SU734493A1 - Способ тепловой обработки зернистого материала - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ТЕПЛСеОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНИСТОГО Изобретение относитс  к тепловой обработке зернистых материалов, широко примен етуюй в химической и других отрасл х промышленности, в частности, дл обжига магнезитов, известн ка, суттьфатов металлов и т.п. Известны различные способы теплово обработки зернистых материалов, реализуемые на установках с падающим слоем, в которых материал подают сверху вниз по вфтккальному или наклонному каналу навстречу потоку газа-теплоносител , движущемус  снизу вверх . Эт способы отличаютс  друг от друга приемами , направленными на увеличение времени контакта обрабатываемого материа с теплоносителем, дл  чего предложены наклонные переагородки, поворотные заслонки и другие решени , применение которых позвол ет замедлить скорость падени  частиц материала р тем самым увеличить врем  контакта их с газом Щ и а. МАТЕРИАЛА Недостатки известных способов - малое врем  контакта частиц материала с газом и ограничение скорости теплоносител  скоростью витани  частиц материала , большой пылеу1юс, больша  высота аппаратов с падаюш:им слоем. Наиболее бшгзким к изобретешпо ио технической сущности  вл етс  способ тепловой обработки полидисперсных материалов, осуществл ет ый в вертикальней шахте круглого или иного сечени , постепенно сужающегос  кверху, в котором дл  совмещени  стадий тепловой обработки (нагрев, обжиг, охлаждение) теплоноситель подвод т пульсирующим потоком в среднюю часть шахты, а в нижнюю часть подают холодный воздух з . к недостаткам способа относ тс  неоднородность тепловой обработки материалов , обжиг которых ведетс  в диффузионной области; невозможность проведени  тепловой обработюг материалов без контакта с газом-теплосителем; неЬбходимосгь применени  сложных устрой дл  создани  высокотемпературного пуль сирующего потока газа. Цель изобретени  - увеличение производительности и интенсификашш тепло и массообмена за счет увеличени  времени контактировани , уменьшение габаритов аппарата, снижение пылеуноса. Это достигаетс  тем, что в способе тепловой обработки зернистого материала , включающем нагрев, обжиг и охлаждение , осуществл емые при встречном движении частиц и теплоносител , материал перед нагревом помещают в разборные контейнеры с проницаемыми сте кпмн, а нагрев и обжиг осуществл ют при скорости теплоносител , превышающ скорость витани  частиц материала. Пр1а/1енение данного способа позво7шет резко увеличить коэффициент тепло отдачи от газа к частицам за счет по дачи газа-теплоносител  со скоростью превышающей скорость витани  частиц, увел гчить в несколько раз врем  пребывани  материала в потоке за счет уменьшени  скорости опускани  контейнеров практически до нул , обрабатывать полидисперсные материалы при оди наковом времеш пребывани  крупных и мелзшх частиц в потоке, проводить тепловую обработку при минимальном пылеуносе вследствие совмещени  в контейнере операций тепловой обработки и очистки газов от пыли. На фиг. 1 представлена схема установки Д.ПЯ реализации данного способа; на фиг. 2 - контейнер продольный разрез . Установка дл  тепловой обработ1Ш зер шстого материала содержит вертикальную шахту 1, пневмотрубу 2, соединенную с шахтой 1 наклонным газоходом 3, топку 4, подсоединенную к расширительной камере 5, расположенной в средней части шахты 1, узел 6 выгрузки и узел 7 загрузки, расположе ные в верхней части установки между хшевмотру й 2 и шахтой 1. Внутри шахты 1, пневмотрубы 2, наклоююго газохода 3, узлов выгрузки и загрузи 7 расположена система 8 замкнутых параллельных направл ющих в пазах которых наход тс  контейнеры НадравлЕгющие 8 служат дл  ориентации контейнеров. Вертикальна  щахта 1 состоит из зоны 10 подогрева, зоиы 11 обжига и зоны 12 охлаждени . Шахта имеет переменное по высоте круглое ил ругой формы сечение. При необходимости корпус шахты может быть изнутри тгерован. Стенки внутреннего канала шахты в зоне 11 обжига выполнены перфорированными , вокруг зоны обжига расположена расширительна  камера 5. Зона 12 охлаждени  шахты 1 переходит в наклонный газоход 3, служ.аший дл  скатывани  контейнеров в пневмотрубу 2. Газоход 3 снабжен штуцером 13 дл  ввода холодного воздуха в шахту 1 и пневмотрубу 2. Пневмотруба 2 имеет посто нное по всей высоте сечение с площадью, незначительно превышающей площадь сече1ш  контейнера, что обеспечивает тра юпортировку контейнеров вверх потоком холодного воздуха. В верхней части шахты 1 и пневмотрубы 2 имеютс  заслонки 14 дл  регулировани  расходов холодного воздуха. Г1одсоединеш1ый к верхней части пневмотрубы 2 узел 6 выгрузки снабжен сборником 15 и выгружателем 16. Внутри узлов выгрузки 6 и загрузки 7 проходит цепной транспортер 17, служацл {й дл  перемещени  контейнеров 9 от пневмотрубы 2 к шахте 1, а также созйЭгш  необходимого усили  дл  раскрыти : н закрыти  контейнеров, осуществл емых с помощью отжимных планок 18, размешеггаых в узле 6 выгрузки, и прижи лных планок 19, размещенных в узле 7 загрузки. Узел 7 загрузки содерншт бункер 2 О исходного сырь  (материала), питатель 21 с производительностью несколько большей, чем требуетс , аппарат 22 с псевдоожиженным слоем, снабженный DJTynepoM 23 дл  вывода избыточного сырь  (поддержани  посто нного уровн  материала), сопло 24 подачи избыточного сырь  в циклон 25. Узел 7 загрузки соединен с шахтой 1 и узлом 6 выгрузки. Контейнер 9 представл ет собой тело вращени  (шар, эллипсоид) и содержит каркас, состо щий из двух половинок 26 и 27, с фильтрующими стенками 28 и 29, вьгаолненными, например, из сетки ллх пористой керамики, закручивающих лопатотс 30, полуосей 31 и 32, к коixspbiM креп тс  половинки каркасу стопора 33 дл  фиксации половинок каркаса в собранном или разобранном виде, .двух дисков 34, насаженных на полуоси 31 и 32, причем на дисках закреплены лопатки 30. Контейнеры 9, помещенные в уста1ювку, поочередно повернуты на 180 вокруг горизонтальной оси дл  придани  им враще1ш  с помощью лопаток по и против часовой стрелки дл  выравнивани  газового потока внутри шахты 1. Установка работает следуююим образом . Из бункера 2О с помощью питател  21 материал поступает в аппарат 22 с псевдоожиженным споем, в котором поддерживаетс  посто нный уровень дл  обеспечени  равномерной загрузки контейнеров 9. При перемещении по направ л ющим 8 с помощью цепного транспортера 17 раскрытых контейнеров 9 внутри аппарата 22 они заполн ютс  материалом при посто нной степени заполнени  каждого контейнера. При набегании дисков 34 на прижимные планки 19 кон тейнеры закрываютс . Заполненные материалом контейнеры 9 скатываютс  в вертикальную щахту 1 В шахте 1 контейнеры с материалом опускаютс  по направл ющим 8 вниз навстречу газовому потоку, который дви жетс  с большой скоростью (превышающей скорость витани  частин материалов Газовый поток замедл ет падение контейнеров и одновременно, вследствие на

личи  у контейнеров лопаток ЗО, вращает последовательно опускающиес  контейнеры вокруг их горизонтальной оси во взаимно противоположных направлени  ( по и против часовой стрелки).

Наличие дисков 34 предохран ет контейнеры от перекоса и заклинивани . Под действием набегающего газового потока, поступающего внутрь контейнеров через фильтрующие стенки 28 и 29, материал в контейнере преходит в режим, отвечающий пневмотранспорту, т.е. поднимаетс  с большой скоростью от низа до верха вращающегос  контейнера , прижимаетс  к стенке контейнера в верхней части и опускаетс  на стенке вниз, где снова под воздействием газового потока поднимаетс  вверх, и. т.д. Вращение контейнера обеспечивает также продувку фильтрующих стенок 28 и 29, т.е. очистку их от пыли.

при движении материалов в верхней части шахты зоне 1О подогрева он подогреваетс , а отход щие газы при этом охлаждаютс . Подогретый материал поступает в среднюю зонушахты - зону 11 обжига, где происходит прокалка материала . Прошедший тепловую обработку

тываютс  пластинчатым транспортером 17. Набега  на отжимные планки 18, контейнер раскрьюаетс , и обработанный материал высыпаетс  из него и выгружаетс  из сборника 15 с помощью выгружател  16. Раскрытые контейнеры поступают в узел 7 загрузки дл  повторного цикла. Избыток сьфь , выводимый из аппарата 22. с помощью штуцера 23, пневмотра1юпортом подают в циклон 25 с помощью сопла 24, а из циклона 25 - в бункер 2О.

Газовые потоки от шахты 1| -дневмотрубы 2, узла 7 загрузки напрешл ют

на тонкую очистку от пыли;. В случае необходимости проведени  тепловой обработки материалов, не допускающих контакта с теплоносителем (получение кальцинированной соды, получени  фтористого

водорода КЗ плавикового шпата и др.), стенки контейнеров выполн ют сплошными, а зазор между половиетсами контейнеров обеспечивает удаление выдел ющихс  при ре 1Кцш1 разложени  газов.

Применение печи контейнерного типа позвол ет увеличить производительность по готовому продукту вследствие увеличени  расхода газа (скорости газового в контейнерах материал проходит зону 12 охлаждени , наклонный газоход 3 и по направл зощим поступает в пневмотрубу 2. Переме1тое сечение канала вертикальной шахты 1 обеспечивает посто нную скорость газового потока при прове шв высокотемпературного процесса тепловой обработки, осуществл емого с помощью продуктов сгорани  топлива, получаемых в топке 4, и поступающих в зону 11 обжига через. расширительную камеру 5 и перфорированные стенки зоны обжига, где они смешиваютс  с подогретым воздухом зоны 12 до необходимой тектературы процесса. Воздух, необходи1ч{ый дл  охлаждени  материала в зоне 12 охлаждени  и дл  подъема контейкеров с обработанным материалом (готовым продук;том) наверх, подают через штуцер 13. Испо.шзование пневмотрубы позвол ет высоту зоны 12 и газохода 3, так как охлаждение продукта происходит также и при его подъеме в пневмотрубе. При малом зазоре между стенками контейнера и каналом пневмотрубы обеспечиваетс  требуемое усилие дл  транспортировки контейнеров вверх потоком холодного воздуха, после чего контейнеры скатываютс  в узел 6 вьтгрузки, где подхвапотока ) на тепловую обработку, а также повысить эффективность тепловой обработки вследствие одновременного увеличени  коэффициента теплоотдачи и времени контактировани , т.е. повысить качество продукта.

Claims (3)

1.Патент Англии fb 131110О, кл. F 4 В, опублик. 1973.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 487286, КЛ.Р27 В 15/ОО, 1973.

3.Авторское свидете тьство СССР

№ 169О21, кл. F 27 В 15/ОО, 1961

/4

Фиг г