SU31297A1 - Устройство дл загрузки в отражательную печь подлежащих переработке пылевидных материалов - Google Patents

Description

Изобретение касаетс  устройства дл  загруз1 и в отражательную печь подлежащих переработке пылевидных материалов , преимущественно железных руд, дл  непосредственного получени  железа и стали.

Предлагаемое устройство состоит из вводимых в печь с одной или двух боковых сторон изогнутых воронок; нижн   изогнута  часть которых совершает возвратно-поступательное движение по дуге круга и материал в которые подаетс  под действием собственного веса.

На чертеже фиг. 1 изображает печь в вертикально-поперечном разрезе; фиг. 2- вертикально-поперечный разрез через один из питателей; фиг. 3-схему пути, проходимого во врем  вращени  частицами пылевидных материалов.

Согласно примен вшимс  до сих пор некоторым способам плавки тонко измельченных руд, руда засыпалась отверсти  либо в своде, либо в боковых стенках , образу  кучи руды, представл ющие большие поверхности, на которые быстро действует плам , проход щее через, печь,, 58, . .-- ...:. . ,... ,. ;;.: ./.--;:

Дл  загрузки руды в печь пpeдлaгav иcь и примен лись различные устройства, так, например, воронки, питающие силой т жести, винтовые конвейеры, поршни, расположенные так, чтобы иметь возможность проталкивать руду в известной последовательности в печь через расположенные в боковых стенках отверсти . Хот  многие из прежних предложений имели своей целью постепенное и равномерное нагревание загрузки от наружной поверхности внутрь и подачу руды в точке, удаленной от зоны плавлени  и с минимальными нарушени ми последней , однако, никто не пришел к созданию устройства, которое позволило бы достичь этой цели;, никто, далее, не вы снил факторов, обуславливающих успешность методов плавки. В частности, очевидно, недостаточно внимани  удел лось тому факту, что в процессе плавки отражательным методом температурные услови , получаемые в разных част х зоны плавлени , сильно-варьируют, вследствие чего руда в одних местах плавитс  быстрее, чем в других, и что если это обсто тельство не принимать в расчет, то происход т нарушени  в зоне плавки.

Предлагаемое устройство дл  загрузки руды в отражательную печь подлежащих переработке пылевидных материалов заключаетс  в том, что загрузку руды производ т слоем равномерной толщины через удлиненное отверстие на одной или обеих сторонах печи, при чем в печи руда располагаетс  с откосом наклонно; устройство это позвол ет питать печь рудой и передвигать руду по мере плавлени  ее поверхности, не подверга  плав щуюс  поверхность каким-либо нарушени м . По с плавлени  руды в печи лежит в наклонной плоскости, образующей угол с горизонталью меньший, чем угол естественного откоса засыпанного материала при сохранении посто нной массы руды с не ломаной поверхностью плавлени , чем, по мнению изобретател , устран етс  действие пламени на свежую, сравнительно холодную массу рудь1, и оцасность неполного восстановлени  руды сводитс  к минимуму.

Посредством предлагаемого устройства имеетс  в виду достигнуть такой подачи руды, чтобы материалы в разных част х ее подвигались с различными скорост ми, соответственно скорост м, с которыми протекает плавка руды, дела  возможным, реЬулиру  режим пламени в печи   работы подак)щего устройства, сохран ть наклон по са плавлени  во вс кое врем  ниже 1очки, при которой может произойти относительное движение между различными частицами засыпки на поверхности или подле кромки руды.

В устройстве предусмотрены средства дл  ограничени  засыпки у загрузочного отверсти , снизу же столбик руды ограничен и поддерживаетс  изогнутой воронкой, могущей описывать путь под несомым грузом материала по дуге круга. Кажда  частичка , лежаща  на любом радиусе, проведенном из центра круга к изогнутой воронке , принуждена двигатьс  по дуге с этим центром, сохран   свое относительное с смежными частицами положение в порции материала в существенном не измененным.

Хот  описываемое устройство имеет общее применение к обработке пылевидных руд или подобных материалов,оно в особенности применимо при восстановлении тонко измельченных железных руд и содержащих железо материалов с непосредственным получением из них железа или стали./

На фиг. 1 и 2 цифра 10 означает под отражательной печи; 12-подвесной свод; 14- вообще предпочтительную форму выполнени  питающего механизма. В показа ,нной конструкции отсутствуют боковые стенки, их замен ет в работе медленно подвигающа с  масса материалу. Свод 12 расположен несколько ближе к поду, чем прин то в пр1актике отражательных печей, при чем он относитс  к подвесной арочной конструкции и может , например, состо ть из пары сводных п т 16, проход 1цих в продольном направлении с каждой стороны свода, подвещенных кажда  на плечах 18 к балке 20, поддерживаемой, в свою очередь, в свои концах стойками 22. Подвески 18 вращаютс  у 6се& 24. Ст жки 26, прикрепленные к подвескам в точке 28, проход т через .отверсти  в башмаках Ji9, н,есомых 1-ббразными балками 2Л Нат жение нижних концов подвески осуществл етс  ст жками 26, при помощи пружин 32, стрем щихс  повернуть подвески вокруг их осей и прижать сводовые п ты друг к другу, и вызывающих сжатие и расширение свод;а. Свод простираетс  на некоторое рассто ние по обе стороны пода над порогом 34, проход щим вдоль пода.

Питающий механизм состоит из стоек 22 и 36, соединенных поперечинамй 6г и 40. К плите 54 питающего механизма вращательно присоединены в точках 50 и 52 серьги 42 .vi 44, вращательно укрепленные своими нижними концами В; точках 46 к 48 к поперечине 38.

Возвратное движение сообщаетс  нижней изогнутой части 54 при помощи гидравлического цилиндра 56, соединенного угловыми рычагами 5 и (50 и поперечиной 62 с серьгой 42. Над частью 54 расположена воронка 64, поставленна  таким образом, что ее дном служит часть 54. На чертеже воронка эта снабжена перегородкой 66, раздел ющей ее на большую часть 68 и меньшую 0. При желании эту перегородку можно опустить. Угловые рычаги, а также срединит«льные серьги вь шолнены так, чтобы делать короткие возвратные движени , например , от Va ДО 1. зависимости от рода заваливаемого материала и от глубины подвигаемого сло  материала.

В ка 1естве эквивалентного механизма можно применить р д роликов, расположенных вдоль наружной поверхности изогнутой таким образом, чтобы они сообщали ей движени , подобные тем, какие сообщает ей механизм из угловых рычагов и серег. Эти ролики могли бы быть расположены р дами вдоль наружной поверхности изогнутой части и слу2ЕСили бы опорой дл  ЭТОЙ части. Они сообщали бы изогнутой части возвратные движени  и в этом отношении роликовый механизм можно рассматривать как механический эквивалент рычажного механизма . эквивалентом мог бы служить питающий механизм типа бесконечного ремн  и механизм, несколько сходный с гусеничным ходом трактора. Хот  в этой форме механизма движение было бы непрерывным вместо возвратного , все же окончательное движение материала было бы одинаковым во всех трех случа х.

В работе воронку держат наполненной материалом в достаточной степени дл  того, чтобы руда плотно закрывала пространство перед сводом печи. Дл  лучшей изол ции кирпичной кладки от контакта с рудой сводовые п ты имеют вод ное охлаждение. При восстановлении железной руды в особенности желательно предотвратить контакт между железными окислами и кирпичной кладкой печи, так как иначе, при рабочей feMiiepaTypei эти окислы стрем тс  оказывать воздействие на кирпич.

С помощью вышеописанных питаю1цих устройств руду можно подавать постепенно вперед таким образом, что кажда  частица, двига сь по ограниченному пути, определенному частью 54 снизу и п той 16 сверху, описывает дугу концентрического круга дл  всех частиц, кроме непосредственно лежащих на плите меньшего диаметра, чем тот, который определ етс  питающей плитой. Это изображено пунктирными лини ми а на фиг. 1 и 2, каковые пунктирные линии представл ют путь движени  частиц материала с yka3aHHbiMH интервалами с момента поступлени  в горловину и до момента попадани  на поверхность плавлени . происходит именно так, можно убедитьс  на фиг. 3, где b представл ет цилиндр, а с-массу тонко измельченного материала, ограниченную заштрихованной частью поперечного сечени  цилиндра, если допустить , например, что цилиндр и его содержимое получают вращение таким образом, что поверхность измельченного материала, обозначенна  х-у, передвинулась из положени  х-у. Очевидно, что прилегающие к периферии цилиндра частицы передвинулись на рассто ние у-у, тогда как частицы в х не подвер-глись никакому передвижению, другими словами, пути передвижени  или доли путей передвижени  частиц, расположенных на разных рассто ни х от центра х, пропорциональны их рассто ни м от этого центра.

Тепловые услови , получаемые в печи, нормально таковы, что наибольшее количество тепла концентрируетс  к нижним част м наклонной.грани материала и поэтому более быстра  плавка материала в этой части поверхности плавлени  нуждаетс  в компенсации путем ускоренной подачи материала к зоне более быстрой плавки. В то же врем  частички, достигнув поверхности плавлени , остаютс  неподвижными, покуда не расплав тс . Из этого следует, что угол наклона поверхности плавлени  всегда должен быть меньше угла естественного откоса обрабатываемого ь атериала. Из вышеизложенного следует, что если различие в темпах плавлени  в разных зонах на поверхности материала определенно дл  данных условий нагрева и дл  угла естественного откоса данного материала, то относительна  скорость, с которой материал должен подаватьс  в основании по са плавлени , по отношению к скорости верхней кромки, может быть определена с точностью. Необходимо лишь расположить и рассчитать изогнутую часть так, чтобы она описывала дугу круга, центр которого был бы расположен на таком рассто нии от плиты и в таком соотношении, чтобы рассто ние от верхней кромки поверхности плавлени  до этого центра и рассто ние от питающей плиты до этого центра, измер емое по радиусу, проведенному из центра к плите и пересекающему верхнюю кромку по са плавлени , были пропорциональны относительным скорост м желаемой подачи у верхней кромки и у основани  по са плавлени . Таким путем устран етс  нежелательное сползание частиц материала с поверхности завалки до их окончательного расплавлени , а также устран етс  соприкосновение с плав щим пламенем сырого не восстановленного материала, а равным образом устран етс  смесь такого не восстановленного материала с жидким металлом и шлаком, скопл ющимс  на поду.

Изменение нагрева или распределени  тепла в печи окажет вли ние на относительные скорости плавлени  материалов в различных зонах поверхности плавлени  и вызовет соответствующее изменение угла наклона по са плавлени . Такое изменение в некоторых случа х может быть компенсировано изменением скорости подачи, т.-е. увеличением или уменьшением возвратно-поступательных движений изогнутых частей в известный промежуток времени. Например, увеличение скорости подачи стремитс  слегка увеличить относительную скорость подачи в основании по са плавлени  по сравнению со скоростью подачи в верхней ее кромке. При очень сильных изменени х в степени нагрева или распределени  тепла в печи может потребоватьс  изменение расчетов или конструкции изогнутой части.

При обработке железных руд, как гематиты и магнезиты, в форме смешанных щихт из руды, угл  и шлакообразующих материалов, предварительно тонко измельченных (руда - до 150  чеек, флюсующие материалы-до 4  чеек и уголь- до б  чеек), автор нашел, что угол естественного откоса может быть вз т приблизительно к горизонтали.

Печь по фиг. 2 сконструировала дл  такой скорости подачи, чтобы наклон по са плавлени  материала был несколько меньше угла естественного откоса. При обработке материала, состо щего из 100 частей руды, 10 частей известн ка и угл  из расчета 80% от наличного железа, при температуре около 1575° и при скорости подачи, получаемой колебани ми подающей плиты Vs дюйма рри полном ходе в две минуты, по с плавлени  примет наклон, показанный на фиг. 2.

Следует заметить, что питающий механизм работает таким образом, что если желательно получить кладку материала сло ми, то $то может быть сделано. Примен   одну или несколько разделите . ьных перегородок (фиг, 1), можно вводить в различные отделени  воронки разные материалы. Эти материалы подают   вниз в печь отдельными сло ми. Например, может представитьс  необходимым окруакить руду полностью или частично слоем угл . В таком случае уголй или другой углесодержащий мате-т риал вводитс  в отделение /ft в то эрем , как в отделение 68 ввод т руду в чистом виде или в смеси с соответствующим количеством восстанавливающих и флюсу1бщих материалов. (Кроме того, в воронку могут быть вставлены пластинки 72 и 74, а пространства между ними и концами наполн ют углем или другим, углесодержащим материалом. Так как материалы опускаютс  вниз в печь то масса руды, выход ща  из отделени  68, остаетс  окруженной снизу и с боков углем. Поступающий в печь под рудой уголь может коксоватьс  и затем поступает в металлическую или щлаковую. ванну, где он может быть поглощен, с окончательным восстановлением и обуглероживанием металла, если дело идет о восстанов;1ении железа, или же он, может действовать как раскисл ющий реагент дл  ванны, если обрабатываютс , не железистые материалы.

При восстановлении железиых руд вообще рекомендуетс  подавать шихту (руда-уголь-флюсы) без расслоени , или просто со слоем угл , расположенным между материалом и питающей плитой с одной стороны и между материалом и концевой стенкой-с другой, защища , таким образом, кирпичную кладку по- рога 34 и концевые стенкиот действи  железных окислов материала.

Под выражением „угол естественного откоса понимаетс  угол, под которымматериал неподвижно лежит в печи. Этот угол существенно измен етс  в зависимости от рода материала и от его примесей . В некоторых случа х на поверхности плавлени  образуетс  корка, позвог. л юща  материалу спокойно лежать под более крутым, углом, чем какой был бы возможен при открытом штериале. Как упоминалось выше, о. существенно,..

чтобы частицы руды на по се плавлени  оставались неподвижными Ь продолжение всей операции плавки, независимо от того, образуетс  ли корка, или нет.

, Предмет патента.

Claims (2)

1. Устройство дл  загрузки в отражательную печь подлежащих переработке пылевидных материалов, преимущественно железных руд, дл  непосредственного получени  железа и стали, отличающеес  тем, что с целью сохранени  при загрузке

и в процессе переработки угла между поверхностью материалов и горизонталью, меньшим, чем угол естественного откоса, оно выполнено в форме вводимых в печь с одной или двух боковых сторон изогнутых воронок 64, нижн   часть 54 стенки которых совершает возвратнопоступательное движение по дуге круга и материал в которые подаетс  под действием собственного веса.

2. При загрузочном ус ройстве по п. 1 применение известйых самих по себе подвесных сводов.

фиг.1

gg X 30

t

IT

фиг.З