RU2280830C1

RU2280830C1 - Device for charging rotating furnace

Info

Publication number: RU2280830C1
Application number: RU2004134513/02A
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 Георгиевич Евсеев (RU); Александр Георгиевич Евсеев; Сергей Борисович Шатунов (RU); Сергей Борисович Шатунов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов"
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2006-07-27
Also published as: RU2004134513A

Abstract

FIELD: furnaces.

SUBSTANCE: device comprises feeder composed of two screws, screw pump arranged coaxially to the screws, high-pressure hose with polymeric lining, water cooled tip, gas discharge pipe that has round cross-section, is provided with the bellows, mounted upstream of the water-cooled tip, and longer than the tip, quick detachable lid, gland packing, and box.

EFFECT: enhanced reliability.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к печному оборудованию, применяемому в химической и других отраслях промышленности, и касается загрузочных устройств вращающихся печей, в частности загрузочного устройства аммонийной соли окиси урана.The invention relates to furnace equipment used in chemical and other industries, and relates to loading devices of rotary kilns, in particular a loading device of ammonium salt of uranium oxide.

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 печь.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 to the oven.

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 - прототип - является загрузочное устройство по авторскому свидетельству СССР №1573962, МКИ F 27 B 7/32, 1994 г., Загрузочное устройство вращающейся печи, содержащее трубопровод подачи со шнековым питателем, газоотводную камеру и газоотводную трубу эллипсовидного сечения.The closest in technical essence and the achieved result - the prototype - is a loading device according to USSR author's certificate No. 1573962, MKI F 27 B 7/32, 1994, a rotary kiln loading device containing a feed pipe with a screw feeder, a gas chamber and a gas pipe elliptical section.

Недостатком прототипа является низкое качество получаемого продукта и низкая производительность за счет недостатков конструкции, так как аммонийная соль окиси урана после центрифугирования имеет повышенную вязкость и адгезию, что способствует залипанию аммонийной соли в межвитковом пространстве шнека в шнековом питателе и, как следствие, остановке печи.The disadvantage of the prototype is the low quality of the obtained product and low productivity due to design flaws, since the ammonium salt of uranium oxide after centrifugation has increased viscosity and adhesion, which contributes to sticking of ammonium salt in the inter-turn space of the screw in the screw feeder and, as a result, the furnace stops.

Задача изобретения - повышение надежности и производительности печи за счет улучшения конструкции загрузки аммонийной соли окиси урана, отвода газов и возможности зачистки питателя и системы газоудаления без вывода печи в ремонт, повышение качества получаемого продукта.The objective of the invention is to increase the reliability and productivity of the furnace by improving the design of the loading of ammonium salt of uranium oxide, exhaust gases and the possibility of cleaning the feeder and gas removal system without bringing the furnace into repair, improving the quality of the resulting product.

Задача решается благодаря тому, что загрузочное устройство вращающейся печи, содержащее питатель, газоотводную трубу, сальниковую набивку, грундбуксу, согласно формулы изобретения отличается тем, что питатель состоит из двух взаимно очищающихся шнеков, винтового насоса, расположенного соосно со шнеками, шланга высокого давления, футерованного полимером, водоохлаждаемого наконечника, а газоотводная труба круглого сечения с сильфоном установлена выше водоохлаждаемого наконечника и длиннее его и имеет на наружном конце трубы быстросъемную крышку.The problem is solved due to the fact that the loading device of a rotary kiln, containing a feeder, gas pipe, stuffing box, packing box, according to the claims, is characterized in that the feeder consists of two mutually cleanable screws, a screw pump located coaxially with the screws, a high pressure hose lined with polymer, water-cooled tip, and a round gas outlet pipe with a bellows is installed above the water-cooled tip and is longer and has a quick connection at the outer end of the pipe hydrochloric cover.

Задача решается также тем, что в качестве полимера для футеровки используется фторопласт.The problem is also solved by the fact that fluoroplastic is used as a polymer for lining.

Указанная совокупность признаков является существенной и обладает изобретательским уровнем, так как применение шнекового питателя с двумя взаимно очищающимися шнеками предотвращает залипание влажной аммонийной соли окиси урана 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 mutually cleaned screws prevents sticking of the wet ammonium salt of uranium oxide 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.

Соосное расположение винтового насоса со шнеками позволило подавать аммонийную соль окиси урана в винтовой насос непосредственно со шнеков.The coaxial arrangement of the screw pump with the screws made it possible to feed the ammonium salt of uranium oxide into the screw pump directly from the screws.

Винтовой насос подает аммонийную соль окиси урана под давлением по шлангу футерованного полимером, что предотвращает засыхание аммонийной соли окиси урана и налипание на стенках шланга.A screw pump delivers ammonium salt of uranium oxide under pressure through a polymer lined hose, which prevents drying of the ammonium salt of uranium oxide and sticking to the walls of the hose.

Применение гибкого шланга высокого давления позволило расположить шнековый питатель с винтовым насосом рядом с печью в удобном для обслуживания месте.The use of a flexible high-pressure hose made it possible to place a screw feeder with a screw pump near the furnace in a convenient place for maintenance.

Применение сильфона в газоотводной трубе наряду с гибким шлангом позволило исключить влияние теплового расширения печи.The use of a bellows in a gas pipe along with a flexible hose eliminated the influence of thermal expansion of the furnace.

Применение водоохлаждаемого наконечника позволило предотвратить засыхание аммонийной соли окиси урана в нем.The use of a water-cooled tip prevented the drying of the ammonium salt of uranium oxide in it.

Расположение газоотводной трубы круглого сечения над водоохлаждаемым наконечником и максимальное увеличение ее диаметра уменьшает возможность налипания смеси газа и частиц аммонийной соли окиси урана. Круглое сечение газоотводной трубы является оптимальным по своей форме, а также прямолинейность газоотводной трубы позволяют улучшить ее зачистку и уменьшить вероятность перекрытия сечения трубы частицами аммонийной соли окиси урана.The location of the circular gas outlet pipe above the water-cooled tip and the maximum increase in its diameter reduces the possibility of sticking of a mixture of gas and particles of ammonium salt of uranium oxide. The round cross section of the exhaust pipe is optimal in shape, as well as the straightness of the exhaust pipe can improve its cleaning and reduce the likelihood of overlapping the pipe section with particles of ammonium salt of uranium oxide.

Установка на наружном конце газоотводной трубы быстросъемной крышки позволила производить зачистку газоотводной 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 pipe without removing the furnace for repair.

Газоотводная труба длиннее водоохлаждаемого наконечника 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 наконечником и печью, попаданию его в грундбуксу, что может привести к разгерметизации печи.The gas outlet pipe is 100-300 mm longer than the water-cooled tip, 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 powder from depositing in the cold part of the furnace, clogging the space between the tip and the furnace, and falling into the packing follower, which can lead to depressurization of the furnace.

На чертеже изображено загрузочное устройство вращающейся печи.The drawing shows a loading device of a rotary kiln.

Загрузочное устройство вращающейся печи состоит из шнекового питателя 1, состоящего из двух взаимноочищающихся шнеков 2, винтового насоса 3, расположенного соосно со шнеками 2, шланга высокого давления, футерованного полимером 4, водоохлаждаемого наконечника 5, газоотводной трубы 6 с сильфоном 7 и газоотводным патрубком 8, установленной на наружном конце трубы быстросъемной крышки 9, сальниковой набивки 10, грундбуксы 11 для герметизации печи 12.The loading device of a rotary kiln consists of a screw feeder 1, consisting of two mutually cleaned screws 2, a screw pump 3, located coaxially with the screws 2, a high pressure hose lined with polymer 4, a water-cooled tip 5, a gas outlet pipe 6 with a bellows 7 and a gas outlet 8, mounted on the outer end of the pipe quick-release cover 9, stuffing box 10, packing boxes 11 for sealing the furnace 12.

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

Влажную твердую фазу аммонийной соли окиси урана (NH₄)₂U₂O₇ подают в приемную часть шнекового питателя 1. Затем двумя взаимно очищающимися шнеками 2 ее с равномерной определенной скоростью подают в нагнетательную часть питателя - винтовой насос 3. Насосом 3 аммонийная соль окиси урана под давлением перемещается по гибкому футерованному полимером шлангу 4 в водоохлаждаемый наконечник 5. Из него аммонийная соль окиси урана попадает в нагретую зону печи 12. При попадании влажной аммонийной соли окиси урана на нагретую, вращающуюся поверхность печи происходит газообразование. Выделяется газопаровая смесь аммиака, воды и частиц продукта. Газ заполняет все пространство печи 12. Герметизация печи 12 осуществляется посредством сальниковой набивки 10 и грундбуксы 11. Отвод газа осуществляют принудительно через газоотводную трубу 6, сильфон 7 и газоотводной патрубок 8 в систему газоочистки. Образовавшийся газ с частичками продукта движется по газоотводной трубе 6. На наружном конце газоотводной трубы 6 имеется быстросъемная крышка 9. Она служит для регламентной или аварийной зачистки газоотводной трубы 6 без остановки печи 12. 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 to the receiving part of the screw feeder 1. Then, with two mutually cleanable screws 2, it is fed with a uniformly defined speed to the discharge part of the feeder - screw pump 3. Pump 3 ammonium salt of oxide Uranium under pressure moves through a flexible polymer-lined hose 4 to a water-cooled tip 5. From it, the ammonium salt of uranium oxide enters the heated zone of furnace 12. When a wet ammonium salt of uranium oxide gets on a heated, rotating surface, Gas generation occurs. A gas-vapor mixture of ammonia, water and product particles is released. Gas fills the entire space of the furnace 12. The sealing of the furnace 12 is carried out by means of the stuffing box 10 and the packing follower 11. The gas is removed by force through the gas pipe 6, bellows 7 and gas pipe 8 to the gas cleaning system. The resulting gas with particles of the product moves through the exhaust pipe 6. At the outer end of the exhaust pipe 6 there is a quick-release cover 9. It serves for routine or emergency cleaning of the exhaust pipe 6 without stopping the furnace 12. After calcination, the dry product is unloaded from the furnace.

Применение данного загрузочного устройства позволяет устанавливать оборудование, предшествующее загрузке в печь, в любом удобном месте рядом с печью, в отличие от прототипа, где оборудование должно быть установлено над печью, что влечет за собой изготовление массивных опор и площадок.The use of this loading device allows you to install the equipment prior to loading into the furnace in any convenient place near the furnace, in contrast to the prototype, where the equipment should be installed above the furnace, which entails the manufacture of massive supports and platforms.

При эксплуатации печи по прототипу с газоотводной трубой эллипсовидного сечения S=1130 мм² спустя 6-8 суток эксплуатации печи с проектной производительностью 10 кг/час возникает необходимость зачистки, что видно из опыта работы с 2001 по 2003 год. 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, включая остывание печи с рабочей температуры 600°С до температуры, позволяющей проводить работы 60°С - 20-24 часа, демонтаж, монтаж головки загрузки - 12-14 часов, зачистка оборудования - 5 часов, ввод оборудования из ремонта в эксплуатацию, т.е. нагрев печи до рабочей температуры - 8-10 часов. Простой составляет 27% от рабочего времени.When operating the furnace according to the prototype with a gas outlet pipe of ellipsoid cross-section S = 1130 mm ² after 6-8 days of operation of the furnace with a design capacity of 10 kg / h, it becomes necessary to clean, as can be seen 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, including cooling the furnace from a working temperature of 600 ° C to a temperature that allows work to be carried out at 60 ° C - 20-24 hours, dismantling, installation of the loading head - 12- 14 hours, equipment cleaning - 5 hours, commissioning of equipment from repair to operation, i.e. heating the furnace to operating temperature - 8-10 hours. Downtime is 27% of working time.

Таким образом, применение данного изобретения позволило отказаться от дорогостоящих металлоконструкций и приспособлений, необходимых для обслуживания оборудования, которое предшествует загрузочному устройству, а также исключить остановки печи для зачистки системы газоудаления, а следовательно, увеличить ее производительность на 27% и получать продукт более высокого качества.Thus, the use of this invention allowed to abandon the expensive metal structures and devices necessary for servicing the equipment that precedes the loading device, as well as to prevent the furnace from stopping to clean the gas removal system, and therefore, increase its productivity by 27% and obtain a higher quality product.

Claims

1. The loading device of a rotary kiln containing a feeder, gas pipe, stuffing box, packing follower, characterized in that the feeder consists of two mutually cleanable screws, a screw pump coaxially with the screws, a high pressure hose lined with polymer, a water-cooled tip, and a gas pipe a round pipe with a bellows is installed above the water-cooled tip, is longer than it and has a quick-detachable cover on the outer end.

2. The loading device of a rotary kiln according to claim 1, characterized in that fluoroplastic is used as the polymer for lining the high pressure hose.