UA127404C2 - Колосниковий візок для транспортування сипучих матеріалів на термічну обробку - Google Patents

Abstract

Колосниковий візок для транспортування сипучих матеріалів на термічну обробку складається з рами, яка має щонайменше дві протилежні поперечні балки, на яких розташовані колосники, та дві кінцеві частини, кожна з яких з'єднує поперечні балки між собою і має щонайменше два котки, щонайменше одну бічну стінку та ізоляційну пластину. Відповідно до винаходу між щонайменше однією частиною колосникового візка та колосником встановлено ізоляційну пластину, а колосники та/або щонайменше одну бічну стінку, та/або зазначену ізоляційну пластину виконано з керамічного волоконного композиту, в якому волокна є металевими та стійкими до високих температур.

Description

Даний винахід стосується колосникового візка для транспортування сипучих матеріалів на термічну обробку, що має раму, яка на двох протилежних боках має ролики, та дві бічні стінки.

Крім того, винахід також стосується способу наповнення цього колосникового візка...

В цехах для гранулювання, випалювання або агломерації сипучий матеріал для обробки, наприклад, залізну руду, марганцеву руду, свинцеву або цинкову руди, а також оксиди заліза, завантажують в колосникові візки. Ці колосникові візки складаються з рами, обладнаної колесами, і колосників, розташованих на поперечних балках. Множина таких колосникових візків утворює нескінченний ланцюг з колосникових візків, який також називають рухомою колосниковою решіткою.

На Фіг. 1, як приклад, зображено механічну топку 1 для опалення окотнів, яку також називають піччю для опалення окотнів або піччю для затвердження окотнів, для виробництва випалених залізорудних окотнів, в якій використовується даний винахід. На ділянці подачі перед зонтом 2 сирі окотні у цьому випадку завантажують у вигляді сипучого матеріалу у колосникові візки З, які утворюють нескінченний ланцюг з колосникових візків, що називають рухомою колосниковою решіткою 4. Під зонтом 2 сипучий матеріал транспортують на колосникових візках 2, які проходять крізь множину ділянок термічної обробки. Докладно, це такі ділянки: 1. ділянка завантаження, 2. перша ділянка сушіння, 3. друга ділянка сушіння 4. ділянка попереднього нагрівання, 5. ділянка випалювання, б. ділянка після випалювання, 7. ділянка охолодження, і 8. ділянка розвантаження

В цих ділянках колосникові візки завантажено матеріалом, сипучий матеріал висушують, попередньо нагрівають, випалюють, а потім знову охолоджують. На ділянках обробки під зонтом 2 рухому колосникову решітку направляють на верхній вітці 5 безперервного конвеєра 6, де опорні котки 7 колосникових візків З направляються між внутрішньою рейковою направляючою 8 та зовнішньою рейковою направляючою 9. Привід рухомої колосникової решітки 4 здійснюється приводним або підйомним колесом 10, яке виконане у вигляді зубчастого колеса з западинами між зубцями (вирізами) 11, в яких відбувається зачеплення опорних котків 7 колосникових візків 3.

Після проходження під зонтом 2 колосникові візки З рухомої колосникової решітки 4 досягають ділянки розвантаження, яка пов'язана з опускним або веденим колесом 13 безперервного конвеєра 6. На опускному колесі 13, як на підйомному колесі 10, западини14 між зубцями веденого зубчастого колеса зачеплюють опорні котки 7 колосникових візків 3.

Колосникові візки З нахиляються таким чином, що їх вантаж скидається під дією сили тяжіння.

Оскільки колосникові візки З направляються зовнішньою рейковою направляючою 9, вони самі не падають, а направляються назад до підйомного колеса 10, висячи догори дном на нижній вітці 15 безперервного конвеєра 6.

У нормальному режимі роботи рухома колосникова решітка 4 безперервно циркулює як безперервний конвеєр 6 і транспортує сипучий матеріал для обробки крізь ділянки обробки під зонтом 2 перш ніж його скидають на ділянці розвантаження та потім обробляють, що в цьому контексті не описано.

Щоб захистити колосниковий візок від теплового навантаження, обумовленого високими технологічними температурами в шарі сипучого матеріалу, намагаються запобігти прямому контакту матеріалу, що обробляється, з частинами колосникового візка. Крім того, слід попереджати прилипання сирих окотнів до металевих частин колосникового візка. З цією метою на поверхню колосникового візка накладають так званий шар постелі. Окрім того, колосниковий візок зазвичай має дві бічні стінки, які від поверхні решітки формують паралельно напрямку руху рухомої колосникової решітки так, що вони простягаються догори від поверхні решітки під кутом до поверхні колосникового візка від 90" до 120". Після нанесення шару постелі бічні стінки також захищають нанесенням так званого бічного шару, тобто підстилки уздовж бічних стінок. Пізніше або одночасно порцію так званий сирих окотів подають між бічними шарами і на верхню частину шару постелі, тобто порцію матеріалу, який підлягає термічній обробці.

Для шару постелі та бічного шару звичайно використовують матеріал, який вже пройшов термічну обробку, тобто так звані випалені окотні. Це дає перевагу в тому, що після розвантаження колосникових візків одержують однорідний продукт, оскільки випалені окоті далі вже не реагують на подальшу термічну обробку, і таким чином, в кінці зонта всі окотні в колосникових візках мають однакові властивості матеріалу. Таким чином, подальше відокремлення стороннього матеріалу не є необхідним.

Однак, укладання шару постелі та бічного шару має той недолік, що зменшується об'єм наповнення колосникового візка для сирих окотнів. Як правило, шар постелі має товщину від З до 15 см, а бічний шар має товщину від 5 до 15 см.

Отже, ідея, яка лежить в основі винаходу, полягає в тому, щоб збільшити об'єм наповнення колосникового візка для термічного обробляння сипучих матеріалів.

Крім того, застосування шару постелі та бічного шару робить необхідним зберігання та рециркуляцію матеріалу, необхідного для цього, причому щоб уникнути накопичення пилу в цеху також необхідно досипати частину матеріалу, що рециркулюється як шар постелі та бічний шар. Відсутність шару постелі та бічного шару, таким чином, також матиме ту перевагу, що витрати на обладнання, пов'язані з цими захисними шарами, наприклад, жолобів для подачі шару постелі і/або бічного шару, можуть бути повністю виключені. Якщо шар постелі та бічний шар можуть бути виключені, то більше не потрібні конвеєрні стрічки, які зазвичай подають матеріал шару постелі та бічного шару в ділянку навантаження.

Крім того, в принципі існують на теперішній час і проблеми з бічними стінками, пов'язані з герметичністю. Типові бічні стінки зазвичай складаються з чотирьох нижніх і восьми верхніх частин, які в цілому виготовлено з литої сталі і в вертикальному напрямку з'єднано одна з одною і з рамою колосникового візка болтами. Через високу температуру, яка існує в певних ділянках технологічного процесу, бічні стінки піддаються термічному напруженню, а також і через те, що протягом приблизно однієї години вони піддаються повному циклу зміни температур, включно з нагріванням та охолодженням, і також піддаються сильному абразивному навантаженню, внаслідок наявності частинок пилу з оксиду заліза. Також має місце механічне навантаження, обумовлене шаром окотнів між бічними стінками. Це призводить до того, що бічні стінки частково деформуються і, таким чином, відбуваються небажане просівання окотнів мж окремими частинами бічних стінок, що в процесі виробництва призводить до втрати просіюваних окотнів і з пов'язаним з цим більш високим споживанням енергії та необхідністю відведення назовні просіюваних потоків окотнів, а також до появи різних умов для реакцій. Зрештою, через описані вище напруги матеріалу, болти, що з'єднують частини бічних стінок одна з одною, також можуть послаблювати свою дію так, що навіть може відбуватися часткове випадіння бічної стінки. Тому необхідно регулярно обслуговувати бічні стінки та пов'язані з ними болтові з'єднання.

Отже, так само, метою цього винаходу є також створення колосникового візка з зменшеними витратами на технічне обслуговування бічних стінок та болтових з'єднань, і забезпечення більшої експлуатаційної безпеки та більш тривалого терміну служби.

Отже, метою цього винаходу є створення колосникового візка, який має більший об'єм наповнення сирими окотнями і який одночасно вимагає менших операційних витрат при регулярній експлуатації та технічному обслуговуванні.

Ця мета досягається у колосниковому візку з ознаками п. 1 формули винаходу. Такий колосниковий візок має раму, яка має котки на двох протилежних боках. На одних і тих самих боках також передбачені дві бічні стінки, які відходять від колосникового візка під кутом а (як показано на Фіг. 3), що дорівнює від 907 до 120". Слід зазначити, що все сказане щодо Фіг. 1, також стосується конфігурації колосникового візка.

Винахід полягає в тому, що бічні стінки та/"або колосники більше не виготовляють з литої сталі, а виготовляють з керамічного композитного матеріалу, який містить стійкі до високих температур металеві волокна.

Керамічні волоконні композити - це клас матеріалів з групи композиційних матеріалів, або також технічна кераміка. Вони характеризуються керамічною матрицею, вбудованою між волокнами, яка посилена волокнами і, таким чином, стає композиційною керамікою, посиленою волокном. Цей клас іноді також позначається терміном "керамічні матричні композити" (КМК). В принципі, матриця може складатися з усіх відомих керамічних матеріалів.

Термін "кераміка" в сенсі винаходу означає матеріали, які значною мірою утворюються з неорганічних дрібнозернистих сировинних матеріалів з додаванням води і твердженням у наступному процесі випалу при температурі вище 700 "С. Термін "композитний матеріал" відноситься до зв'язку між керамічним матеріалом та високотемпературними стійкими металевими волокнами, що містяться в ньому, де високотемпературну стійкість слід розглядати як стійкість при температурі вище 1000" С.

Цей абсолютно новий дизайн колосника та/або бічних стінок має перевагу, оскільки тепер колосники та/або бічні стінки більше не потрібно захищати від окотнів, які знаходяться в бо колосниковому візку, з урахуванням збільшення кількості матеріалу, а також температур всередині колосникового візка за допомогою шару постелі та/або бічного шару. Товщину шару постелі та/або бічного шару може бути суттєво зменшено, або шар постелі та/або бічний шар навіть можливо повністю не застосовувати. Це призводить до збільшення об'єму наповнення колосникового візка сирими окотнями. У той же час цей матеріал в принципі також забезпечує тривалий термін служби колосників та/або бічних стінок і вони не потребують частого технічного обслуговування, потреба в якому виникає або внаслідок температурного навантаження, або внаслідок абразивного навантаження Збільшення терміну служби колосника та/або бічних стінок, перш ніж вони повинні бути замінені новими колосниками та/або бічними стінками, також є метою винаходу.

Переважно, щонайменше один колосник, переважно всі колосники, має щонайменше один виступ, такий що зменшує площу його опорної поверхні, якою колосник спирається на щонайменше одну поперечну балку рами колосникового візка. Оскільки винахід дозволяє зменшити товщину шару випалених окотнів як шару постелі та/або бічного шару або навіть дозволяє не створювати такі шари, то температура колосників буде підвищеною. Зменшуючи опорну поверхню, якою колосник спирається на поперечні балки, можна зменшити теплопередачу від колосника до опорної поверхні, внаслідок чого обмежується термічна напруга на раму колосникового візка.

Додатково або альтернативно, між щонайменше однією металевою частиною колосникового візка і колосником встановлюють ізоляційну пластину, що характеризується питомою теплоємністю більше 500 Дж кг" К", переважно більше 510 Дж кг" К", ще більш переважно більше 750 Дж кг" К", найбільш переважно більше 1000 Дж кг! К" та/або характеризується питомою теплопровідністю менше 35 Вт м" К", переважно менше, ніж 30 Вт м" К", ще краще менше, ніж 15 Вт м" К", ії найбільш переважно менше 5 Вт м 7 К". Таким чином також можна зменшити теплопередачу від нагрітих колосників до металевих частин колосникового візка, особливо маючи на увазі циклічний характер термічного навантаження на колосникові візки при застосуванні їх у описаній рухомій колосниковій решітці.

Найбільш переважно ізоляційну пластину виготовляють з керамічного матеріалу або керамічного матричного композиту, виготовленого з будь-якого керамічного матеріалу, описаного в даній заявці. Завдяки тому, що теплоізоляційна пластина має питому теплоємність 1100 Дж кг" К" та питому теплопровідність 4 Вт м" К", металеві поперечні балки колосникового візка можуть бути надійно захищені від температур вище 750" С.

Один із аспектів винаходу полягає в тому, що матричним матеріалом керамічного композитного матеріалу є матеріал, що містить оксид алюмінію та/або оксид кремнію. Матеріал, що містить оксид кремнію, як правило, є сировинним матеріалом, в який вбудована чотиригранна кристалічна структура |ІБІО4. Кераміка оксиду алюмінію головним чином базується на а-АІ29Оз (корунд).

Було також виявлено як перевага, що керамічний матеріал являє собою оксидну кераміку, зокрема с- АІ2Оз. Оксидна кераміка включає однокомпонентні системи, такі як оксид алюмінію, оксид магнію, оксид цирконію та оксид титану, так і багатокомпонентні системи, такі як, наприклад, титанат алюмінію, муліт (АІгАІ»--2х5і2-2хО:о-х, 3 х - кисень на елементарну клітину), андалузит (Аг ІО|5іО4І) або дисперсійну кераміку, таку як оксид алюмінію, армований оксидом цирконію.

Також було виявлено особливо сприятливе застосування муліту, що є досить рідкісною мінеральною речовиною з мінерального класу силікатів, та/або андалузиту, який є острівним силікатом, що часто зустрічається.

Перевага перш за все полягає у використанні додаткової оксидної сировини, такої як оксид цирконію, завдяки чому досягаються особливі властивості. Також переважним є наявність змішаної фази АЇ28Оз та 5іО», яка переважно також містить оксид заліза, оксид кальцію, оксид магнію, оксид цирконію та карбід кремнію.

Керамічний матеріал переважно містить масову частку від 50 до 75 95, переважно від 58 до 68 бь А29Оз, особливо переважно а- АЇ25Оз, від 25 до 40 95, переважно від 28 до 37 905 БІО», «5 9б, переважно «4 95 Са, «1 95, переважно «0,6 95 ЕБегОз, «0,5 95, переважно «0,2 95 МОО їі «2 9, переважно «1,2 95 інших матеріалів.

Особливо бажано, щоб керамічний матеріал містив масових часток від 70 до 90 95, переважно від 78 до 87 95 АІг6Оз,, особливо переважно а- АІ26Оз, від 5 до 20 95, переважно від 8 до 17 965 5ІО»,, від 0,5 до 5 95, переважно від 1,5 до 3,5 95 Са, «0,5 965, переважно «0,3 95 ЕГегОз, -0,5 95, переважно «0,2 96 МОдО і «0,5 95, переважно «0,2 95 інших матеріалів.

Інший особливо переважний керамічний матеріал містить масових часток від 40 до 60 95, переважно від 46 до 52 95 карбіду кремнію, від 15 до 25 95, переважно від 17 до 20 95 А25Оз, бо особливо переважно а- АІг6Оз, від 15 до 25 95, переважно від 17 до 20 95 510», від 5 до 18 95,

переважно від 8 до 16 95 21203, від 0,5 до 5 95, переважно від 1,5 до 3,5 95 Са, «1 956, переважно «0,5 95 БегОз, «0,5 96, переважно «0,2 95 МодО і «1 95, переважно «0,5 95 інших матеріалів.

Наведені композиції запобігають швидкому пошкодженню кераміки внаслідок термічних ударів.

Інший аспект винаходу передбачає, що волокна містять залізо, вуглець, хром, кремній, алюміній, марганець і/або нікель, і, таким чином, мають температуру плавлення явно вище 1200С ії при високих температурах утворюють стабільну і здебільше дифузійно-оксидне покриття.

Переважно, волокна мають довжину від 10 до 100 мм, особливо переважно від 20 до 60 мм, оскільки таким чином легкість обробки може бути об'єднана з оптимальними властивостями матеріалу.

Кращими є композиції, що містять масову частку від 20 до 30 95, переважно від 23 до 27 Фо хрому, від 15 до 25 95, переважно від 18 до 23 95 нікелю, від 1 до 5 95, переважно від З до 4 95 кремнію, від 1 до 5 95, переважно від 2 до 4 95 алюмінію, від 1 до З 95, переважно від 1,5 до 2,596 марганцю, від 0,1 до 1 95, переважно від 0,4 до 0,695 вуглецю, від 0,01 до 0,1 95, переважно від 0,04 до 0,06 956 фосфору, від 0,01 до 0,05 95, переважно від 0,02 до 0,04 95 сірки та залізо, як залишкову частку до 100 95.

Також, особливо переважними є композиції, які містять масову частку від 25 до 45 95, переважно від 32 до 39 95 нікелю, від 10 до 30 95, переважно від 15 до 22 95 хрому, від 2,5 до 5 956, переважно від З до 4 95 кремнію, від 1 до 5 95, переважно від 2 до 4 95 алюмінію, від 1 до

З У, переважно від 1,5 до 2,5 95 марганцю, від 0,1 до 1 95, переважно від 0,4 до 0,6 95 вуглецю, від 0,01 до 0,1 95, переважно від 0,04 до 0,06 95 фосфору та від 0,01 до 0,05 95, переважно від 0,02 до 0,04 95 сірки та залізо, як залишкову частку до 100 95.

Також особливо переважними є композиції, що містять масову частку від 10 до 30 95, переважно від 15 до 23 95 хрому, від 2,5 до 5 95, переважно від З до 4 95 кремнію, від 1 до 5 95, переважно від 2 до 4 95 алюмінію, від 1 до З 95, переважно від 1,5 до 2,5 95 марганцю, від 0,1 до 195, переважно від 0,4 до 0,6 95 вуглецю, від 0,01 до 0,1 95, переважно від 0,04 до 0,06 95 фосфору і від 0,01 до 0,05 95, переважно від 0,02 до 0,04 95 сірки, і залізо, як решту масової частки до 100 95.

Можливо також, що будь-яка композиція, наведена вище, також містить масову частку від 0,001 до 1 95 домішок, таких як Си, К, Ма або Мі.

Всі наведені волоконні композиції є переважними завдяки тому, що такі волокна витримують високі температури. Особливо оксиди хрому та алюмінію, які утворюють захисний шар навколо волокон.

Крім того, було виявлено, що коли вміст волокна у композиційному матеріалі становить масову частку від 10 до 90 95, переважно від 20 до 40 95, то при цьому можуть бути досягнуті більш високе подовження при розриві, явно більший опір утворенню тріщин, дуже хороша стійкість до теплового удару, краща динамічна навантажуваність та ізотропні властивості.

Також сприятливим є додавання полістиролу, наприклад, у вигляді бусин. В іншому варіанті додавання деревини, такої як трачиння, також є сприятливим. Обидві переваги такого додавання полягають у тому, що ці матеріали спалюється при випалі керамічного матеріалу і, таким чином, в ньому отримують невеликі порожнини. Таким чином, вага і теплопровідність компоненту можуть бути суттєво зменшені.

Бічну стінку переважно формують, як одне ціле, тому що додаткові болтові з'єднання, застосовні у звичайних бокових стінках можна не застосовувати. Коли бічні стінки утворено з литої сталі, конструкція бічної стінки з однієї частини є несприятливою, оскільки коефіцієнт теплового розширення високотемпературної стійкої литої сталі є занадто високим, а отже будуть відбуватися надмірно високі термічні розширення по довжині, яка звичайно складає 1500 мм. У випадку композитного матеріалу згідно з винаходом коефіцієнт теплового розширення набагато нижчий, так що термічне розширення бічної стінки з однієї частини може бути допустимим.

Однак це тягне інший недолік, який полягає в тому, що, при своїй власній високій вазі, такі бічні стінки дуже важко монтувати. Тому за іншим аспектом винаходу передбачається розділення бічної стінки на три сегменти, кожен з яких простягається на повну висоту бічної стінки, і таким чином отримуємо три сегменти бічної стінки, розташовані один біля одного. Це розділення має ту перевагу, що використовуються значно менші елементи, які підлягають з'єднанню, і окремі сегменти можуть переноситися однією людиною.

Інша можливість, яку надає винахід, полягає в тому, що при виготовленні кожної бічної стінки як однієї частини відливають щонайменше одну, більш переважно дві, втулки з резьбою у бо композиційній кераміці на верхньому краю кожної бічної стінки, в яких можливо вмонтувати піднімальні вушка або гаки для можливості маніпулювання бічною стінкою як однією частиною підйомним механізмом.

Крім того, було виявлено, що вигідніше закріпляти бокові стінки на рамі колосникового візка гвинтами та/або болтами, оскільки таким чином їх можна легко заміняти. Одна з кращих ознак бічної стінки за винаходом полягає в тому, що в ній відливають щонайменше один металевий тримач, який виходить за межі тієї поверхні бічної стінки, яка при роботі є орієнтованою в напрямку рами або спирається на раму цією поверхнею та використовується для кріплення бічної стінки до рами. Отже, переваги металевого матеріалу для скріплення з рамою можуть бути використані, незважаючи на змінений матеріал бічної стінки. У випадку лише одного металевого тримача, можна запобігти обертанню бічної стінки відносно колосникового візка за допомогою штифтів або інших замкових з'єднуючих компонентів. Тому заміна бічної стінки або сегмента бічної стінки може бути особливо швидкою. Також можна передбачити у стінці пристрій для розміщення кріпильного елемента, яким вона надійно закріплюється на рамі колосникового візка.

Бажано, щоб кожна бічна стінка мала металеву несучу пластину, яка у встановленому стані обернена до рами і, таким чином, безпосередньо чи опосередковано спирається на раму, при цьому несуча пластина щонайменше частково простягається між бічною стінкою і рамою. Така металева несуча пластина також забезпечує спрощення збирання.

Також було виявлено як позитивне, що металеву несучу пластину можна простягати за раму поперек напрямку руху і в цьому випадку збільшується вільний проміжок між двома бічними стінками колосникового візка. Таким чином може бути додатково збільшена ємність колосникового візка.

Крім того, виявилось позитивним якщо бічні стінки сформовані таким чином, що вони стають більш товстими в напрямку рами, на відміну від їх ширини. При цьому потік газу, що тече крізь шар окотнів, гомогенізується по всьому шару окотнів. Крім того, розширення донизу є рекомендованим, тому що дія моменту вигину від шару окотнів на бічну стінку збільшується донизу (у верхній частині момент вигину дорівнює нулю, а у нижній частині є максимальним).

При куті а» 90 зовнішні поверхні бічних стінок можуть бути, наприклад, вертикальними.

В основному те ж саме, що описано для керамічного волоконного композиту для бічних

Зо стінок стосується і керамічного волоконного композиту для колосників. Однак існують дві істотні відмінності. По-перше, кожен колосник міцно тримається верхніми фланцями двох поперечних балок, між якими колосник встановлено. Отже, колосник не обов'язково повинен бути затягнутим болтами або бути утриманим іншим шляхом з допомогою додаткових компонентів. З іншого боку, на ділянці після випалювання в печі для випалювання окотнів колосник сприймає навіть більш високі температури, ніж бічні стінки, так як потік газу, який спрямований зверху донизу в ділянці після випалювання, безпосередньо проходить крізь колосники решітки. Коли шар постелі повністю відсутній, газовий потік на колосниках все-таки є досить гарячим для випалювання до потрібної якості сирих окотнів, які лежать безпосередньо на колосниках. навпаки, охолоджуючий потік повітря на ділянці охолодження безпосередньо діє на колосник знизу, тому мають місце найбільші градієнти температури, а отже, відбувається дуже значний вплив змін температури на колосник.

Щоб гарантувати, що колосник з керамічного волоконного композиту згідно з винаходом досягає достатнього великого терміну служби, незважаючи на дуже високі температури та сильний вплив змін температур, його конфігурацію змінено порівняно з відомими колосниками з литої сталі і ця зміна полягає в тому, що мінімальна товщина стінки в будь-якому напрямку і в будь-якій точці колосника є не менше 20 мм, бажано 25 мм. Як наслідок, у колоснику є таке температурне поле, при якому серцевина колосника має дещо нижчі пікові температури, ніж поверхня. Тим можна запобігти швидке розшарування металевих волокон в середині колосника.

Крім того, у випадку колосників з керамічного волоконного композиту та зменшенної товщини шару постелі або повної відсутності такого шару необхідно дотримуватися того, щоб верхні фланці поперечних балок та поперечні балки колосникового візка взагалі не нагрівалися до неприпустимої величини, коли колосниковий візок проходить крізь ділянку випалу та ділянку після випалу. Для цього верхній фланець кожної поперечної балки переважно захищено щонайменше однією ізоляційною пластиною, вставленою між поверхнею верхнього фланця і колосниками і утримуваною в своєму положенні з допомогою колосників. Такі ізоляційні пластини для верхніх фланців поперечних балок вже відомі в агломераційних машинах.

Відповідно до винаходу, ізоляційні пластини можуть бути виготовлені з металу, стійкого до високих температур, або з керамічного матеріалу, або з того ж керамічного волоконного композиту, який описано для бічних стінок і для колосників. Для кращої теплоізоляції ізоляційна бо пластина може мати точкові або лінійні або площинні виступи на поверхні, зверненої до верхнього фланцю поперечної балки, тому між виступами утворюють повітряні подушки, які мають дуже низьку теплопровідність. Що стосується ізоляційних пластин з керамічного волоконного композиту, то також було виявлено, що особливо сприятливим є додавання вже описаних полістирольних бусинок або трачиння, які дегазуються під час випалювання ізоляційних пластин і тим самим залишають порожнини. Ці порожнини додатково зменшують теплопровідність ізоляційних пластин.

Колосники з керамічного волоконного композиту монтують так само, як і відомі колосники з литої сталі. Тому колосники з керамічного волоконного композиту також можливо застосовувати у вже існуючих колосникових візках Якщо для захисту поперечних балок застосовують ізоляційні пластини, поверхню колосника піднімають на кілька сантиметрів відносно поверхні колосника відомого колосникового візка без ізоляційних пластин, враховуючи товщину ізоляційної пластини. Однак це компенсується тим, що шар постелі може бути тонкішим або повністю відсутнім. Тоді все ще залишається збільшений об'єм наповнення колосникового візка для сирих окотнів.

Винахід також стосується способу, що має ознаки п. 15 формули винаходу. У такому способі термічної обробки сипучих матеріалів сипучий матеріал направляють на термічну обробку в колосниковому візку, який складається з рами, яка на двох протилежних боках має котки та дві бічні стінки.

Суть винаходу полягає в тому, що колосник та/або бічні стінки виконано з керамічного волоконного композиту, причому волокна є металевими та стійкими до високих температур, завдяки чому можливо застосовувати шар сирих окотнів, що частково контактує з колосниками та/або бічними стінками із зменшеним шаром постелі та/або бічним шаром, або повністю без цих шарів, раніше застосовуваний шар постелі та/або бічний шар не залишають, оскільки через змінені властивості матеріалу колосників та/або бічних стінок ризику пошкодження через високі температури та/або через налипання матеріалу більше не існує.

Таким чином, переваги винаходу полягають в тому, що керамічні колосники та бічні стінки краще витримують термоциклічне навантаження при проходженні крізь ділянки звичайного процесу випалу, запікання або агломерування. Крім того, завдяки покращенню температурної стійкості керамічних бічних стінок, бічний шар можливо повністю не залишати, через що об'єм

Зо наповнення кожного окремого колосникового візка для сирих окотнів збільшуються на 4-5 95, а отже, і виробнича потужність існуючого цеху може бути підвищеною на 4-5 95 виключно за рахунок витрат на інвестування заміни бічних стінок. Якщо додатково можна повністю не залишати шар постелі в результаті застосування керамічних колосників, то об'єм наповнення кожного окремого колосникового візка сирими окотнями зростає навіть на 35 95 в залежності від висоти бічних стінок.

Через те, що не потрібен бічний шар, обладнання для створення бічного шару також не потрібне. Коли більше не потрібно застосовувати шар постелі, то не потрібен захист випаленого шару постелі та бічного шару, а також рециркуляція цих шарів до ділянки завантаження рухомої колосникової решітки і до жолобів для цих шарів, які можуть бути повністю виключені. У нових цехах це призводить не тільки до великих інвестиційних заощаджень, але також суттєво спрощує оперативне управління. Під час переоснащення існуючих установок з керамічними колосниками та бічними стінками споживання енергії та витрати на технічне обслуговування можуть бути зменшені шляхом виключення завіс, конвеєрних стрічок та жолобів.

До того ж значно знижується ризик втрати маси в разі застосування керамічних бічних стінок, оскільки потрібна менша кількість точок з'єднання або не потрібно жодних точок з'єднання у бічних стінок. Крім того, бічна стінка згідно з винаходом також краще витримує механічне навантаження при циркуляції рухомої колосникової решітки, тому інтервали між технічними обслуговуваннями можуть бути значно подовжені.

Зрештою, складання та розбирання окремих бічних стінок спрощується, оскільки необхідна менша кількість болтових з'єднань.

Подальші цілі, особливості, переваги та можливі застосування винаходу також можна зрозуміти з наступного опису, наведених креслень та прикладу. Всі особливості, описані та/або ілюстровані, являють собою об'єкт даного винаходу як такий чи в будь-якій комбінації, незалежно від їх включення в окремі пункти формули винаходу або їхні зворотні посилання.

На кресленнях показано:

Фіг. 1 - конструкція рухомої колосникової решітки, вигляд у напрямку У на Фіг. З,

Фіг. 2 - переріз колосникового візка згідно з винаходом у площині Х-7,

Фіг. З - переріз колосникового візка згідно з винаходом у площині У-7,

Фіг. 4 - конфігурація системи утримання бічної стінки відповідно до винаходу, і

Фіг. 5 - колосник відповідно до винаходу в комбінації з ізоляційною пластиною згідно з винаходом у трьох видах.

На Фіг. 1 показано вже докладно описану конструкцію рухомої колосникової решітки, що лежить в основі даного винаходу.

На Фіг. 2 показано, як приклад, переріз колосникового візка З на Фіг. 1. Колосниковий візок З має раму 30, яка складається з двох кінцевих частин 33, кожна з яких має два котки З1, і яка є поперечною до напрямку руху ланцюга колосникових візків і, переважно має п'ять поперечних балок 32, які разом з кінцевими частинами 33, не показаними на фіг. 2, утворюють раму 30. Дві зовнішні поперечні балки зазвичай мають форму С-подібних секцій, а середні поперечні балки мають форму І-подібних секцій або подвійних Т-подібних секцій. На цих поперечних балках 32 розташовано колосники 35, які пристосовані до шару постелі К, не показаного на Фіг. 2, та шару сирих окотнів З колосникового візка. У поздовжньому напрямку колосники 35 встановлено в проміжках між поперечними балками 32 і вони простягаються у напрямку руху Х рухомої колосникової решітки і.

На Фіг. 3 зображено переріз У-7 колосникового візка З відповідно до винаходу, де площина перерізу проходить по середині колосників, якщо дивитися від ділянки завантаження рухомої колосникової решітки у напрямку руху рухомої колосникової решітки. Поперечні балки 32 утворюють раму разом з кінцевими частинами 33. Котки 31 приєднано до кінцевих частин.

Поперечні балки простягаються практично над всією висотою рами. На цих поперечних балках 32 розташовано колосники 35. На цих колосниках 35 застосовують так званий шар постелі К, який по суті простягається як об'єм над поверхнею колосників колосникового візка 3, утвореного поперечними балками 32 і колосниками 35. Кількість фактично присутніх колосників залежить від загальної конфігурації колосникового візка, причому ширина колосника, як правило, становить від 20 до 50 мм, переважно від 30 до 45 мм, а довжина становить від 200 до 450 мм, переважно від 250 до 400 мм. Для одного типового колосникового візка застосовують від 250 до 500, переважно від 300 до 400 колосників, які показано як колосники 35.

Від поверхні колосника колосникового візка З дві протилежні бічні стінки 34 піднімаються під кутом від 90" до 120", напрямок яких паралельний колосникам 35. Бокові стінки 34 прикріплено болтами до кінцевих частин 33. Кінцеві частини звичайно мають довжину 1,5 м, тобто таку саму,

Зо як бічні стінки в їх поздовжньому напрямку, і вони лежать у напрямку руху рухомої колосникової решітки, який в даному випадку визначається координатою Х.

Закритий бічними стінками 34 та шаром постелі К, шар сирих окотнів б також розташовано у колосниковому візку, який містить матеріал для випалення або агломерування і який присутній переважно у вигляді окотнів.

На Фіг. 4 показано внутрішній сталевий каркас бічної стінки 34 (не показано) для підвищення її стійкості.

Було виявлено, що доцільно забезпечити бічну стінку внутрішньою металевою несучою структурою. Ця несуча структура жорстко з'єднує частину бічної стінки, виконану з композиції керамічного волокна, з несучою пластиною, так що частина бічної стінки, виготовлена з композитного матеріалу, особливо на нижній вітці, не відходить від несучої пластини під дією сили тяжіння. У випадку появи тріщин у композитному матеріалі внутрішня структура також забезпечує можливість, щоб існуючі зламані шматки залишалися на своєму місці їі не виламувались від бічної стінки. Коли бічну стінку оснащено різьбовими муфтами для монтажних петель, ці різьбові муфти також з'єднано із внутрішньою структурою. Щоб компенсувати різні термічні розширення між композитним матеріалом та металевою структурою, а також для кращого з'єднання, внутрішню структуру переважно формують у вигляді хвилястих круглих стрижнів, постійно з'єднаних з несучою пластиною, наприклад зварюванням.

Окремі тримачі 41 можуть бути прямими, та/або скрученими, та/або, як показано, хвилястими. Крім того, можна з'єднати окремі тримачі 41 один з одним горизонтальними поперечними розпірками 42 і тим самим ще більше підвищити стійкість. Поперечні розпірки також можуть бути прямими, хвилястими або скрученими.

Тримачі 41 закріплено на несучій пластині 43, яка служить для прикріплення до колосникового візка 3. Несучу пластину 43 виконано із сталі, переважно з литої сталі. Її з'єднують з кінцевими частинами 33 колосникового візка технічно звичайним способом, наприклад з допомогою болтів і гайок або тільки болтами. Для цього несуча пластина 43 може мати отвори або різьбові отвори. Також можна приварювати щонайменше один різьбовий болт або болт з поперечним отвором для шплінта або запірного штифта на нижній стороні несучої пластини...

На Фіг.5 зображено колосник 35 згідно з винаходом у двох видах та перерізах (Фіг. 5а в 60 координатах Х-2, Фіг. 55 в координатах 2-У та на Фіг.5с в координатах Х-У).

Кожний колосник, як правило, встановлюють між двома поперечними балками 32 так, що вирізи 51 оточують край верхнього фланця поперечної балки. Це забезпечує нерухоме з'єднання таким, що колосники захищено утримуються в кожному положенні колосникового візка без необхідності їх закріплення з допомогою болтів, шпильок або заклепок. Було виявлено, як позитивна особливість, що кожен колосник має певну рухливість відносно поперечних балок і відносно сусіднього колосника, завдяки чому термічні розширення можливі у всіх напрямках і колосники вільні від механічної деформації, а також можливе самостійне вивільнення окотнів або інших твердих частинок, що застрягли, внаслідок відносних рухів. Кожен колосник, крім того, має поверхневі елементи 52, які розташовано з проміжком між сусідніми колосниками. Між поверхневими елементами 52 простягається у поздовжньому напрямку колосника напівкругла канавка 53, яка разом з напівкруглою канавкою сусіднього колосника утворює отвір 54 для проходження потоку газу крізь колосник. Ізоляційна пластина 55 захищає верхній фланець 56 поперечної балки 32 від неприпустимо високих температур. Його можливо просто розмістити на поперечній балці 32, переважно він простягається по всій довжині поперечної балки від однієї бічної стінки 34 до іншої бічної стінки і утримується від падіння колосниками 35. Ізоляційну пластину 55 також можна розділити на 2-8 частин у поздовжньому напрямку, наприклад, для полегшення транспортування.

Приклад

Типовий колосниковий візок довжиною у напрямку руху рухомої колосникової решітки (Х- координата) 1500 мм, середньою шириною у У-напрямку 4000 мм, та висотою бічної стінки у 2- напрямку 450 мм. має об'єм наповнення 2,586 м3, з яких шар постелі становить 0,606 м3 при товщині цього шару 100 мм, а бічний шар товщиною 80 мм складає 0,084 м3. Внаслідок конструкції бічних стінок відповідно до винаходу, бічний шар можна не створювати і це збільшує об'єм для сирих окотнів на 4,4 95. Коли шар постелі повністю виключено, а створено лише бічний шар, то це відповідає збільшенню об'єму приблизно на 32 95. Коли шар постелі і бічний шар частково або повністю виключено, об'єм колосникового візка для сирих окотнів може бути збільшено від 20 до майже 36 95 у порівнянні з об'ємом за наявності бічного шару та шару постелі.

Перелік позицій конструктивних елементів: 1- механічна топка для опалення окотнів 2 - зонт

З - колосниковий візок 4 - рухома колосникова решітка, ланцюг колосникових візків 5 - верхня вітка 6 - безперервний конвеєр 7 - опорні котки колосникового візка 8 - внутрішня рейкова направляюча 9 - зовнішня рейкова направляюча 10 - підйомне або привідне колесо 11 - западина між зубцями 13 - опускне або кероване колесо 14 - западина між зубцями 15 - нижня вітка 30 - рама

З1 - коток 32 - поперечна балка 33 - кінцева частина 34 - бічна стінка 35 - колосник а - кут внутрішньої поверхні бічної стінки до колосника 41 - тримач 42 - поперечні розпірки 43 - несуча пластина 51 - вирізи на торці колосника 52 - поверхневий елемент для контакту з сусіднім колосником 53 - напівкругла канавка 54 - отвір 55 - ізоляційна пластина

56 - верхній фланець поперечної балки 32

А - шар постелі сбо- шар сирих окотнів

Claims (15)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Колосниковий візок (3) для транспортування сипучих матеріалів на їх термічну обробку, який має раму (30) із щонайменше двома протилежними поперечними балками (32), на які спираються колосники (35), і двома кінцевими частинами (33), кожна з яких з'єднує поперечні балки (32) одну з одною і кожна з яких має щонайменше два котки (31), і щонайменше одну бічну стінку (34), який відрізняється тим, що між щонайменше однією частиною колосникового візка та колосником (35) встановлено ізоляційну пластину (55), а колосники (35) та/або щонайменше одну бічну стінку (34) та/або зазначену ізоляційну плиту (55) виконано із керамічного волоконного композиту, в якому волокна є металевими та стійкими до високих температур.

2. Візок за п. 1, який відрізняється тим, що щонайменше один колосник (35) має щонайменше один виступ, такий, що його опорна поверхня, якою він спирається щонайменше на один колосник, є зменшеною.

3. Візок за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що ізоляційна пластина (55) має питому теплоємність більше ніж 500 Дж кг" К" і/або питому теплопровідність менше за 35 Вт м" Кк.

4. Візок за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що поперечні балки (32) мають щонайменше один верхній фланець (56) для розміщення щонайменше одного колосника (35), а між верхнім фланцем і колосником (35) встановлена ізоляційна пластина (55).

5. Візок за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що керамічний композит є матеріалом, що містить оксид алюмінію та/або оксид кремнію, та/"або тим, що керамічний композит є оксидною керамікою.

6. Візок за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що керамічний композит містить андалузит та/або муліт.

7. Візок за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що волокна містять залізо і/або нікель, і/або хром, кремній, алюміній, і/або марганець, і/або тим, що масова частка волокон в композитному матеріалі знаходиться в межах 10-90 95.

8. Візок за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що керамічний композит має порожнини, утворені заздалегідь уведеними в керамічний композит полістиролом, іншими подібними пластиками та/(або деревиною, тирсою або іншими подібними біогенними сировинними матеріалами перед випалюванням, які значною мірою вигазовуються під час випалювання і залишають ці порожнини в керамічному композиті.

9. Візок за будь-яким і попередніх пунктів, який відрізняється тим, що кожну одну з бічних стінок (34) розділено на три сегменти (З4а, 346, 34с).

10. Візок за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що бічні стінки (34) прикріплено до кінцевих частин (33) рами (30) гвинтами та/або болтами.

11. Візок за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що всередині бічної стінки (34) встановлено щонайменше один металевий тримач (41), який виступає за межі опорної поверхні бічної стінки (34), яка при роботі спирається на кінцеву частину (33), або є прийнятним для розміщення кріпильного елемента і використовується для прикріплення до рами (30).

12. Візок за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що на поверхні, що звернена до рами, кожна бічна стінка (34) містить металеву несучу пластину (43), яка щонайменше частково простягається між частиною бічної стінки (34), виготовленої з керамічного композитного матеріалу, та кінцевою частиною (33).

13. Візок за п. 12, який відрізняється тим, що металева несуча пластина (43) в щонайменше одному напрямку простягається за раму (30).

14. Візок за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що бічні стінки (34) утворено таким чином, що вони стають більш товстими в напрямку до рами (30).

15. Спосіб термічної обробки сипучих матеріалів, в якому цей сипучий матеріал транспортують крізь зони термічної обробки в колосниковому візку, який складається з рами із щонайменше двома протилежними поперечними балками, на які спираються колосники, і яка на двох протилежних боках має котки, та двох бічних стінок, який відрізняється тим, що між щонайменше однією частиною колосникового візка та колосником встановлюють ізоляційну пластину, а бічні стінки та/або колосники, та/або ізоляційну пластину утворюють з керамічного бо волоконного композиту, який має металеві волокна, що є стійкими до високих температур, при цьому шар сипучого матеріалу, якии щонайменше частково контактує з бічними стінками та/або колосниками, включають для термічної обробки. че х их КХ ! й у е гав не зе дк в оз кт КОКО Ав ня у а МАК ВК, ях х я А АК 2 с не Н Ї У пи ЖИ Ку БУ Ку - х, ник З хе х Ж КИ КК и х Оле Кия І-ї КІ Бе мен то МАЛЖДИННННК ї 12 ох ТІ. К і Н по ей і : М НЕ 5: : п щОЖ І: 2 1-х и : Я ї пи М 1 ї поп тт кої ; ех, Н пак їз КТ-хй ! ск і ЦЗ я НЕ 3 Е з 0 БЕ пе і - дів В КО ї п зей ' з і пд з і ї пі х ПИТИ з : ТК х че і нс ? чок У вок :

з. пе кож зх цк КЕ х ї у Ех М у ню І : Кк їх НІ НА і х її ІН я я ОКА 1 7 Ї х БИ От я Коб Не 3 х Х г Хе В ох 3, т КЕ Боже 7 їх Пай Мк у ПК 5 з : ' щих Ї ї ПО НЕ 1 кої і ? їх МУКУ пов Ї З ПЕ Ї сп і 3 Ів і п І: ї 500 Не ї ї Шонем о В зу КО ннЯ ї ж М. Ко Н 7 ОО є БЖ. і х НІ ПИ ї : Е г їх хи х х х х ч В Ух. хх х т ї Вк хх хх їх х Її ї пом па і З ї НС КО ї ї ї Те НК : Ї Фени М Мох 3 ж ПЕ ї Т ї тик УКХ : : ІЗ ЖК НО : КО Б : ї НКУ пот ї Ї їх пок но: І Ї 3 НН що 1 : х Не Не» 3 З п пе: 1 З ПЕ ЦЯ : ї ї п НКУ ї 5 Шен МОЖ х ї Мо. Мо 3 х х ЕІ ОО Бе і ї З Кк Я і : а ОА. х ї ОК НУ і ї ї поши НА І х ВО БЖ : х ПО ПА і в І Шона ЙО Ханна м х х пк ОК і р. х З пк Те: і х 1 КО 1 хо ГУ ПИ я ТМ 1 х ї п мох ї й З ОО БЕ. ї БІ Б: ї Я Її І ІЗ: ї то ї 1 НЯ І : ї х ЦЕ ТЕ ї х У 3 К Дня, ке у : НУ ї Й х їх НИ НЕК : ї ї ж НМА: : х ї пок ог ї х гу пок НЕ і і КО І : 3 О0ОжЖК КО. у шен Побяен і З ВО НЕ 3 ї З ТОІ НМ Т ї ї На іш ї ї ї ок пок ї : ї Я Ки : х ОО і ; ї ї ЗМ іа м і ї В КЕ ї ї В БО бої У ї Поу у МАЕ ї ОО НЕК ; ще В. хх З «- ж З: ї 1 ї цк з Мо ї

Е.О пк і її ІЕМ х ! іме: і її ЧЕ х ' МО ї І Є З УМХ -- --. НИ х х її Пк Х ту и ТЛ ІЗ : ї у ошнннв -ї : УК ах МО 1 п У ся пет 5-2 ї її ІКО роя Тео; Вк : хх ПОООУ Н ОЗ В ї М хх Петр. Н Тон ї м НЕ ЕН і ЗД Н ї п. , МО ї ї ЧК ї Ме ї ї ме дя ї Н Н Б ЗУ: ї їх 155. в ї хх вин В шиї МО МЖкяннокї Її ПАК мя МО Ї ї Не ХХ Май ї ї ПО їй кн М ї і Ми ії Кз МКК З ї пог 3 ти Мої ї і Ок хо х З ї БО, ШО. І це но М ! ОО хХ МУК : Мн Дн УМ КАЄ МЕЖІ, «ЧИХ

ВЖИ. ЖК МИХ ЕОМ и АЖ хо су в ок г Есе х хо Лк Хол Ка с ХЛ ях т ХУ ши Фіг

ЩІ 7 Еш Ї пре .

АХ. Ї Р є ї ШМК ж і с СО в ря | Г : З . ! о ! зва Гі НК отв п, ге т | ! т строк 1 МИ Я Ге пп ши. ши и яв ру ро ! ке ОКО ок : ше т т г і іі чом оон дов чн зе З ї У домов. З Ко ж З реву, ре т р ше і с т т т кн яти і, С 00 1 7 рт В і / чі ет ! іБг ; що ; т і т-х с «Е і : го с і з і ще;

Фіг. З