UA73610C2 - A method and device for distribution of lumpy bulk material - Google Patents

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до пристрою та способу отримання стаціонарного шару у металургійний установці, 2 переважно, для виробництва передільного чавуну або загальновживаної сталевої продукції, з шихтових матеріалів, що містять залізо, зокрема, у плавильному газифікаторі, у якому (пристрої) та у який (спосіб) грудковий насипний матеріал, що містить складові, котрі містять руду та містять вуглець, зокрема, попередньо відновлену залізну руду, переважно, губчасте залізо, і, переважно, грудкове вугілля, завантажують на поверхню, і відбувається ретельне, переважно, однорідне змішування складової, що містить руду, зі складовою, 70 що містить вуглець, насипного матеріалу.

Розподіл грудкового насипного матеріалу на розширювальній поверхні є проблемою, відомою фахівцям у галузі будівництва установок і технології процесів. Особливо у разі реакторів, що використовуються у технології хімічних/фізичних процесів, докладають значних зусиль, щоб досягти розподілу насипного матеріалу, оптимізованого до конкретного процесу. Неналежне завантаження реактора цього типу може призвести до 72 зниження якості продукту, великих втрат, спричинених вилученням пилу, та зниження продуктивності установки у цілому. Розподіл матеріалу є важним інструментом, зокрема, для регулювання розподілу газу.

У цьому відношенні СЕ-С-19623246 описує пристрій для спільного центрального введення вугілля та губчастого заліза до плавильного газифікатора. Дарма що досягається прийнятно ретельне змішування складових, центральне введення суміші вугілля/губчастого заліза не виявилося таким, що забезпечує переваги, як з технічних, так і економічних причин.

Для усунення зазначених недоліків метою винаходу є удосконалення способу відповідно до обмежувальної частини пп.1ї і 5 і пристою відповідно до обмежувальної частини п.8 формули винаходу, щоб отримати економічніший спосіб та економічнішу технічну конструкцію установки у порівнянні до відомих.

Мета винаходу досягається у способи, описані у відмітної частині пп.1 і 5, та за допомогою пристрою, с описаного у відмітної частині п.8 формули винаходу. Ге)

Винахід виявився таким, що забезпечує переваги особливо у разі, якщо його використовують у плавильному газифікаторі й у цьому відношенні дуже докладно документований. Втім, використання винаходу не обмежується цим варіантом здійснення, а скоріше опис дій у плавильному газифікаторі представляє просто пояснення, наведені для прикладу. о

Відомий плавильний газифікатор використовують для плавки залізної руди, що здебільшого є попередньо «- відновленою (металізованою) (прямо відновленим чавуном), та отримання відновного газу, переважно, як з вугілля. ее,

Вугілля та прямо відновлений чавун зазвичай вводять до плавильного газифікатора через купол со газифікатора; щодо вугілля, його виявилося доцільнішим вводити центрально. Отже, прямо відновлений чавун

Зо вводять через кілька ексцентрично розташованих отворів у куполі газифікатора. -

Винахід відрізняється також способом створення стаціонарного шару у металургійній установці, переважно, для виробництва передільного чавуну або загальновживаної сталевої продукції, з шихтових матеріалів, що містять залізо, зокрема, у плавильному газифікаторі, у який грудковий насипний матеріал, що містить складові, « котрі містять руду та містять вуглець, зокрема, попередньо відновлену залізну руду, переважно, губчасте З 70 залізо, і, переважно, грудкове вугілля, завантажують на поверхню, і відбувається ретельне, переважно, с однорідне змішування складової, що містить руду, зі складовою, що містить вуглець, насипного матеріалу, з» причому у такий спосіб усю складову, що містить руду, завантажують на активну обводову зону (периферійну зону) стаціонарного шару, у якій відбувається ретельне, переважно, однорідне змішування складової, що містить руду, зі складовою, що містить вуглець, насипного матеріалу.

У цьому контексті під активною обводовою зоною мається на увазі та зона стаціонарного шару, через яку у і кількостях, достатніх для виробництва передільного чавуну та (або) отримання відновного газу, рівномірно со проходять гази.

Одна з відмітних ознак винаходу полягає у тому, що крупнозернисту фракцію, зокрема, складової, що містить б вуглець, насипного матеріалу, що має середній розмір часток, який перевищує середній розмір часток насипного - 20 матеріалу, що має бути розподіленим, зокрема, складової, що містить вуглець, завантажують на центр поверхні, і у такий спосіб забезпечують заданий, краще сталий, розподіл часток за розміром. с Ще одна з відмітних ознак винаходу полягає у тому, що насипний матеріал, зокрема, складову насипного матеріалу, котра містить вуглець, розподіляють через завантажувальний пристрій у практично обертально-симетричний спосіб з меншою кількістю матеріалу, ніж кількість, що відповідає середній в інших 29 місцях на поверхні, між центром і зовнішнім краєм активної обводової зони стаціонарного шару, що подають до

ГФ) центру поверхні прямим розподілом.

Ще одна з відмітних ознак винаходу полягає у тому, що крупнозернисту фракцію, зокрема, складову, що о містить вуглець, насипного матеріалу у даний момент подають до стаціонарного шару на певній відстані від центру у такий спосіб, що згодом вона автоматично завантажується на центр поверхні через непрямий розподіл, 60 зокрема, через сегрегацію.

За подальшим варіантом здійснення пропонованого способу грудковий насипний матеріал завантажують через один або більше стаціонарних пристроїв.

Завантаження можна здійснювати прямо або непрямо.

За визначенням, пряме завантаження - це завантаження, у якому насипний матеріал, про який йдеться, під 62 час його завантаження, зокрема, до реактору або ємності, завантажують на задану зону поверхні, зокрема, на центр поверхні.

За визначенням, непряме завантаження - це завантаження, у якому, дарма що насипний матеріал вводять прямим завантаженням, остаточний розподіл по поверхні визначається подальшими діями, зокрема, сегрегацією. У такий спосіб насипний матеріал можна контрольовано розподіляти і завантажувати на конкретну зону поверхні, зокрема, на центр поверхні, навіть попри те, що ця зона була пропущена або принаймні задіяна меншою мірою під час прямого завантаження, і досягається це завдяки, наприклад, сегрегації, тобто, непрямо.

Пряме та (або) непряме завантаження забезпечує розподіл часток за розміром, що під час процесу залишається на усій поверхні практично постійним, тобто, має сталу характеристику. 70 Одна з відмітних ознак винаходу полягає у тому, що розширювальною поверхнею є поверхня, через яку гази можуть проходити, зокрема, через яку гази дійсно проходять, причому технологічний газ спрямовують через цю поверхню у контрольований спосіб. Проходження газу у такий спосіб є важливою відмітною ознакою відповідного способу, наприклад, проходження газу через стаціонарний шар шахтної печі або плавильного газифікатора.

Одна з важливих цілей пропонованого способу полягає у тому, щоб створити шар газифікатора у прийнятний спосіб, щоб запобігти кількісних коливань, коливань тиску та хімічного складу у системі газу над шаром.

Оскільки плавильний газифікатор окрім виробництва передільного чавуну використовують також для отримання відновного газу, нерівномірні потоки газу суттєво перешкоджають його роботі. Ці нерівномірності здатні навіть призвести до виникнення фонтанів газу, що спричиняють несподіваний викид пилу з установки. Такий час від часу викид пилу, що виникає, приміром, через несподіване коксування, створює навантаження на подальші 2о установки, зокрема, на відновну шахтну піч.

Особливо у разі способів, у яких газ подають збоку, нижче шару, у відомих рішеннях проходження газу через центр реакційного шару є недостатнім з огляду на навантаження. Пропонуються протизаходи, що значно поліпшують спосіб.

Створення стаціонарного шару у плавильному газифікаторі значно відрізняється від завантаження, скажімо, сч доменної печі, оскільки плавильний газифікатор, з одного боку, є установкою з іншими параметрами, зокрема, з іншими розмірами, а з другого - плавильний газифікатор працює, використовуючи інший спосіб, у який і) використовують інший завантажувальний пристрій, ніж використовуваний, скажімо, у разі доменної печі.

У способі цього типу, якому надається перевага, використовуваними енергоносіями є тверді частки, що містять вуглець, зокрема, вугілля, та газ, що містить Ог. У відомих способах у такому разі вугілля подають з о зо Вугільного бункера, використовуючи один або більше черв'ячних конвеєрів, їі додають центрально, і відтак вугілля падає на поверхню шару вузьким скупченим струменем через газову камеру плавильного газифікатора. (87

Зрозуміло також, що вугілля можна подавати до стаціонарного шару не центрально, а роздільно кількома «о частковими струменями.

У разі центрального подавання вугілля до газифікатора вугілля через характеристику черв'ячного ме) з5 транспортування падає не на центр поверхні шару, а трохи вбік від нього за рахунок горизонтальної швидкості М. вивантаження з черв'яка.

Через тенденцію завалки до накопичування у певних точках, через відносно дрібні частки та через тенденцію вугілля до агломерації (спікання) проходження газу через шар у центральних точках завантаження погіршується.

Утворюється конус насипного матеріалу, і час від часу різні об'єми цього конуса несподівано сповзають униз до « обводової зони, через яку проходять гази. Вугілля проходить у гарячішу оточуючу зону і під час процесу дуже з с швидко коксується. . Наслідком цього є кількісні коливання газу і тиску та коливаннями хімічного складу, що призводять до а подальших несприятливих впливів на газову систему далі за потоком.

Далі, зазначене сповзання вугілля призводить до нерівномірного та несиметричного розподілу матеріалу по

Колу. У результаті безперервне нагрівання шихти переривається, і через це прямо відновлений чавун (ПВЧ) -І нагрівається по колу у різній мірі, і відтак стає неможливим встановити рівномірний температурний профіль.

Результатом стають коливання кількості передільного чавуну та шлаку. Локальні відрізнення у складі шлаку по о колу спричиняють переривання вихідного потоку, і необхідний склад шлаку у піді шляхом змішування шихтових

Ге» матеріалів можна створити лише у недостатній мірі.

Точкове завантаження вугілля до центральної зони поверхні шару, що є звичаєвим у разі завантаження - плавильного газифікатора, згодом призводить до безконтрольного створення поверхні шару та, залежно від о поведінки сегрегації, до неприйнятного розподілу різних часток насипного матеріалу за розміром.

У разі завантаження такого роду краще, якщо більші частки переміщатимуться назовні. Газ, що протікає через шар ізнизу, згодом намагається просочитися до стінки газифікатора та у безконтрольний спосіб ов розподіляється по поперечному перерізу стаціонарного шару. Високі локальні швидкості газу, що здатні навіть призвести до фонтанів, у разі їх виникнення порушують реакції газу у куполі газифікатора та збільшують вихід

Ф) пилу. Отже, є велика зона у центрі газифікатора, через яку протікає мало газу. Відтак, об'єм активного шару ка зменшується, і до так званого мертвяка у центрі або у піді подають, головним чином, відносно дрібні частки, через що випуск ще більше погіршується. во Одна із цілей винаходу полягає у тому, щоб вугілля завантажували не в одну точку у газифікаторі, а розсіювали по поверхні шару у спосіб, контрольований щодо розміру часток, зокрема, у обертально-симетричний спосіб. При цьому має також забезпечуватися завантаження більшої кількості грудкового вугілля у центр, ніж на оточуючу зону, оскільки така конфігурація процесу виявилася особливо доцільною. 65 Ще одна важлива мета пропонованого способу полягає у тому, щоб закласти шар газифікатора у прийнятний спосіб, щоб запобігти кількісних коливань, коливань тиску та хімічного складу у системі газу над шаром.

Оскільки плавильний газифікатор окрім виробництва передільного чавуну використовується також для отримання відновного газу, нерівномірні потоки газу представляють собою суттєву перешкоду його роботі. Ці нерівномірності здатні навіть призвести до виникнення фонтанів газу, що спричиняють несподіваний викид пилу з установки. Такий час від часу викид пилу, що виникає, приміром, через несподіване коксування, створює навантаження на подальші установки, зокрема, на відновну шахтну піч.

Ця мета досягається рівномірним розподілом вугілля або матеріалу насипного матеріалу, збагаченого вугіллям, на стаціонарному шарі та, відтак, одночасно більш однорідним змішуванням вугілля з прямо відновленим чавуном (ПВЧУ), зокрема, до зони центра подають, головним чином, таку саму кількість вугілля, що й 7/0 розбита над мертвяком, щоб запобігти утворення конусу насипного матеріалу.

У цьому разі, зокрема, у разі одночасного та безперервного завантаження грудкового матеріалу та попередньо відновленої залізної руди, зокрема, губчастого чавуну, як у разі завантаження плавильного газифікатора, змішування відбувається особливо ефективно.

У варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, на центр стаціонарного шару прямим розподілом /5 подають менше вугілля, ніж кількість, що розбита над мертвяком, завдяки чому рівень шару знижується, й у такий спосіб відносно грудкове вугілля завантажується на центр шару через сегрегацію, тобто непрямий розподіл. Нижчий рівень цього типу, а також більша кількість грудкового вугілля у центрі стаціонарного шару призводять до більшої міри вдування газу в центрі і, відтак, до збільшення активного об'єму шару для хімічних або металургійних процесів плавильного газифікатора.

Необхідного розподілу часток у шарі плавильного газифікатора можна досягти не лише непрямим, але й прямим завантаженням, у разі якого на розподіл часток по стаціонарному шару за розміром впливають у контрольований і прямий спосіб. У цьому відношенні можна передбачити попереднє сортування насипного матеріалу за розміром часток.

Відомі рухомі, зазвичай обертові, завантажувальні пристрої для завантаження доменних і шахтних печей. Ці сч Завантажувальні пристрої можна використовувати для регулювання розподілу шихти та руди, зокрема, у зоні верхньої шахти, відповідно до технологічних вимог у контрольований спосіб. (8)

У порівнянні до відомих технічних рішень, пропонований нерухомий, працюючий у стаціонарному режимі завантажувальний пристрій, має кілька переваг.

Важливою перевагою у цьому відношенні є менша сприйнятливість цього пристрою до механічного та о зо Термомеханічного зносу. При підвищених температурах рухомі частини можна використовувати лише в обмеженій мірі, оскільки адаптація потребує непропорційно високих видатків. --

Далі, для рухомого пристрою зазвичай потрібен привід, що, по-перше, у свою чергу спричиняє додаткові «о видатки на обслуговування і, по-друге, у разі необхідності приводу пристрій, що здатний витримувати високі температури і має міцну конструкцію, зокрема, спеціально підсилену, треба робити відповідних розмірів, і, ме) відтак, потребує високих видатків на енергію. ї-

Одна з відмітних ознак винаходу полягає у тому, що вугілля розсіюють за допомогою завантажувального пристрою, що забезпечує практично рівномірний, зокрема, обертально-симетричне завантаження по поверхні шару напівкоксу за допомогою спрямованого долу струменя вугілля. Залежно від конструкції цього завантажувального пристрою, профіль поверхні можна задати таким, що на потік газу та твердих часток у « стаціонарному шарі можна впливати у контрольований спосіб. Зокрема, за ще одним варіантом здійснення в с винаходу, якому віддається перевага, завантаження з використанням одного завантажувального пристрою можна проводити у кількох місцях шляхом поділу струменя насипного матеріалу. ;» Зрозуміла й рухома конструкція пропонованого завантажувального пристрою, за допомогою якої насипний матеріал, зокрема, попередньо сортований, подають на окремі зони поверхні, зокрема, стаціонарного шару, у Контрольований спосіб. -І Відповідні розсіювання та розподіл вугілля по поверхні шару у такий спосіб зі знаходженням відносно грудкового вугілля у центрі плавильного газифікатора, прохід газів Через який погіршується, призводять до о того, що завантажене вугілля зазнає діянь гарячого газу більш рівномірно і неперервно коксується. Несподівані

Ге» пересування матеріалу з холодніших зон до більш гарячих відвернені, й отримання газу зроблено більш 5р однорідним або сталим. Розсіювання вугілля запобігає й нерівномірному потоку центрального конуса насипного - матеріалу назовні. о У такий спосіб забезпечується однорідне нарощування матеріалу на шарі напівкоксу (шару грудкового вугілля), і, відтак, не лише отримання газу, але й склад шлаку та передільного чавуну на периферії (колі) (в зоні активного шару) роблять більш рівномірними. Це призводить до більш однорідного спрямування шлаку з Ппокращанням характеристик випуску. Це, у свою чергу, справляє позитивний вплив на теплообмінну функцію у стаціонарному шарі та якість передільного чавуну. (Ф, Задане розсіювання вугілля на поверхню шару напівкоксу запобігає потоку матеріалу, що розпочинається з ка центрального конуса насипного матеріалу. Несподіване неконтрольоване сповзання відносно великого об'єму вугілля назовні вже унеможливлене. 60 Розсіювання вугілля на поверхню шару зменшує утворення агломератів, що порушують потік матеріалу у газифікаторі, оскільки немає занадто великого накопичення матеріалу, що перебуває у тій самій стадії піролізу.

Далі, розсіювання призводить до рівномірного коксування, оскільки вугілля завантажують прямо до зони, через яку проходять гази, і воно не сповзає долу у неконтрольований спосіб, призводячи до несподіваного коксування. 65 Симетрично і рівномірно розподілене вугілля має подальшу перевагу у тому, що воно однорідно змішується з

ПВЧ на колі. Рівномірні кількості передільного чавуну та шлаку, а також їх приблизно постійний склад на колі,

покращують металургійний режим у шарі газифікатора над кисневими фурмами. Отже, шлак може витікати легше, й умови проходження та випуску газу покращуються.

У разі використання нерухомого, працюючого у стаціонарному режимі, зокрема, непривідного, Ззавантажувального пристрою, розташованого над центром газифікатора, за одним із варіантів здійснення винаходу вугілля розподіляють, зокрема, у обертально-симетричний спосіб, на великий поверхні без завантаження будь-якого вугілля на центр газифікатора. Через сегрегацію грудкове вугілля проходить до центру та зони мертвяка. Це призводить до того, що до мертвяка подають грудкове вугілля, завдяки чому випуск покращується до самої льотки. Вміст ПВЧ у місці, де потік тепла є низьким через малу швидкість газу (погану 70 теплопровідність), слід підтримувати низьким.

Контрольоване утворення профілю поверхні шару напівкоксу цього типу і регульований розподіл часток за розміром по площі поперечного перерізу дозволяють впливати на потік газу та вихідний потік рідкої фази.

Покращуються умови теплообміну в стаціонарному шарі, завдяки чому зменшується споживання енергії.

Підтримування потоку газу подалі від стінки захищає вогнетривку футерівку.

У результаті того, що на центр стаціонарного шару плавильного газифікатора подають великі грудки вугілля, мертвяк утворюється з відносно великим об'ємом пустот, завдяки чому до цієї зони можна з потоком газу передавати підвищені кількості тепла і можна дозволити рідкій фазі протікати до цієї зони, а також зменшити порушення потоку над зоною газифікатора. Якщо проходження газу зробити більш рівномірним, вміст пилу у технологічному газі зменшується. Як наслідок цього, до відновної шахти переноситься менше пилу, 2о навантаження на систему рециркуляції пилу полегшується, і втрати шламу у процесі зменшується.

За одним із варіантів здійснення винаходу, якому віддається перевага, передбачається встановити завантажувальний пристрій, що поділяє потік насипного матеріалу на кілька часткових потоків з таким розрахунком, щоб у такий спосіб, прямим або непрямим розподілом, завантажувати більше грудкового вугілля на центр або в інше місце, попередньо визначене конкретним процесом, зокрема, плавильного газифікатора. с

Подальшими варіантами здійснення винаходу є сполучення завантажувальних пристроїв, у яких використовують прямий та (або) непрямий розподіл. і)

Винахід відрізняється ще й пропонованим способом розподілу грудкового насипного матеріалу, зокрема, грудкового вугілля, з потоку насипного матеріалу на розширювальну поверхню, зокрема, на стаціонарний шар. У варіанті здійснення, якому віддається перевага, ця поверхня поширюється в межах реактора або ємності, що о зо Використовують у фізичному або хімічному технологічному процесі, зокрема, у реакторі плавильної установки для виробництва передільного чавуну або загальновживаної сталевої продукції, грудковий насипний матеріал -- завантажують через завантажувальний пристрій, і матеріал розподіляють радіально назовні, якщо дивитися «о зверху, пристроєм для радіального розподілу, у який спосіб насипний матеріал перед тим, як він контактуватиме із пристроєм для радіального розподілу, ще й розсіюють у пристрої для розсіювання у радіальному та дотичному ме) з5 напрямках, якщо дивитися зверху. ча

Одна з відмінних ознак пропонованого способу полягає у тому, що перед розсіюванням насипного матеріалу потік насипного матеріалу на краще як першій стадії способу центрують через транспортування потоку насипного матеріалу до центрувального пристрою і протікання насипного матеріалу через кілька центрувальних отворів центрувального пристрою, причому будь-який надлишок потоку насипного матеріалу, що може « 70 Виникнути, відводять через принаймні один випускний пристрій, зокрема, через ще один отвір. в с Ще одна відмінна ознака винаходу полягає у тому, що насипний матеріал утворює на центрувальному пристрої конус насипного матеріалу. ;» Ще одна відмінна ознака винаходу полягає у тому, що крупнозернисту фракцію насипного матеріалу, що має середній розмір часток, що перевищує середній розмір часток усього насипного матеріалу, що розподіляється, завантажують, зокрема, використовуючи сегрегацію, на задану зону поверхні, зокрема, на центр поверхні, і у -І такий спосіб забезпечують заданий, краще сталий, розподіл зерен за розміром.

За визначенням, "розподіл зерен за розміром" - це кількісна пропорція кожної фракції часток у певному о місці відносно до загальної кількості часток у цьому місці.

Ге» За визначенням, те, що відоме як "стала характеристика розподілу зерен за розміром" означає наявність 5р розподілу зерен за розміром, який у конкретному місці є приблизно постійним із плином часу. Далі, за ще одним - варіантом здійснення винаходу кількість часток однієї фракції - також залежно від місця поверхні - о представляє собою практично незмінну із плином часу характеристику відносно до загальної кількості часток відповідної фракції на поверхні.

Винахід відрізняється ще й пропонованим пристроєм для розподілу грудкового насипного матеріалу, ов Зокрема, грудкового вугілля, з потоку насипного матеріалу на розширювальну поверхню, зокрема, на стаціонарний шар, причому у варіанті здійснення, якому віддається перевага, ця поверхня поширюється в межах

Ф) реактора або ємності, що використовують у фізичному або хімічному технологічному процесі, зокрема, у реакторі ка плавильної установки для виробництва передільного чавуну або загальновживаної сталевої продукції, у якому (пристрої) для завантаження грудкового насипного матеріалу передбачений завантажувальний пристрій, що має во принаймні один пристрій для радіального розподілу насипного матеріалу радіально назовні, якщо дивитися зверху, і у якому (пристрої) крім того завантажувальний пристрій, розташований за пристроєм для радіального розподілу, має принаймні один пристрій для розсіювання насипного матеріалу, передбачений у верхній частині реактора і, переважно, стаціонарний, що уможливлює розподіл принаймні частини насипного матеріалу у радіальному та дотичному напрямках, якщо дивитися зверху. 65 Пропонований пристрій забезпечує на першій стадії рівномірне розсіювання насипного матеріалу, а на другій стадії його розподіл радіально назовні.

В одному з варіантів здійснення винаходу, якому віддається перевага, радіальний розподіл відрізняється тим, що конкретна частина поверхні знаходиться у тіні пристрою для радіального розподілу, і тому на неї завантажують меншу кількість насипного матеріалу. Відомий конус розсіювання не лише впливає на радіальний розподіл, а ще й розміщує задану площу поверхні під цю тінь.

В одному з варіантів здійснення винаходу, якому віддається перевага, пристрій для радіального розподілу розроблений як стаціонарний пристрій, розміщений за розсіювальним пристроєм.

Одна з відмінних ознак пропонованого пристрою способу полягає у тому, що радіально-розподільний пристрій має обертально-симетричну частину, що звужується у напрямку, протилежному потоку насипного /о матеріалу, зокрема, є конічною, та, якщо доречно, стрижнеподібну частину, причому частина, що звужується, якщо доречно, прилягає до стрижнеподібної частини у центрі, якщо дивитися у напрямку потоку насипного матеріалу.

У інших варіантах здійснення винаходу можливі вгнуті та опуклі конструкції, а також практично пірамідоподібні тіла, так само як і їх сполучення, за умови, що вони виконуватимуть функцію радіального /5 розподілу насипних матеріалів.

Стрижнеподібна частина радіально-розподільного пристрою за її факультативної наявності також використовується для фіксування та позиціювання конічної частини.

Конічна частина здійснює радіальний розподіл насипного матеріалу завдяки тому, що насипний матеріал відскакує від бокової поверхні або сповзає вздовж цієї поверхні і у такий спосіб піддається конкретному 2о розподілу.

У цьому разі ту частину поверхні, зокрема, поверхні стаціонарного шару, що накрита тінню або знаходиться у тіні конуса, або, у разі відскакування насипного матеріалу від бокової поверхні та його сповзання долу вздовж цієї поверхні, знаходиться на її уявній подовженій боковій поверхні, прямим розподілом завантажують меншу кількість насипного матеріалу, ніж кількість, що відповідала б поперечному перерізу частини поверхні, сч г що залишилася.

В одному з варіантів здійснення винаходу, якому віддається особлива перевага, вужчаюча частина і) радіально-розподільного пристрою має принаймні один конус або зрізаний конус, кут якого, взятий між твірною та віссю конуса, менше 602, переважно, в межах 10-60.

Радіально-розподільний пристрій роблять з жаротривкого та зносостійкого матеріалу, та (або) він має те, Га») що відоме як подушки матеріалу. На поверхні своєї основи конус або зрізаний конус краще, як мають діаметр, що складає 5095 діаметра розсіювального пристрою або поперечного перерізу живлення. -

Одна з відмінних ознак винаходу полягає у тому, що за розсіювальним пристроєм передбачений принаймні «о один пристрій для центрування потоку насипного матеріалу.

Цим забезпечується контактування потоку насипного матеріалу з розсіювальним пристроєм у його центрі. о

Далі, винахід відрізняється розсіювальним пристроєм, що краще, як прийнятний для використання у пристрої ї- за п.8 або 9 формули винаходу. У цьому разі розсіювальний пристрій має кілька стрижнеподібних та (або) плитоподібних елементів, з'єднаних один з одним і разом приблизно описуючих форму тіла, що звужується у напрямку, протилежному напрямку потоку насипного матеріалу, зокрема, має форму піраміди, і має кілька отворів. «

Далі, винахід відрізняється розсіювальним пристроєм, що краще, як прийнятний для використання у пристрої /-(п-е) с за п.8 або 9 формули винаходу. У цьому разі розсіювальний пристрій має кілька кілець, що разом приблизно й описують форму тіла, що звужується у напрямку, протилежному напрямку потоку насипного матеріалу, зокрема, «» має форму конуса, і має кілька отворів, причому кільця з'єднані між собою принаймні вздовж твірної.

Це є, зокрема, пірамідоподібне тіло, крайні лінії уявної боковій поверхні якого з'єднані стінками,

Зокрема, обертально-симетричного поперечного перерізу. -і У такому разі потік насипного матеріалу, що краще, як вже скупчений, рівномірно розподіляють або розсіюють, приміром, на шар напівкоксу (шар грудкового вугілля) плавильного газифікатора. о У пропонований спосіб насипний матеріал розсіюють через відхилення, часто повторювального, причому б одна з пропонованих конструкцій забезпечує розсіювання насипного матеріалу, яке значно рівномірніше, ніж досягнуте у відомих рішеннях. - За цим винаходом насипний матеріал розподіляють у площині, перпендикулярній напрямку потоку насипного о матеріалу, або, якщо дивитися зверху, у радіальному та дотичному напрямках.

Відомий розсіювальний конус, розкритий, приміром, у ЕР-А-0 076 472, навпроти, здійснює розподіл насипного матеріалу, головним чином, у радіальному напрямку, якщо дивитися зверху, в межах щільного кільця.

Далі, пропонований розсіювальний пристрій здійснює розсіювання, починаючи з потоку насипного матеріалу, не лише у радіальному напрямку назовні, але й у радіальному напрямку усередину, якщо дивитися зверху. іФ) Конкретна форма звуження, зокрема, пропоноване пірамідоподібне тіло, забезпечує радіальне розсіювання з ко переважним у будь-якому разі розсіюванням більшої кількості матеріалу назовні, з більшим радіусом, ніж усередину, з меншим радіусом. во Ще одна відмінна ознака винаходу полягає у тому, що розсіювальний пристрій має кілька приблизно кільцевих тіл, що приблизно описують форму тіла, що звужується у напрямку, протилежному напрямку потоку насипного матеріалу, і, зокрема, має форму конуса.

В одному з конкретних варіантів здійснення винаходу кільцеві тіла з'єднані між собою вздовж однієї чи більше твірних. 65 Ще одна відмінна ознака винаходу полягає у тому, що розсіювальний пристрій повинний охопити увесь поперечний переріз потоку насипного матеріалу.

Подальша відмінна ознака винаходу полягає у тому, що отвори на розсіювальному пристрої є принаймні такими самими великими, як максимальний розмір матеріал, що завантажують.

За одним з варіантів здійснення винаходу стрижнеподібні, кільцеві або плитоподібні елементи зроблені зі зносостійких, з високою ударною міцністю, жаротривких матеріалів та (або) краще, як мають прямокутний або трикутний поперечний переріз.

Далі, винахід відрізняється пристроєм для центрування потоку насипного матеріалу для використання у пристрої за п.9 або 10 або 11 формули винаходу, що має принаймні один центрувальний отвір, у якому (пристрої) передбачений принаймні один випускний пристрій, краще, як ще один отвір, через який можна /о Відводити будь-який надлишок потоку насипного матеріалу, що виникає при центруванні потоку насипного матеріалу.

Одна з відмінних ознак винаходу полягає у тому, що центрувальний пристрій роблять як металевий центрувальний лист, що представляє собою кільцевий металевий лист з внутрішнім радіусом і зовнішнім радіусом, з якого вилучено принаймні часткову зону, /5 Зокрема, кільцевий сегмент або кільцевий сектор.

Ще одна відмінна ознака винаходу полягає у тому, що металевий центрувальний лист роблять таким чином, що з металевого центрувального листа вилучено кільцевий сегмент з центральним кутом 180 9.

Металевий центрувальний лист у завантажувальному пристрої використовують для скупчення та центрування потоку насипного матеріалу або самого насипного матеріалу, що транспортується з бункера, приміром, конвеєрними черв'яками. Така подача завжди призводить до вихідної кривої, що змінюється відповідно до швидкості обертання або продуктивності конвеєра.

У цьому разі металевий центрувальний лист роблять таким чином, що він має принаймні один перший отвір, призначений для центрування насипного матеріалу, і принаймні один випускний пристрій, краще, як отвір, для випуску будь-якого надлишку потоку, що виникає. Надлишок такого роду виникає, якщо пропонований перший, с центрувальний, отвір заповнений або забитий.

Зокрема, цей металевий центрувальний лист роблять таким чином, що з кільцевого металевого листа, що о має внутрішній радіус і зовнішній радіус, вилучено принаймні сектор кола або кільцевий сегмент.

Альтернативні конструкції мають, для прикладу, криволінійні або лійкоподібні металеві центрувальні листи.

У разі кільцевої конструкції центрувальний отвір металевого центрувального листа у варіанті здійснення, Га») зо якому віддається перевага, роблять у вигляді центрального отвору у металевому листі, обмеженого кільцем.

Додаткові отвори, що співпадатимуть з випускним пристроєм, можна передбачити у такий спосіб, щоб вони (77 прилягали до центрувального отвору і через це не могли бути конструктивно відокремленими від останнього. Ге)

Однак з функціональної точку зору вони є окремими, оскільки ці додаткові отвори призначені для випуску надлишку потоку. о

Металевий центрувальний лист завантажувального пристрою розташований таким чином, що конвеєрний (р пристрій, зокрема, зазначені черв'ячні конвеєри, транспортує насипний матеріал на металевий центрувальний лист і при цьому не завантажує ту частину металевого листа, що має випускний пристрій, приміром, додаткові отвори для витікання матеріалу, що накопичується на металевому центрувальному листі у разі забивання першого центрувального отвору. «

У такому разі конус насипного матеріалу утворюється якнайкраще на металевому центрувальному листі, і 3 ше) с цього конуса матеріал протікає через зазначений перший, центрувальний отвір і у такий спосіб центрується. й Пропонована конструкція забезпечує можливість витікання насипного матеріалу через зазначений випускний "» пристрій у разі забивання центрувального отвору у металевому центрувальному листі, зокрема, на недовгий час.

У порівнянні з відомими пристроями для центрування потоку насипного матеріалу досягається низка переваг.

Особливо у разі живлення за допомогою конвеєрного черв'яка слід зважити на параболічний шлях потоку -І насипного матеріалу. Горизонтальна швидкість, що виникає при цьому, призводить до заданого зміщення потоку насипного матеріалу і, відтак, до його позацентрового контактування з матеріалорозподільним пристроєм. о Крім того, у разі використання відомого пристрою, приміром, труби з вужчаючим діаметром зміна кількості

Ге») матеріалу, що пропускається, може спричинити заповнення або забивання пристрою для центрування потоку 5р насипного матеріалу. Навпроти, пропонована конструкція металевого центрувального листа має незалежно від - одного або більше центрувальних отворів принаймні один пристрій для випуску матеріалу у разі надлишку о потоку.

За одним із варіантів здійснення винаходу розмір отвору, що скупчує, принаймні в 6 - 10 разів більший за максимальний діаметр насипного матеріалу, що транспортується.

У порівнянні з відомими технічними рішеннями, нарощування конусу насипного матеріалу і сповзання долу насипного матеріалу на конусі насипного матеріалу, поданого у такий спосіб - через центрувальний отвір, іФ) призводить до значно меншого механічного або термомеханічного навантаження на пристрій. Далі, ко центрувальний пристрій роблять з матеріалів, що здатні витримувати високу температури і є високо зносостійкими. во Не обмежуючі приклади варіантів здійснення винаходу докладніше описуються нижче із посиланнями на схематичні креслення, на яких:

Фіг.1 схематично показує розподіл вугілля у плавильному газифікаторі на прикладі завантажувального пристрою, що працює у сталому режимі.

Фіг2 показує приклад варіанту здійснення пропонованого завантажувального пристрою, що працює у б5 сталому режимі.

На Фіг.1 схематично показаний розподіл вугілля у плавильному газифікаторі 1. У цьому прикладі з завантажувального пристрою 2, що працює у сталому режимі, вугілля подають до плавильного газифікатора.

Крім того, на плавильному газифікаторі 1 є пристрій З для подачі ПВЧ, приміром, через кілька отворів, розташованих концентрично щодо пристрою подачі вугілля, пристрій для повернення пилу 4, пристрій для подачі

КИСНЮ 5, льотка 15 для випуску шлаку та передільного чавуну та газовідвід 6.

Вугілля рівномірно розподіляють на обертально-симетричний шар 7 плавильного газифікатора 1. У разі цієї конкретної конструкції завантажувального пристрою 2 на центр вугілля взагалі не завантажують або принаймні завантажують мало. Розподіл вугілля, доданого прямою подачею, схематично показаний на фіг. 1, на якій, зокрема, схематично показаний профіль розподілу вугілля 8. Масова витрата на поверхні, що лежить приблизно /о на половині радіуса, значно вище, ніж у центрі шару.

Сегрегація призводить до зміни розподілу вугілля і, зокрема, розподілу часток шару напівкоксу за розміром, оскільки більшого розміру і більша кількість грудкового вугілля сповзає долу до центру шару і у такий спосіб попадає до зони, відомої як мертвяк 9. У такий спосіб до мертвяка та піду подають відносно грудкове вугілля (напівкокс). Такий розподіл, зокрема, відносно грудкового вугілля призводить до розширення /5 шару активного напівкоксу, що у свою чергу призводить до підвищеного проходу газів через центр.

На Фіг.2 схематично показаний пропонований працюючий у сталому режимі завантажувальний пристрій 2.

Цей завантажувальний пристрій має металевий лист 10, що скупчує, призначений для скупчування потоку насипного матеріалу, що знов і знов подають з бункера конвеєрними черв'яками. Цей металевий лист 10, що скупчує, роблять таким чином, що з кільцевого металевого листа вилучена одна половина, симетрична відносно

Зовнішнього діаметру металевого листа. Скупчувальний металевий лист має скупчувальний отвір 11, а також отвір 12 для випуску надлишку потоку.

Пропонована конструкція скупчувального металевого листа є такою, що незалежно від центрувального отвору у самому металевому листі, велика частина завантажувального отвору плавильного газифікатора залишається незакритою, що уможливлює надлишок потоку насипного матеріалу. с

Нижче скупчувального металевого листа скупчений потік насипного матеріалу розподіляють за допомогою розсіювального пристрою 13, що у даному разі є пристроєм для спрямовування вугілля (різновид дефлектора) і) рівномірно до вільного простору або на поверхню шару напівкоксу плавильного газифікатора. Випробування показали, що форма пристрою для спрямовування вугілля справляє значний вплив на якість розподілу вугілля на шарі напівкоксу, і показана форма пристрою для спрямовування вугілля виявилася особливо ефективною. У о зо цьому разі пристрій для спрямовування вугілля 13 має форму піраміди, що забезпечує розсіювання насипного матеріалу. --

Нижче пристрою для спрямовування вугілля 13 знаходиться пристрій для радіального розподілу 14, що має Ге конус, котрий унеможливлює живлення центру шару напівкоксу або принаймні зменшує кількість насипного матеріалу, що завантажують до цієї зони. За ще одним із варіантів здійснення винаходу цей конус може ме) кріпитися до циліндричної деталі і має, зокрема, кут, взятий між твірною та віссю конуса, приблизно 10-60 9. ї-

Особлива перевага віддається взятому куту від 30 до 455.

Усі частини описаного вище пристрою мають бути адаптовані до умов оточення у відповідній зоні використання. У разі використання у плавильному газифікаторі у першу чергу повинні використовуватися « матеріали, що здатні витримувати високі температури і мають високу стійкість до зносу. Далі, може знадобитися передбачити вогнетривку футерівку для тих частин, що зазнають діянь особливо високих температур. - с Ті частини вищеописаного пристрою, що, як показав досвід, зазнають особливо високого навантаження, ц спричиненого зносом, додатково захищають обшивкою, приміром, приварними металевими листами, що мають "» високу зносостійкість. -І (95) (22) - 50 (42)

Ф) іме) 60 б5 та не 2

Я

6 1

Ї І

ПТ я се ТИТА а й І І | Н | /

М, ж 7 4 Мох у 9

І і і

І

; с 5 І о ще ни 15 й

Фік.1 (ав) «- х | 10 (Се) оці чаш со й, м хо Ки 11 12 й їж - с . » " я Із

САМ

СА рек з и о Песесев о і:

С

14 бо . - 50 оз Фіг

Claims (31)

Формула винаходу

1. Спосіб отримання стаціонарного шару у металургійний установці, в якому грудковий насипний матеріал, о що містить складові, котрі містять руду та містять вуглець, завантажують на поверхню стаціонарного шару, забезпечуючи змішування складової насипного матеріалу, що містить руду, зі складовою, що містить вуглець, 60 який відрізняється тим, що всю складову, що містить руду, завантажують на активну обводову зону (периферійну зону) стаціонарного шару, забезпечуючи змішування складової насипного матеріалу, що містить руду, зі складовою, що містить вуглець.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що металургійну установку використовують для виробництва переробного чавуну або попередніх сталевих продуктів з шихтових матеріалів, що містять залізо. б5

3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що металургійна установка є плавильним газифікатором.

4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що складовою, яка містить руду, є попередньо відновлена залізна руда.

5. Спосіб за п. 4, який відрізняється тим, що попередньо відновленою залізною рудою є губчасте залізо.

6. Спосіб за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що складовою, що містить вуглець, є грудкове вугілля.

7. Спосіб за будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що частки, зокрема, складової насипного матеріалу, що містить вуглець, які мають розмір, що перевищує середній розмір часток насипного матеріалу, що має бути розподіленим, зокрема, складової, що містить вуглець, завантажують на центр поверхні.

8. Спосіб за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що насипний матеріал, зокрема складову насипного /о матеріалу, котра містить вуглець, розподіляють через завантажувальний пристрій у практично обертально-симетричний спосіб з меншою кількістю матеріалу, ніж кількість, що відповідає середній в інших місцях на поверхні, між центром і зовнішнім краєм активної обводової зони стаціонарного шару, що подають до центра поверхні прямим розподілом.

9. Спосіб за п. 7 або 8, який відрізняється тим, що зазначені частки, зокрема складової насипного матеріалу, 7/5 що містить вуглець, які мають розмір, що перевищує середній розмір часток насипного матеріалу, тимчасово подають до стаціонарного шару на певній відстані від центра у такий спосіб, що згодом вони автоматично завантажуються на центр поверхні через непрямий розподіл.

10. Спосіб розподілу грудкового насипного матеріалу з потоку насипного матеріалу на розширювальну поверхню, в якому грудковий насипний матеріал завантажують через завантажувальний пристрій, і матеріал го розподіляють радіально назовні якщо дивитися зверху, пристроєм для радіального розподілу, який відрізняється тим, що насипний матеріал перед тим, як він контактуватиме із пристроєм для радіального розподілу, розсіюють у пристрої для розсіювання у радіальному та дотичному напрямках, якщо дивитися зверху.

11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що грудковим насипним матеріалом є грудкове вугілля.

12. Спосіб за п. 10 або 11, який відрізняється тим, що розширювальною поверхнею є стаціонарний шар. сч

13. Спосіб за будь-яким з пп. 10-12, який відрізняється тим, що зазначена поверхня поширюється в межах реактора або ємності, що використовують у фізичному або хімічному технологічному процесі. і)

14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що зазначеним реактором є реактор плавильної установки для виробництва переробного чавуну або попередніх сталевих продуктів.

15. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що перед розсіюванням насипного матеріалу потік насипного о зо матеріалу, переважно на початковій стадії способу, центрують через транспортування потоку насипного матеріалу до центрувального пристрою, і протікання насипного матеріалу здійснюють через кілька - центрувальних отворів центрувального пристрою, причому будь-який надлишок потоку насипного матеріалу, що («о може виникнути, відводять через принаймні один випускний пристрій, зокрема, через ще один отвір.

16. Спосіб за будь-яким з пп. 10-15, який відрізняється тим, що крупнозернисту фракцію насипного матеріалу, ме) з5 що має середній розмір часток, що перевищує середній розмір часток усього насипного матеріалу, що ча розподіляється, завантажують на задану зону поверхні, зокрема на центр поверхні.

17. Пристрій для розподілу грудкового насипного матеріалу з потоку насипного матеріалу на розширювальну поверхню, який включає завантажувальний пристрій для завантаження грудкового насипного матеріалу, що має принаймні один пристрій для радіального розподілу (14) насипного матеріалу радіально назовні, якщо дивитися « 0 Зверху, який відрізняється тим, що завантажувальний пристрій, розташований за пристроєм для радіального с розподілу, має принаймні один пристрій для розсіювання (13) насипного матеріалу, призначеного для розподілу Й принаймні частини насипного матеріалу у радіальному та дотичному напрямках, якщо дивитися зверху. и?»

18. Пристрій за п. 17, який відрізняється тим, що грудковим насипним матеріалом є грудкове вугілля.

19. Пристрій за п. 17 або 18, який відрізняється тим, що за розсіювальним пристроєм передбачений принаймні один пристрій для центрування (10) потоку насипного матеріалу. -І

20. Пристрій за будь-яким з пп. 17-19, який відрізняється тим, що розширювальною поверхнею є стаціонарний шар. о

21. Пристрій за будь-яким з пп. 17-20, який відрізняється тим, що розширювальна поверхня поширюється в Ге» межах реактора або ємності, що використовують у фізичному або хімічному технологічному процесі.

22. Пристрій за п. 21, який відрізняється тим, що реактором є реактор плавильної установки для виробництва - переробного чавуну або попередніх сталевих продуктів. о

23. Пристрій за будь-яким з пп. 17-22, який відрізняється тим, що пристрій для розсіювання (13) насипного матеріалу є стаціонарним.

24. Пристрій для розсіювання (13) насипного матеріалу для використання у пристрої за будь-яким з пп. 17-23, який відрізняється тим, що має кілька стрижнеподібних та/або плитоподібних елементів, з'єднаних один з одним і разом приблизно описуючих форму тіла, що звужується у напрямку, протилежному напрямку потоку (Ф, насипного матеріалу. ка

25. Пристрій за п. 24, який відрізняється тим, що зазначені кілька стрижнеподібних та/або плитоподібних елементів описують форму піраміди, що має кілька отворів. во

26. Пристрій для розсіювання (13) насипного матеріалу для використання у пристрої за будь-яким з пп. 17-23, який відрізняється тим, що має кілька кілець, що разом приблизно описують форму тіла, що звужується у напрямку, протилежному напрямку потоку насипного матеріалу, причому кільця з'єднані між собою принаймні вздовж твірної.

27. Пристрій за п. 26, який відрізняється тим, що має форму конуса і має кілька отворів. 65

28. Пристрій для центрування (10) потоку насипного матеріалу для використання у пристрої за будь-яким з пп. 19, 24-27, що має принаймні один центрувальний отвір (11), який відрізняється тим, що включає принаймні один пристрій для випуску надлишку насипного матеріалу, через який можна відводити надлишок насипного матеріалу, що може виникнути при центруванні потоку насипного матеріалу.

29. Пристрій за п. 28, який відрізняється тим, що пристрій для випуску надлишку насипного матеріалу являє собою додатковий отвір.

30. Пристрій за п. 28 або 29, який відрізняється тим, що центрувальний пристрій виконаний як металевий центрувальний лист, що являє собою кільцевий металевий лист з внутрішнім радіусом і зовнішнім радіусом, з якого вилучено принаймні часткову зону, зокрема кільцевий сегмент або кільцевий сектор.

31. Пристрій за п. 30, який відрізняється тим, що металевий центрувальний лист виконаний таким чином, що /о З металевого центрувального листа вилучено кільцевий сегмент з центральним кутом 180». Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2005, М 8, 15.08.2005. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. с щі 6) «в) «- (Се) (зе) і -

- . и? -і (95) (о) - 70 (42) іме) 60 б5