnace to operating temperature is 8-10 hours. Downtime is 27% of working time.

Применение данного изобретения позволило исключить остановки печи для зачистки системы газоудаления, а следовательно, увеличить ее производительность на 27% и получать продукт более высокого качества.The use of this invention made it possible to eliminate furnace shutdowns for cleaning the gas removal system, and therefore, to increase its productivity by 27% and to obtain a higher quality product.

Claims

A rotary kiln loading device comprising a screw feeder, a gas outlet pipe, stuffing box packing, a packing follower, characterized in that the screw feeder, consisting of two self-cleaning screws located one above the other, is offset in a horizontal plane from the axis of rotation of the furnace, a gas pipe made with a cut downward at the end of the pipe inside the furnace is offset from the axis of rotation of the furnace in a horizontal plane and longer than the screw feeder, while a quick-detachable pipe is installed at the outer end of the pipe cover.