SU1471957A3 - Устройство дл рекуперации тепла гор чего материала, преимущественно жидкого доменного шлака или гор чего кокса - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройству дл  рекуперации тепла гор чего материала, преимущественно жидкого доменного шлака или гор чего кокса, и позвол ет повысить КПД. Устройство содержит смонтированный на ведущем и ведомом колесах 4 и 5 бесконечный транспортер /Т/ 1, образованный из соединенных друг с другом несущих пластин /НП/, и средства дл  охлаждени , расположенные над верхней и под нижней ветв ми Т. Т снабжен теплоизолирующими пластинами, расположенными на верхней ветви под НП. Средства дл  охлаждени  выполнены в виде пластинчатых полых тел дл  прохождени  охлаждающего агента, последовательно соединенных между собой. 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Г Г5

22

СМ

Изобретение относитс  к устройству дл  рекуперации теппа гор чего материала, преимущественно жидкого доменного шлака или гор чего кокса.

Цель изобретени  - повышение КПД устройства.

На фиг. 1 изображено устройство, общин вид; на фиг. 2 - узел I на

фиг. 1; на фиг. 3 - узел II на фиг.1 на фиг. 4 - устройство, вид сбоку; на фиг. 5 - сечение А-А на фиг, 4; на фиг. 6 - устройство с вогнутыми направл ющими на верхней ветви; на фиг, 7 - второй вариант устройства с волнистыми несущими пластинами; на фиг. 8 - узел III на фиг. 7; на фиг. 9 - узел IV на фиг, 7; на фиг, фиг, 10 - устройство дл  охлаждени  кокса.

Устройство содержит бесконечный транспортер 1, образованньй соединенными шарнирно друг с другом элементами или звень ми цепи 2, на ко- торых закреплены Hecynpie элементы 3, имеющие в поперечном сечении форму корыта. Транспортер направл етс  с помощью двух направл ющих, ведущего и ведомого колес 4 и 5, одно из которых 4, расположенное ближе к загрузочному устройству 6, имеет свой привод. Как верхн  , так и нижн   ве ни транспортера проход т через зоны 7 и 8 охлаждени , в которых установ- лены средства 9 и 10 дл  охлаждени , включенные последовательно друг с другом,.через которые проходит охлаждающий агент. Средства 9 и 10 дп  охлаждени  выполнены в виде полых

пластинчатых тел,

;Охлаждающа  среда, преимущественно вода, котора  сначала нагреваетс  при своем прохождении через зону 8 охлаждени  нижней ветви, тече через зону 7 охлаждени  верхней ветви, соверша  замкнутый термодинамический цикл. Возникающий после прохождени  охлаждающей зоны 7 в верхней етви транспортера из охлаждающей среда

пар подвод т к турбине 11, котора  приводит в движение генератор 12, Расширенный в турбине пар подают в конденсатор 13. Выход ща  из конденсатора охлаждающа  жидкость попадает в резервуар 14 с деаэратором, С помощью насоса 15 вода подводитс  снова из резервуара к зоне 8 охлаждени  нижней ветви.

Конструкци  принимающих гор чий материал элементов 3 показана на 4иг, 2, 4 и 5, Элементы 3 выполнены из несущих пластин 16, контактирующих непосредственно с гор чим материалом . Под пластинами 16 расположены теплоизолирующие пластины 17. Несущие пластины и теплоизолирующие пластины прикреплены к нижнему основанию звеньев цепи 2 с помощью пружин щих , предварительно напр женных и поворачивающихс  зажимных болтов

18,вследствие чего пластины, несмотр  на тепловое расширение и термические нагрузки, в течение длительного периода времени не короб тс  и остаютс  ровными. Дл  предотвращени  термических нагрузок в несущих пластинах 16 выполнены круглые пазы (не показаны). Теплоизолирующие пластины 17 могут быть выполнены в виде одно- или многор дной жесткой колосниковой рещетки.

Чтобы преп тствовать проникновению гор чего материала между двум  соседними несущими пластинами 16, одна из них имеет закрываюи ю планку

19,заход щую под примыкающую пластину .

Так как ведущее колесо 4, установленное у загрузочного устройства, приводитс  в движение, звень  цепи 2 и вместе с ними пластины 16, акку- мулирующие тепло, перемещаютс  вдоль зоны 7 охлаждени  верхней ветви , благодар  чему исключаетс  образование зазора между соседними акку- мулирующими пластинами, имеющего место в местах шарнирного соединени  20 элементов цепи 2. Чтобы исключить любую щель у загрузочного устройства 6 (фиг. 6), транспортер 1 направл етс  вниз вдоль вогнутых направл ющих ,

Плотное прилегание аккумулирующих пластин 16 друг к другу может быть достигнуто тем, что соединение пластин осуществл етс  с помощью расположенных в продольных отверсти х, нагруженных пружиной, болтов 21, с помощью которых соседние пластины прижимаютс  одна к другой (фиг. 4),

Установленное вдоль зоны 8 охлаждени  нижней ветви транспортера 1 (фиг. 3) средство 10 дп  охлаждени  образовано расположенными друг около друга пластинчатыми телами - охлаждающими пластинами 22, через которые проходит охлаждающа  среда, к верхней стороне 23 которых прилегают аккумулируюище пластины 16. Нагреваема  гор чим материалом аккумулирующа  пластина 16 охпаждаетс  таким образом благодар  скольз щему контакту с охлаждающими пластинами 22, которые в основном состо т из чугуна . Обратное охлаждение, таким образом , осуществл етс  путем отвода теплоты без промежуточной среды.

Чтобы обеспечить хороший контакт между охлаждающими пластинами 22 и пластинами 16 транспортера 1, охлаждающие пластины установлены на фундаменте с помощью пружины 24 (фиг. 6 и 7).

Устройство работает следующим об- .разом.

Гор чий материал, например доменный щлак, наливают на транспортер 1. 111лак за.стывает в течение нескольких секунд благодар  высокой теплоемкости аккумулирующих тепло пластин 16. Застывающий шлак отдает свое тепло как расположенному .вдоль верхней ветви средству 9 дл  охлаждени , так и аккумулирующим пластинам 16. Нагревание аккумулирующих пластин.зависит от соотношени  толщины аккумулирующих пластин и сло  нагруженного гор чего материала. Нагревание аккумулирующих тепло пластин осуществл етс  приблизительно до 600°С.

В конце верхней ветви шлак уже полностью застывает и благодар  теп- |ловым нагрузкам становитс  очень 1хрупким и охлаждаетс  приблизительно до 800° С по сравнению с температурой 1400°С, которую он имеет у загрузочного устройства 6. Бри прохожветви охла ;дающим ппастннам 22. Благодар  контакту с охлаждающими пластинами 22 аккумулирующие тепло rma- стины 16 охлаждаютс  на 400-300 С.

Охлаждающа  среда при входе ее в охлаждающие пластины 22 зоны 8 охлаждени  нижней ветви имеет температуру около 100° С и покидает последнюю ох )0 лаждающую пластину 22 нижней ветви, име  температуру около 210 С при давлении 200 бар и вдоль верхней ветви нагреваетс  до 300°С.

С помощью теплоизолирующих плас15 тин 17 в значительной мере устран ютс  тепловые потери. Несуща  нижн   конструкци  - каркас 26 выполнен в виде коробки, он не подвергаетс  существенным тепловым нагрузкам и по20 этому не коробитс . Каркас в виде коробки обеспечивает также то, что аккумулирующие пластины 16 также не короб тс , вследствие чего обеспечиваетс  их хороший контакт с охлажда25 ющими пластинами 22.

Таким же образом, как получают физическую теплоту от доменного шлака , можно получить 4нзическую тепло30

35

40

ту от других гор чих материалов, которые в качестве отходов имеют место в металлургической лромьш1ленности. Дл  застывани  ЛД-шлаков (Линц- Домавиц) не требуетс  больша  скорость охлаждени , вследствие чего .можно отказатьс  от аккумулирующих тепло пластин с высокой теплоемкостью и несущие лластины 16 изготовл ть из сравнительно тонкого листового жаропрочного металла. Этот жаропрочный листовой металл выполн ют преимущественно волнистым (фиг. 8 и 9), он имеет толщину около 4 мм. В этом случае охлалсдаюшие элементы дении ленты транспортера 1 у второго ,пластины 22 в зоне 8 охлаждени 

ведомого колеса 5 шлак -автоматическивдоль нижней ветви выполк.чют аналосбрасываетс  и может быть размельченгично элементам зоны 7 охлаждени 

с помощью дробилки с зубчатыми валка-вдоль верхней ветви, т.е. полученна  ми 25 (фиг. 6), имеющей небольшую мощ ОТ тонкого листового металла - пластин 16, теплота отдаетс  ил нижней ветви путем излучени  охлаждающей среде, при этом дл  передачи тепла не используетс  промежуточна  среда.

ность привода, дл  дальнейшего его использовани .

Освободившиес  ют гор чего материала аккумулирующие тепло пластины 16 очищают механическим способом, если это необходимо производить, и слегка смазывают .графитовым порошко или ему подобным материалом, чтобы они хорошо скользили по установленным вдоль зоны 8 охлаждени  нижней

ветви охла ;дающим ппастннам 22. Благодар  контакту с охлаждающими пластинами 22 аккумулирующие тепло rma- стины 16 охлаждаютс  на 400-300 С.

Охлаждающа  среда при входе ее в охлаждающие пластины 22 зоны 8 охлаждени  нижней ветви имеет температуру около 100° С и покидает последнюю охлаждающую пластину 22 нижней ветви, име  температуру около 210 С при давлении 200 бар и вдоль верхней ветви нагреваетс  до 300°С.

С помощью теплоизолирующих пластин 17 в значительной мере устран ютс  тепловые потери. Несуща  нижн   конструкци  - каркас 26 выполнен в виде коробки, он не подвергаетс  существенным тепловым нагрузкам и поэтому не коробитс . Каркас в виде коробки обеспечивает также то, что аккумулирующие пластины 16 также не короб тс , вследствие чего обеспечиваетс  их хороший контакт с охлаждающими пластинами 22.

Таким же образом, как получают физическую теплоту от доменного шлака , можно получить 4нзическую тепло

ту от других гор чих материалов, которые в качестве отходов имеют место в металлургической лромьш1ленности. Дл  застывани  ЛД-шлаков (Линц- Домавиц) не требуетс  больша  скорость охлаждени , вследствие чего .можно отказатьс  от аккумулирующих тепло пластин с высокой теплоемкостью и несущие лластины 16 изготовл ть из сравнительно тонкого листового жаропрочного металла. Этот жаропрочный листовой металл выполн ют преимущественно волнистым (фиг. 8 и 9), он имеет толщину около 4 мм. В этом случае охлалсдаюшие элементы вдоль верхней ветви, т.е. полученна 

ОТ тонкого листового металла - пластин 16, теплота отдаетс  ил нижней ветви путем излучени  охлаждающей среде, при этом дл  передачи тепла не используетс  промежуточна  среда.

Чтобы избежать обратного стека- ни  жидкого гор чего мотс риала при нагрузке его на. тратимлор--ор 1, его ветвь (фиг. 6) перед -(а1-р -зомгим устройством 6 HanpaiviHioT : легким

514

снижением и только затем она слегка поднимаетс  вверх.

Устройство может быть использовано дл  сухого гашени  кокса, при этом может быть рекупирирована освобождающа с  при СУ5СОМ гашении кокса теплота. Предусмотренна  дл  этого форма выполнени  показана на фиг. 10, Сам транспортер и зоны 7 и 8 .охлаждени  имеют в основном одинаковое выполнение, как на фиг. 1. Гор чий кокс, нагруженный тонким слоем , который приблизительно соответствует диаметру самого большого куска кокса, на транспортере перемещают в зоне охлаждени  вдоль верхней ветви. Во врем  этой транспортировки раскаленный кокс излучает свое тепло вверх на охлаждающие средства 9 и вниз на аккумулирующие тепло пластин 16 транспортера 1. Чтобы во врем  транспортировки кокса на верхней ветви не происходило дальнейшего сгорани  ИЛИ взрыва газа, зона охлаждени  помещена в сквозной туннель 27, в который поступает азот или другой аналогичный по действию газ. Вход 28 в туннель и выход 29 из туннел  закрыты лабиринтным уплотнением 30 так, что достаточно минимального избыточного давлени  азота и выход щее из туннел  количество азота на входе 28 и выходе 29 очень мало.

После выхода кокса из сквозного туннел  кокс охлаждаетс  настолько что не может осуществл тьс  его дальнейшее сгорание при контакте с воздухом . Поскольку необходимо проведение последующего охлаждени  кокса, его можно осуществить с помощью воздуха , пластинчатой ленты или виброжелоба .

Преимуществом предлагаемого устройства при сухом гашении кокса по сравнению с влажным  вл етс  то, что может быть получена больша  часть, тепла, устран ютс  потери кокса благодар  захватыванию мелких зерен кокса паром и не загр зн етс  окружающа  среда коксовой пылью, газами и паром.

б

Claims (6)

1.Устройство дл  рекуперации тепла гор чего материала, преимущественно жидкого доменного шлака или гор чего кокса, содержащее смонтированный на ведущем и ведомом колесах бесконечньш транспортер, образованный из соединенных одна с другой несушек пластин, укрепленных на каркасе и направл юпр1х рельсах, и средства дл  охлаждени , снабженные патрубками дл  ввода и вывода охлаждающего

агента, расположенные над верхней и под нижней ветв ми транспортера, отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  КПД устройства, транспортер снабжен теплоизолирунлцими пластинами, расположенными под несущими пластинами и жестко с ними св занными, средства дл  охлаждени  Н11полнены в виде полых пластинчатых тел дл  прохождени  охлаждающего

агента, последовательно соединенных между собой.

2.Устройство по п. 1, о т л и- ч ающе е с  тем, что верхние

поверхности полых пластинчатых тел, установленных под нижней ветвью транспортера , выполнены гладкими, указан- Hbie пластины установлены на основании посредством пружин дл  обеспечени  контакта с несущими пластинами.

3.Устройство по пп. 1-2, отличающеес  тем, что каркас выполнен в виде коробки.

4.Устройство по пп. 1-3, о т- личающеес  тем, 4550 несущие и теплоизолирующие пластины установлены на каркасе посредством прзпкин и болтов.

5. Устройство по пп . 1-4, отличающеес  тем, что направл ющие рельсы на верхней ветви транспортера выполнены вогнутыми.

6. Устройство по пп. 1-5, о тличающеес  тем, что в теплоизолирующих пластинах выполнены отверсти .

19

22

19

19 10

23

Фиг. 3

19

гб

75 J

-/4

Фаг. 5

t

гг

фиг. б

8

Фиг. 7

гв

fk

л

24

X

.9

фиг. 8

Фиг. В

11

27

/

. /О

2