SU1081400A1 - Method of thermal treatment of loose material - Google Patents
Method of thermal treatment of loose material Download PDFInfo
- Publication number
- SU1081400A1 SU1081400A1 SU823424403A SU3424403A SU1081400A1 SU 1081400 A1 SU1081400 A1 SU 1081400A1 SU 823424403 A SU823424403 A SU 823424403A SU 3424403 A SU3424403 A SU 3424403A SU 1081400 A1 SU1081400 A1 SU 1081400A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- frequency
- section
- circulation
- outlet
- circulation zone
- Prior art date
Links
Abstract
СПОСОБ ТЕРМОХ1М1ЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА в печи в плотном слое с зоной циркул ции в нижней части, создаваемой струей теплоносител , отличающий с тем, что, с целью повышени качества обработки материала, осуществл ют многократную циркул цию материала путем либо пульсирующей подачи теплоносител с частотой 113695 Гц, либо перекрыти выпускного отверсти печи с частотой 0,0008113 Гц.A METHOD FOR THERMOX1M1CHICAL TREATMENT OF A BULK MATERIAL in a furnace in a dense layer with a circulation zone in the lower part created by a jet of heat transfer medium, characterized in that, in order to improve the quality of material processing, they carry out multiple circulation of material through a pulsed heat transfer unit using a section of a section using a section of a section of a section using a pulsed heat transfer system. or block the outlet of the furnace with a frequency of 0.0008113 Hz.
Description
чОcho
$v$ v
0,050,25 0,ff5 0,650.050.25 0, ff5 0.65
Частота перекрь/ти отверсти j ГцFrequency jitter / tee hole j Hz
СХ) 4CX) 4
0,&5 Изобретение относитс к термичес кой и химической обработке сыпучих материалов газовым потоком преимущественно дл сушки, обжига и метал лизации, и может быть использована в металлургической, химической, пищ вой и других отрасл х народного хоз йства . Известен нагрев зернистого материала в шахте, соедин ющей вертикально расположенные камеры, соединенные диафрагмами. Дымовые газы проход т снизу вверх последовательн через все вертикальные конические камеры. Скорость газов мен етс , во раста в диафрагмах иуменьша сь в камерах. С помощью вертикального га зопровода и соединительных газоходов обеспечиваетс нагрев шихты до заданной температуры в результате регулировани времени пребывани частиц в каждой конической камереtl Недостатками данного нагрева вл Еотс сложность регулировани скорости дымовых газов и температуры материала в камерах, усложнение кон струкции устройства за счет монтажа провод щих и отвод щих газопроводов газоотводного, обводного и соединительных газоходов. Наиболее близким к изобретению по технической сзпцности вл етс способ термохимической обработки сы пучего материала в плотном слое с зоной циркул ции в нижней части печ Обработка материала осуществл етс камерах, которые расположены одна на другой. Сыпучий материал через загрузочное устройство попадает в камеры. Через сопла подают газ, при определенных расходах которого в ка мерах образуютс зоны циркул ции. Частицы материала (зерно, кокс, жел зорудньш концентрат и др.), обработанные потоком газа, транспортируют с им же через отверсти в диафрагмах , установленных в нижней части каждой камеры. Готовьш продукт попадает в копипьник, либо на транспортер Г2 1. Недостатком способа вл етс сло ность оперативного управлени самим процессом термохимической обработки в каскадном аппарате, так как при наличии нескольких зон циркул ции требуетс согласовьшать скорости выпуска материала из одной камеры в другую, чтобы сыпучим материалом были посто нно заполнены все камеры (, особе 1но при изменении физико-механических свойств материала: влажности , крупности и других). Кроме того, наличие вертикально расположенных камер усложн ет конструктивное оформление устройства и в результате прохождени частицами нескольких камер увеличиваетс количество разрушенного материала, что приводит к снижению качества готового продукта. Целью изобретени вл етс повышение качества обработки материала. Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу термохимической обработки сыпучего материала в печи в плотном слое с SOHOPI циркул ции в нижней части, создаваемой струей теплоносител , осуществл ют многократную циркул цию материала путем либо пульсирующей подачи теплоносител с частотой от 113 до 695 Гц, либо перекрыти выпускного отверсти печи с частотой 0,0008-113 Гц. Сущность способа заключаетс в том, что частицы сыпучего материала совершают под действием газовой струи (при скорости газа выше 40 м/с) многократную (более двух раз)циркул цию по внутренней поверхности зоны циркул ции , что позвол ет повысить степень обработки материала по сравнению с его однократной обработкой в зоне циркул ции, исключа создание достаточно сложных каскадных или размещение нескольких последовательно установленных аппаратов с единичными зонами циркул ции. Таким образом, измен количество прохождений частицами зоны циркул ции , т.е. регулиру ..-врем их пребывани в ней, а значит и в самом аппарате, можно оперативно управл ть степенью обработки материала газом, особенно при неизбежных в практике изменени х физико-механических свойств, загружаемого в аппарат сырь (влажности, крупности и других ). В скою очередь, многократную циркул цию частиц в зоне циркул ции обеспечивают в результате прерывистого выпуска сьшучего материала через выпускное отверстие в днище аппарата . Во-первых, этого можно достичь пульсирующей подачей газа (теплоносител , восстановител ) в сопло с частотой П3-695 Гц. Указанный диапазон частот вытекает из следующего. Так как ско3 рость истечени выпускй сыпучего материала при образовании зоны циркул ции над выпускным отверстием определ етс частотой образовани и разрушени динамически неустойчивых сводов выше зоны циркул ции, то дл регулировани скорости истечени материала, частоте пульсаций газовой струи должна соответствовать частота образовани и разрушени сводов. Дл определени же диапазона частот разрушени и образовани динамически неустойчивых сводов используют следующую зависимость ,. ,, , л) - частота разрушени и об разовани динамически неустойчивых сводов, Гц g - ускорение силы т жести 9,81 R - радиус вьтускного отверсти , м; d - диаметр частицы, м; F(/u|-) - коэффициент формы свода /U- - коэффициент внутреннего трени сыпучего материа ла. В случае использовани мелкого сыпучего материала (с1 0,001 м) и выпускного отверсти значительно размера (Ф 0,3 м), дальнейшее уве личение диаметра отверсти нецелесообразно , оно вызывает резкое повы щение скорости и расхода газа дл образовани зоны циркул ции такого большого размера, т.е. при высокой скорости истечени материала V 1 17 9,81 .0,15 Гр..йЛ .1/ 0,001 Принима дх равным 0,75 (.среднее значение дл большинства сыпучих м териалов) , получаем F(o,) o,49. . При вьтуске обрабатываемого материала через небольшое отверстие (ф 0,01 м, отверстие меньшего диаметра использовать нельз , потому что частицы материала могут циркулировать в зоне циркул ции и не попадать в выпускное отверстие), т.е. при низкой скорости истечени {р(.;|) , У9.810.005 0,001 1 - °.« . v-..- С целью обеспечени более продолжительной обработки материала в зоне циркул ции необходимо перекрывать выпускное отверстие с частотой, равной 0,0008-113 Гц.В ходе экспериментов установлено, что при металлизации железнорудных материалов при температуре 1000°С и времени пребывани их в неподвижном состо нии (при перекрытии отверсти ) 20 мин наступает слипание частиц и образуютс устойчивые своды, преп тствующие выпуску готового продукта через отверстие. Таким образом, минимальна частота перекрыти выпускного отверсти соответствует указанному промежутку времени, а значит 0,00083 Гц . Максимальна частота перекрыти выпускного отверсти отвечает минимальной скорости истечени сьшучего материала, а следовательно, минимальной частоте разрущени и образовани динамически неустойчивых сводов, т.е. 113 Гц, и обоснована вьше. На чертеже изображена зависимость степени сушки влажного кокса от частоты перекрыти выпускного отверсти . Эксперименты проведены на коксе влажностью 12-13%, фракции 1,0-,мм на плоской модели размерами 400бОх f-20 мм. Температура нагретого воздуха составл ет 300 С. Из графика видно, что в области малых частот перекрыти вьтускного отверсти , а именно при многократной циркул ции частиц кокса, степень сушки его увеличиваетс от 7 до 21%. Пример. Металлизацию гравитационно-магнитного концентрата проод т при 900 С в аппарате в услови х формировани зоны циркул ции в плотном слое зъте выпускного отверсти . В качестве газа-восстаноител используют водород. Экспериенты провод т при однократной, вухкратной, трехкратной, четырехкратной и двенадцатикратной циркул 5108140060, & 5 The invention relates to the thermal and chemical treatment of bulk materials by a gas stream primarily for drying, calcining and metallization, and can be used in the metallurgical, chemical, food and other sectors of the national economy. The heating of a granular material in a shaft is known, connecting vertically located chambers connected by diaphragms. Flue gases pass from bottom to top sequentially through all vertical conical chambers. The velocity of the gases varies as it grows in the diaphragms and decreases in the chambers. The vertical gas pipe and connecting ducts ensure that the mixture is heated to a predetermined temperature by adjusting the residence time of the particles in each conical chamber. The disadvantages of this heating are the complexity of adjusting the velocity of the flue gases and the temperature of the material in the chambers, the construction of the device is complicated by installing exhaust gas pipelines of vapor, bypass and connecting ducts. The closest to the invention in technical terms is the method of thermochemical processing of this material beam in a dense layer with a circulation zone in the lower part of the furnace. The material is processed by chambers that are located one on another. Bulk material through the boot device enters the chamber. Gas is supplied through the nozzles, at certain flow rates of which circulation zones are formed in the chambers. Particles of the material (grain, coke, iron concentrate, etc.), treated with a gas stream, are transported with it through openings in the diaphragms installed in the lower part of each chamber. The finished product gets into the copying or onto the G2 1 conveyor. A disadvantage of the method is the difficulty of the operative control of the thermochemical treatment process itself in the cascade apparatus, since if there are several circulation zones, it is necessary to coordinate the material release rates from one chamber to another. all the chambers were constantly filled in (, especially when the physicomechanical properties of the material were changed: humidity, grain size, and others). In addition, the presence of vertically arranged chambers complicates the structural design of the device and as a result of the passage of particles of several chambers, the amount of destroyed material increases, which leads to a decrease in the quality of the finished product. The aim of the invention is to improve the quality of material processing. This goal is achieved by the fact that according to the method of thermochemical processing of bulk material in a furnace in a dense layer with SOHOPI circulation in the lower part of a heat carrier jet, the material is circulated multiple times by pulsating heat carrier supply with a frequency of 113 to 695 Hz, or shut off oven outlet with a frequency of 0.0008-113 Hz. The essence of the method is that the particles of the bulk material under the action of a gas jet (at a gas velocity above 40 m / s) circulate multiple times (more than twice) along the internal surface of the circulation zone, which allows an increase in the degree of material processing compared to its one-time processing in the circulation zone, excluding the creation of fairly complex cascade or the placement of several successively installed devices with single circulation zones. Thus, changing the number of passages of particles of the circulation zone, i.e. regulating ..- their residence time in it, and thus in the device itself, can be quickly controlled by the degree of material processing by gas, especially when the physicomechanical properties of the raw material loaded into the device (humidity, size, etc.) are unavoidable in practice. In turn, the multiple circulation of particles in the circulation zone is ensured by intermittent release of bulk material through an outlet in the bottom of the apparatus. Firstly, this can be achieved by pulsating gas supply (heat carrier, reducing agent) to the nozzle with a frequency of 3-695 Hz. The specified frequency range follows from the following. Since the flow rate of the discharge of bulk material during the formation of a circulation zone above the outlet opening is determined by the frequency of formation and destruction of dynamically unstable vaults above the circulation zone, the frequency of formation and destruction of vaults must correspond to the frequency of flow of the material. To determine the same frequency range of destruction and the formation of dynamically unstable arches, use the following relationship,. ,, l) - the frequency of destruction and formation of dynamically unstable arches, Hz g - acceleration of gravity 9.81 R - radius of the mounting hole, m; d — particle diameter, m; F (/ u | -) is the coefficient of the shape of the code; / U- is the coefficient of internal friction of bulk material. In the case of using fine granular material (c1,001 m) and an outlet orifice of a considerable size (F 0.3 m), a further increase in the diameter of the orifice is impractical, it causes a sharp increase in the velocity and gas flow rate to form a circulation zone of such large size, t . at a high flow rate of material V 1 17 9.81 .0.15 Gy..yL .1 / 0.001 Taking dx to 0.75 (. average value for most bulk materials), we get F (o) o, 49. . When the material being processed is through a small hole (Φ 0.01 m, a hole of a smaller diameter cannot be used, because particles of the material can circulate in the circulation zone and not enter the outlet), i.e. at low flow rate {p (.; |), У9.810.005 0.001 1 - °. “. v -...- In order to provide longer processing of the material in the circulation zone, it is necessary to shut off the outlet with a frequency of 0.0008-113 Hz. During the experiments it was found that when metallizing iron ore materials at a temperature of 1000 ° C and their residence time in a stationary state (if the hole is blocked) for 20 minutes, particles stick together and stable arches are formed that prevent the finished product from being ejected through the hole. Thus, the minimum frequency of blocking the outlet corresponds to the specified period of time, and hence 0.00083 Hz. The maximum frequency of the outlet overlap corresponds to the minimum flow rate of the bulk material, and consequently, the minimum frequency of destruction and the formation of dynamically unstable vaults, i.e. 113 Hz, and justified above. The drawing shows the dependence of the degree of drying of wet coke on the frequency of blocking the outlet. The experiments were carried out on coke with a moisture content of 12–13%, a fraction of 1.0–, mm on a flat model with dimensions of 400 mm fx 20 mm. The temperature of the heated air is 300 C. From the graph it can be seen that in the low-frequency region the overlapping of the outward opening, namely during repeated circulation of the coke particles, its degree of drying increases from 7 to 21%. Example. Metallization of the gravitational-magnetic concentrate takes place at 900 ° C in the apparatus under the conditions of the formation of a circulation zone in a dense layer of the outlet. Hydrogen is used as reducing gas. Experiments were carried out with a single, double, three, four and twelve compasses 510814006
ции частиц в зоне циркул ции. По (по известному способу) с трем зовторому варианту процесс металлиза- нами циркул ции. Результаты экспеции провод т в каскадном аппарате риментов приведены в табл. 1 и 2.particles in the circulation zone. According to the (by a known method) with the three variants of the second variant, the process is provided with metallization of circulation. The results of the experiment carried out in cascade instrumentation are given in Table. 1 and 2.
Т а ,б л и ц а 1Table 1
Расход ..газа-восстановител , Consumption .. gas-reducing agent
Степень металлизации концентрата, % The degree of metallization concentrate,%
Частота перекрыти выпускного отверсти , ГцThe frequency of blocking the outlet, Hz
Производительность установки, т/ч Plant capacity, t / h
Расход газа5 ,3Gas consumption5, 3
5,3 735.3 73
5959
0,00080.0008
4,24.2
4,34.3
Таблица 2table 2
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823424403A SU1081400A1 (en) | 1982-04-16 | 1982-04-16 | Method of thermal treatment of loose material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823424403A SU1081400A1 (en) | 1982-04-16 | 1982-04-16 | Method of thermal treatment of loose material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1081400A1 true SU1081400A1 (en) | 1984-03-23 |
Family
ID=21007041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU823424403A SU1081400A1 (en) | 1982-04-16 | 1982-04-16 | Method of thermal treatment of loose material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1081400A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997028408A1 (en) * | 1996-02-02 | 1997-08-07 | F.L. Smidth & Co. A/S | Method and apparatus for continuous treatment of particulate material |
-
1982
- 1982-04-16 SU SU823424403A patent/SU1081400A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР № 658387, кл. F 27 Б 15/00, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР № 909522, кл. F 27 В 15/00, 1980 (прототип). * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997028408A1 (en) * | 1996-02-02 | 1997-08-07 | F.L. Smidth & Co. A/S | Method and apparatus for continuous treatment of particulate material |
AU699241B2 (en) * | 1996-02-02 | 1998-11-26 | F.L. Smidth & Co A/S | Method and apparatus for continuous treatment of particulate material |
US6000145A (en) * | 1996-02-02 | 1999-12-14 | F. L. Smidth & Co. A/S | Method and apparatus for continuous treatment of particulate material |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2799241A (en) | Means for applying coatings to tablets or the like | |
US3329506A (en) | Method for roasting coffee and similar particulate solids | |
US3887326A (en) | Kilns and furnaces | |
CA2093574A1 (en) | Process for making chemically activated carbon | |
US3765102A (en) | Rotary apparatus for treating particulate material | |
GB1332997A (en) | Apparatus for the continuous heat treatment of granular material by means of a gas | |
US3060590A (en) | Method of treating discrete particles | |
CS212782B2 (en) | Apparatus for producing fluidized beds | |
SU1081400A1 (en) | Method of thermal treatment of loose material | |
US4118177A (en) | Apparatus and method for calcining or sintering fine-grained material | |
US3408920A (en) | Apparatus for roasting coffee and the like | |
US4025296A (en) | Device for thermically treating granular and/or lumpy materials | |
US4425303A (en) | Fluidized bed reactor for particulate material | |
JP3037680B1 (en) | Multi-chamber fluidized bed classifier | |
US4093195A (en) | Carburizing furnace | |
US3140864A (en) | Shaft kiln | |
WO2001036082A1 (en) | A fluidized bed apparatus | |
US5139612A (en) | Spray drying apparatus | |
SU909522A1 (en) | Method and apparatus for thermochemical treatment of loose materials | |
US3289732A (en) | Apparatus for drying solutions, emulsions and suspensions and for heat treatment of the dried material | |
US2190234A (en) | Heat exchange apparatus | |
US5345997A (en) | Cooling device | |
KR830008143A (en) | Method and apparatus for continuous feeding of mass in the shaft | |
JPH10300359A (en) | Rotary continuous furnace | |
GB1044749A (en) | Apparatus and method for heating solids |