Обжиговая шахтная печь для непрерывной сушки, обжига и охлаждения гранулированных материалов

(51) 27 1/00 (2006.01) 27 1/10 (2006.01) 22 30/04 (2006.01) МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ ОХЛАЖДЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к конструкции обжиговых агрегатов для термообработки кусковых и гранулированных материалов металлургических и химических предприятий. Достигаемый результат заключается в максимальном использовании тепловой энергии газа и материалов при обжиге в печи специальной конструкции. Для решения печь состоит из сушильной,обжиговой и охлаждающей секции, в которых непрерывный слоевой поток материалов при пересыпании по наклонным решеткам подвергается,соответственно, трем видам взаимодействия газа и материала.(72) Малышев Виталий Павлович Юн Александр Борисович Жумашев Калкаман Жумашевич Лариков Виктор Александрович Захарьян Семен Владмирович Каримова Люция Монировна Кайралапов Ерлан Токпаевич Чен Владимир Алексеевич Терентьева Ирина Владимировна Назаренко Ирина Алексеевна Макашева Астра Мундуковна Айбеков Нурмуханбет Жанбекович(54) ОБЖИГОВАЯ ШАХТНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ СУШКИ,ОБЖИГА И Изобретение относится к конструкции обжиговых агрегатов для термообработки кусковых и гранулированных материалов металлургических и химических предприятий. Оно может быть использовано для проведения различных видов обжига, в частности, хлорирующем обжиге сульфидного концентрата цветных металлов,например,совмещении процессов сушки гранулированной шихты чернового медного концентрата с хлорирующими реагентами, обжига высушенных гранул и охлаждении горячего огарка. Уровень техники Разделение процессов сушки, обжига и охлаждения в шахтных печах со сплошным слоем по высоте шахты представляют определенные трудности, которые резко усугубляются в аппаратах большой единичной мощности, свыше 1000 т в сутки. В связи с этим, разработана система конструкции шахтных обжиговых печей,охватывающая все основные разновидности взаимодействия газовых потоков с перерабатываемым материалом (Букетов Е.А.,Малышев В.П. Технологические процессы шахтного обжига. Алма-Ата Наука, 1973, с.324). Наиболее удобно разделение упомянутых процессов проводить в шахтных печах с расположенным друг под другом каскадом наклонных решеток под углом на 1-2 превышающим угол естественного откоса перерабатываемого материала для обеспечения самодвижения по ним слоя определенной высоты под действием силы тяжести. В этом случае какихлибо ограничений по производительности печи нет,ввиду равномерности воздействия фильтруемого через слой газового потока по всей площади решетки, а сам каскад решеток создает возможность разделения шахты по высоте на секции, в которых можно проводить относительно независимые процессы. Известна шахтная печь с каскадом наклонных решеток (Патент Японии 22555 от 21.11.61 - Печь для обжига с наклонными перегородками). В ней в целом, по высоте аппарата осуществляется противоток газа и материала с сохранением перекрестного тока на каждой решетке. Совмещение этих принципов рационально, так как появляется возможность циркулировать и корректировать газовый поток. Кроме того в межрешеточное пространство можно вводить горелки, устраняя специальные, топочные устройства, а также пользуясь дефлегматорами, направлять газовый поток вдоль слоя (Патент Чехословакия, кл. 1 ВА,1/13, 105474, заявл. 03.09.60, опубл. 15.11.62., ,. Однако все эти решения были направлены на переработку сырья или отходов не требующих сушки и охлаждения с единственной целью равномерного обжига перерабатываемых материалов. Раскрытие изобретения Решаемой задачей является разработка конструкции шахтной печи для обжига гранулированных материалов на основе аппарата с 2 каскадом наклонных решеток, для непрерывной сушки, обжига и охлаждения в одноименных секциях при максимальном использовании тепловой энергии газа и материалов. Изобретение поясняется чертежом, на котором схематически изображена предлагаемая конструкция шахтной печи. Печь состоит из сушильной (1), обжиговой (2) и охлаждающей (3) секции. Обжиговая секция представлена двумя модулями для иллюстрации важнейшего принципа разделения технологических функции этих секции,ввиду сплошности материального потока. Общая высота слоя на решетках в секциях сушки, обжига и охлаждения должна быть прямо пропорциональной необходимой продолжительности сушки, обжига и охлаждения, то есть суш. обж. охл. суш.обж.охл. Этот принцип может реализоваться двумя способами - либо различной высотой слоя на единственной решетке в каждой секции, либо различным числом решеток в каждой секции при равной высоте слоя на каждой решетке. Пример конкретного осуществления изобретения На рисунке приведен пример для типичного соотношения продолжительностей сушки, обжига и охлаждения 0,5 ч 1 ч 0,5 ч 121 и выбран второй способ реализации, то есть при таком же соотношении числа решеток в каждой секции. Отличительным признаком секционного деления шахты является возможность комбинирования газовых потоков с помощью обводного газохода (4),соединяющего обжиговую и сушильную секции для максимального использования тепловой энергии газового потока и перерабатываемого материала. Наиболее полная завершенность теплообмена газа и материала в шахтной печи достигается тогда, когда огарок из печи выходит охлажденным, а отходящие газы удаляются только из зоны сушки с температурой, как правило, не выше 100 С. Это условие в предлагаемой конструкции реализуется следующим образом. Печь работает под разряжением от дымососа, как это предусмотрено для любых конструкций обжиговых аппаратов с негерметичнымиузлами загрузки и разгрузки. В данном случае атмосферный воздух подсасывается через патрубок (5) и через узел разгрузки в слой выходящего из секции обжига материала, откуда, будучи уже нагретым, газ направляется через обводной газоход непосредственно в секцию сушки, где разряжение наиболее высокое по сравнению секцией обжига. В эту секцию подается через патрубок (6) нагретый газ, который прогревает до нужной температуры выходящий из сушильной секции материала и направляется в слой сырых гранул секции сушки. В результате реализации возможности изменения количества потоков нагнетаемого нагретого газа и атмосферного воздуха, а также дымососа с помощью заслонок в газоходах (4), (5), (6), (7) реализуется возможность взаимно зависимого управления режимами сушки, обжига и охлаждения для обеспечения решаемой задачи максимального использования тепловой энергии газа и материалов. При этом, в случае обжиговых процессов,сопровождаемых выделением тепла за счет химических реакций, возможно полное и частичное автогенное проведение всех процессов с выделением тепла вплоть до работы без подогрева подаваемого газа на самом бедном по горючим компонентам сырье. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Шахтная печь для непрерывной сушки, обжига и охлаждения гранулированных материалов,включающая каскад наклонных газораспределительных решеток, отличающаяся тем, что она разделяется по вертикали на секции сушки, обжига и охлаждения, а распределение газовых потоков в секциях осуществляется путем использования тепла слоя гранул в секции охлаждения за счет подсосов в не атмосферного воздуха с непосредственной подачей прогретого воздуха в секцию сушки по обводному газоходу,соединяющему секции охлаждения и обжига с секцией сушки, при подаче газообразного теплоносителя в секцию обжига, а из не в секцию сушки с удалением отходящих газов только из этой секции. 2. Шахтная печь по п.1, отличающаяся тем, что общая высота слоя на решетках в секциях сушки,обжига и охлаждения задается прямо пропорционально необходимой продолжительности сушки, обжига и охлаждения как суш. обж. охл. суш.обж.охл.