Обжиговая установка с нагретым приточным воздухом и приточной вентиляцией
Полезная модель относится к обжиговой установке, в особенности для железорудных окатышей, c зоной сушки и следующими за ней вниз по потоку зоной нагрева и зоной охлаждения, с отводящей линией, которая отводит теплый воздух из зоны сушки и зоны нагрева, с подводящей линией, которая подводит к зоне охлаждения воздушную смесь из приточного воздуха и теплого воздуха и которая имеет вход для приточного воздуха, и с соединительной линией, ведущей от отводящей линии к подводящей линии. (Фиг. 1)
Полезная модель относится к обжиговой установке, в особенности, к таковой для железорудных окатышей.
Сырье часто гранулируют. Например, известно, что при переработке железной руды ее гранулируют. Например, из документов: Pelletizing, Lurgi Metallurgie GmbH, Frankfurt a.M., 1589e/6.97/20 или Innovation: SIMINE PELLET/Higher Productivity, Lower Costs an New Generation Pellet Plant, Andreas Lekscha, metals & miming, 2 may 2006, www.siemens/com./mining известен так называемый Lurgy-Davy-Travelling-Grate-процесс в качестве классического способа с механической цепной колосниковой решеткой (агломерационной лентой): сферические сырые окатыши формуются или окатываются в барабанном окомкователе или тарельчатом окомкователе. В установке с агломерационной лентой или обжиговой установке сырые окатыши высушиваются и затем при высоких температурах обжигаются для получения готовых окатышей, то есть обожженных окатышей.
Фиг.2 показывает известную обжиговую установку 2. В известном способе с агломерационной лентой сырые окатыши GR -здесь железорудные окатыши помещаются на защитный слой HL, который образован из уже обожженных (железорудных) окатышей FP. В направлении потока окатыши транспортируются друг за другом через зону сушки TRZ, зону нагрева WZ, зону горения или обжига BRZ, зону рекуперации REZ и зону охлаждения KZ обжиговой установки. В зоне горения BRZ сырые окатыши GP превращаются в обожженные окатыши FP.
Соответствующие зоны отделены одна от другой стационарными разделительными стенками 4. Зона охлаждения KZ имеет две зоны KZ1 и KZ2, с которыми ассоциирован общий коллектор Е воздушной коробки. На него через подводящую линию 6, которая имеет вход 8 для приточного воздуха 10, подается приточный воздух через компрессор F1. Приточный воздух 10 продувается в направлении показанных на фиг.2 стрелок потока (это справедливо и для последующего описания) через находящиеся в зоне охлаждения KZ обожженные окатыши FP в горизонтальном направлении снизу вверх. При этом обожженные окатыши FP охлаждаются, а приточный воздух 10 нагревается. Воспринятое тепло с воздухом в качестве теплоносителя транспортируется из зоны KZ1 через центральный основной коллектор НК сверху в зону нагрева (WZ) и зону горения BRZ и используется для поддержки работы горелок BR в зоне горения BRZ и в зоне нагрева WZ. Этот теплый воздух поддерживает процесс горения, при котором топливо, например, природный газ, сжигается в горелках BR. Теплый воздух в зоне рекуперации REZ и сгоревший газ в зоне горения BRZ через слой окатышей и затем через коллектор С отсасывается компрессором F3. Тепло этого газа непосредственно используется для сушки сырых окатышей GR в зоне TRZ 2 зоны сушки, то есть без применения дополнительного компрессора. В зоне TRZ1 этот газ для той же цели используется посредством компрессора F2. Газ, здесь теплый воздух 14 из зоны нагрева WZ и зоны TRZ2 посредством отводящей линии отсасывается через слой сырых окатышей GR компрессором F5 через коллектор В и электрический фильтр ESP1, и через трубу для отвода газов (камин) К выбрасывается в атмосферу.
Описанный способ отверждения или обжиговая установка 2 согласно уровню техники лишь в ограниченной степени соответствует современным техническим, экономическим и экологическим требованиям. Проблематичной является, например, колеблющаяся выходная температура обожженных окатышей FP. Кроме того, в известной обжиговой установке обожженные окатыши частично разламываются.
Известная обжиговая установка 2 содержит дополнительные компоненты, которые для предложенной полезной модели несущественны и поэтому подробно не рассматриваются.
Задачей полезной модели является предложить усовершенствованную обжиговую установку.
Указанная задача решается обжиговой установкой согласно пункту 1 формулы полезной модели, в особенности для железорудных окатышей, которая имеет зону сушки. За зоной сушки следует вниз по потоку то есть в направлении проходящих ее окатышей
смежная с ней зона нагрева. За зоной нагрева следует в направлении по потоку зона охлаждения. Обжиговая установка содержит отводящую линию, которая отводит теплый воздух из зоны сушки и нагрева. Обжиговая установка имеет, кроме того, подводящую линию, которая подводит к зоне охлаждения воздушную смесь из приточного воздуха и теплого воздуха. Подводящая линия имеет вход для приточного воздуха. Согласно полезной модели, обжиговая установка имеет, кроме того, соединительную линию, ведущую от отводящей линии к подводящей линии. Эта соединительная линия направляет теплый воздух из отводящей линии в подводящую линию, чтобы теплый воздух смешивать там с приточным воздухом для получения воздушной смеси.
Полезная модель основывается на знании того, что охлаждение обожженных окатышей в известной зоне охлаждения зависит от температуры подводимого приточного воздуха, а последняя в свою очередь от колеблющейся температуры окружающей среды обжиговой установки. Таким образом, весь процесс становится зависимым от температуры окружающей среды. Подобный отрицательный фактор становится особенно заметным в странах, в которых, например, имеют место большие температурные различия между летом и зимой или днем и ночью.
Полезная модель, кроме того, основывается на знании того, что, в особенности, при очень холодном приточном воздухе обожженные окатыши при переходе от зоны рекуперации к зоне охлаждения испытывают температурный перепад, который может привести к их разламыванию.
Полезная модель, кроме того, основывается на знании того, что огромное количество тепла в форме теплого воздуха из второго участка TRZ2 зоны сушки и зоны нагрева WZ посредством компрессора F5 и камина К, как правило, бесполезно выбрасывается в атмосферу, причем температура теплоносителя здесь составляет примерно 160°C.
Поэтому согласно полезной модели возможно температуру подводимой к зоне охлаждения воздушной смеси повышать относительно температуры приточного воздуха. За счет повышения температуры воздушной смеси снижается перепад температур между зоной рекуперации и зоной охлаждения, так что обожженные окатыши подвергаются меньшему воздействию температурного перепада. Ввиду меньшего температурного перепада между зоной рекуперации и зоной охлаждения обожженные окатыши меньше разламываются. Посредством соединительной линии является возможным, и без того имеющееся тепло в газе отводящей линии использовать для нагрева приточного воздуха. За счет повторного использования части газа (технологического газа) в отводящей линии, кроме того, снижается выброс газа в атмосферу.
Как правило, отводящий трубопровод содержит компрессор. В предпочтительной форме выполнения полезной модели соединительная линия относительно положения компрессора в отводящей линии -подключена к участку напорной стороны отводящей линии. Иными словами, соединительная линия выходит на напорную сторону компрессора. Напор дутья используется для транспортировки теплого воздуха через соединительную линию, поэтому дополнительный компрессор в соединительной линии не требуется.
Как правило, подводящая линия также содержит компрессор. В предпочтительной форме выполнения полезной модели, соответственно описанному выше, соединительная линия выходит в участок со стороны всасывания подводящей линии, что приводит к соответствующему преимуществу.
В другой предпочтительной форме выполнения обжиговая установка содержит устройство управления, управляющее долями теплого воздуха и приточного воздуха в воздушной смеси. Таковым является, например, клапан, расположенный, например, в соединительной линии и регулирующий там долю теплого воздуха, которая должна подмешиваться к приточному воздуху в подводящей линии. Таким образом может устанавливаться желательная температура воздушной смеси между температурами приточного воздуха и теплого воздуха. В особенности, температура смеси управляется независимо от внешней температуры и, тем самым, температуры приточного воздуха.
В варианте этой формы выполнения обжиговая установка содержит, кроме того, устройство регулирования, которое таким образом воздействует на устройство управления, что температура воздушной смеси регулируется, как правило, почти постоянно на заданное номинальное значение. Это обеспечивает возможность равномерной температуры смеси и, тем самым, сохраняющееся постоянным качество продукции или условия производства. Охлаждение окатышей стабилизируется, независимо от внешней температуры, что имеет особенно высокое значение в странах с высокими температурными различиями между летом и зимой или между днем и ночью.
В другом предпочтительном варианте этой формы выполнения температура смеси выбирается настолько высокой, какой является ожидаемая максимальная температура приточного воздуха. Даже если приточный воздух, например, днем в разгар лета достигает своей максимальной температуры, то только посредством подмешивания (еще более нагретого) теплого воздуха температура смеси может поддерживаться постоянной. Охлаждение приточного воздуха до постоянной температуры смеси тогда не требуется. При любом рабочем условии в обжиговую установку может постоянно подмешиваться управляемое количество теплого воздуха, чтобы температуру смеси поддерживать по возможности стабильной. Ожидаемая максимальная температура может, например, определяться на продолжительный срок или на определенные интервалы времени, например, день, месяц или год. Она может также, например, изменяться в течение года.
Полезная модель может, в особенности, осуществляться посредством простого расширения существующей обжиговой установки. Поэтому в данном случае не требуется обновление или существенная модернизация существующих установок.
Описанные выше свойства, признаки и преимущества настоящей полезной модели, а также способ, которым это достигается, поясняются в последующем описании примеров выполнения со ссылками на чертежи, где в схематичном представлении показано следующее:
Фиг.1 соответствующая полезной модели расширенная обжиговая установка согласно фиг.2,
Фиг.2 обжиговая установка согласно уровню техники.
Фиг.1 показывает соответствующую полезной модели расширенную обжиговую установку 2 по фиг.2, которая уже обсуждалась выше. Фиг.1 показывает расширение 20, в том числе в форме соединительной линии 22, которая подключена как к подводящей линии 6, так и к отводящей линии 12. Посредством соединительной линии 22 теплый воздух 14 из отводящей линии 12 попадает в направлении стрелки 24 в подводящую линию 6 и там смешивается с приточным воздухом 10 для получения воздушной смеси 26. Температура ТМ смеси для воздушной смеси 26 находится тогда в пределах диапазона от температуры TF приточного воздуха 10 до температуры TW теплого воздуха 14.
В качестве альтернативы, соединительная линия 22 содержит устройство 28 управления, в данном случае клапан, чтобы регулировать количество теплого воздуха 14, которое направляется через соединительную линию 22. Поэтому доли теплого воздуха 14 и приточного воздуха 10 в воздушной смеси 26 и, следовательно, их температура ТМ смеси являются управляемыми.
В качестве альтернативы, установка 2 для обжига содержит устройство 30 регулирования, которое воздействует на устройство 28 управления. Устройство регулирования регулирует транспортируемое в соединительной линии 22 количество теплого воздуха 14 так, что температура ТМ смеси регулируется на заданное значение S.
Подводящая линия 6 и отводящая линия 12 содержат соответствующие компрессоры F1 и F5. Поэтому линии имеют соответствующие участки 27а стороны всасывания и участки 27b напорной стороны, которые - при наблюдении, соответственно, в направлении потока приточного воздуха 10 и теплого воздуха 14 расположены перед и после соответствующих компрессоров F1 и F5.
В особенности, при наличии компрессоров F1 и F5, соединительная линия 22 подключена, соответственно, к участку 27b, то есть на напорной стороне к компрессору F5, или к участку 27а, то есть на стороне всасывания к компрессору F1.
Хотя полезная модель детально проиллюстрирована и описана посредством предпочтительного примера выполнения, полезной модели не ограничено раскрытыми примерами, и специалистом могут быть выведены другие варианты без отклонения от объема защиты полезной модели.
1. Обжиговая установка (2), в особенности для железорудных окатышей, содержащая следующие друг за другом зону сушки, зону нагрева, зону горения, зону рекуперации и зону охлаждения, причем установка содержит отводящую линию (12) для отвода теплого воздуха (14) из зоны сушки и зоны нагрева, соединительную линию (22), проходящую от отводящей линии (12) к подводящей линии (6), причем подводящая линия (6), имеет вход (8) для приточного воздуха (10) и выполнена для подвода к зоне охлаждения воздушной смеси (26) из приточного воздуха (10) и теплого воздуха (14).
2. Обжиговая установка (2) по п.1, в которой отводящая линия (12) содержит компрессор, и соединительная линия (22) выходит в участок (27b) напорной стороны отводящей линии (12).
3. Обжиговая установка (2) по п.1 или 2, в которой подводящая линия (6) содержит компрессор, и соединительная линия (22) выходит в участок (27a) стороны всасывания подводящей линии (6).
4. Обжиговая установка (2) по п.1 или 2, которая содержит устройство (28) управления для управления долями теплого воздуха (14) и приточного воздуха (10) в воздушной смеси (26).
5. Обжиговая установка (2) по п.4, которая содержит устройство (30) регулирования, выполненное с возможностью воздействия на устройство (28) управления для регулирования температуры воздушной смеси (26).
6. Обжиговая установка (2) по п.5, в которой температура смеси по меньшей мере равна ожидаемой максимальной температуре приточного воздуха (10).
