SU347117A1 - DEVICE FOR TREATING POWD-SHAPED MATERIALS IN GAS FLOW - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  обработки порошкообразных материалов в газовом потоке, в частности к устройствам дл  сушки и прокалки сыпучих материалов.The invention relates to devices for treating powdered materials in a gas stream, in particular to devices for drying and calcining bulk materials.

Известно устройство дл  термической обработки мелкодисперсных порошков в газовом потоке, включаюш,ее вертикальную цилиндрическую реакционную камеру, имеющую патрубки дл  тангенциального подвода газа, патрубки дл  подачи и отвода порошка и перегородку в виде усеченного конуса в нижней части камеры, образующую кольцевую щель со стенками камеры, предназначенную дл  отвода порошка в конусное днище устройства .A device for thermal treatment of fine powders in a gas stream is known, including its vertical cylindrical reaction chamber having nozzles for tangential gas supply, nozzles for supplying and discharging powder and a partition in the form of a truncated cone in the lower part of the chamber forming an annular gap with chamber walls, intended for removal of powder in the conical bottom of the device.

В таком устройстве возможна обработка с направленным перемещением в газовом потоке только мелкозернистого порошка (с размером частиц пор дка 100 мк). При обработке более крупных фракций (размером 2-3 мм и более) возникают затруднени , св занные с тем, что врем  пребывани  таких частиц в реакционной зоне значительно меньше, чем этого требуют технологические услови  проведени  процесса.In such a device, processing with the directional movement of only fine powder in the gas flow (with a particle size of about 100 microns) is possible. When processing larger fractions (2-3 mm or more in size) there are difficulties due to the fact that the residence time of such particles in the reaction zone is much less than that required by the technological conditions of the process.

из камеры через выходное отверстие мощным приосевым потоком выход шего газа (выброс 10-15%).out of the chamber through the outlet with a powerful axial flow, the exit of the sewage gas (emission of 10-15%).

Цель изобретени  - создание такой конструкции устройства, котора  позволила бы увеличить врем  пребывани  частиц в реакционном пространстве, тем самым обеспечила бы возможность обработки порошка крупных фракций и позволила бы предотвратить выброс частиц.The purpose of the invention is to create such a device design that would increase the residence time of particles in the reaction space, thereby providing the possibility of processing the powder of large fractions and would prevent the emission of particles.

Это достигаетс  тем, что по оси реакционной камеры, которую располагают под углом к горизонту, устанавливают цилиндрическую трубу с отверсти ми сопловидной формы, расположенными по касательной в направлении, обратном врашению вихревого газового потока .This is achieved in that along the axis of the reaction chamber, which is positioned at an angle to the horizon, a cylindrical tube is installed with openings of nozzle shape tangentially arranged in the opposite direction to the vortex of the vortex gas flow.

На чертеже изображено устройство, общий вид.The drawing shows the device, the overall appearance.

Устройство включает цилиндрическую реакционную камеру 1, расположенную под углом к горизонту (угол наклона дл  различных материалов подбирают экспериментально), котора  вдоль образующей по всей длине имеет тангенциальные патрубки 2 дл  ввода газообразного теплоносител  в аппарат. По оси устройства установлена цилиндрическа  труба 3 с отверсти ми 4 сопловидной формы, расположенными по касательной в направлении обратном вращению газового потока.The device includes a cylindrical reaction chamber 1 located at an angle to the horizon (the angle of inclination for various materials is chosen experimentally), which along tangential nozzles 2 along the entire length to enter the heat carrier gas into the apparatus. A cylindrical tube 3 is installed along the axis of the device, with nozzles of 4 shaped tangential tangential in the direction opposite to the rotation of the gas flow.

Патрубок 5 тангенциально вмонтирован в корпус реакционной камеры и служит дл  ввода зернистого материала.Pipe 5 is tangentially mounted into the body of the reaction chamber and serves to introduce the granular material.

Реакционна  камера имеет перегородку ( в виде усеченного конуса, укрепленную непосредственно на цилиндрической трубе 3.The reaction chamber has a partition (in the form of a truncated cone, mounted directly on the cylindrical tube 3.

Между перегородкой и корпусом камеры образована кольцева  щель 7, соедин юща  реакционную часть устройства с разгрузочной головкой 8 камеры, котора  в нижней части имеет патрубок 9 дл  отвода обработанного порощкообразного материала из устройства.An annular gap 7 is formed between the partition wall and the camera body, connecting the reaction part of the device with the discharge head 8 of the chamber, which in the lower part has a nozzle 9 for draining the treated powder-like material from the device.

Пример 1. Работа предложенного устройства при сущке угольной щихты с частицами размером до 3 мм и исходной влажностью 12 вес. % происходит по следующей схеме.Example 1. The work of the proposed device in the presence of coal coal with particles up to 3 mm in size and initial humidity of 12 wt. % is as follows.

Воздух, нагретый до температуры 200°С, поступает в реакционную камеру / через патрубки 2. Количество воздуха в каждом патрубке 2 регулируют индивидуально.Air heated to a temperature of 200 ° C enters the reaction chamber / through nozzles 2. The amount of air in each nozzle 2 is individually controlled.

Влажную угольную шихту ввод т по касательной и реакционную камеру / через патрубок 5.The wet coal charge is introduced tangentially and the reaction chamber / through pipe 5.

В реакционной камере происходит движение массы твердых частиц в газовом потоке вокруг центральной трубы.In the reaction chamber, there is a movement of the mass of solid particles in the gas stream around the central tube.

Продвижение щихты происходит по спирали с небольшим углом наклона.Promotion shchitty occurs in a spiral with a small angle of inclination.

Частицы под действием инерционых сил проскакивают вблизи отверстий 4 трубы 3, в то врем  как газовые струи, совершив поворот у поверхности трубы, уход т через отверсти  в сторону разгрузочной головки 8, через которую осуществл ют отвод газа.The particles under the action of inertial forces slip near the holes 4 of the pipe 3, while the gas jets, having made a turn at the surface of the pipe, leave through the holes towards the discharge head 8 through which the gas is drawn off.

Обработанный материал, пройд  кольцевую щель 7, поступает в разгрузочную головку 8. Вывод обработанного материала осуществл ют через патрубок 9.The processed material, having passed the annular gap 7, enters the discharge head 8. The output of the processed material is carried out through the pipe 9.

Влажность высушенной щихты после обработки в предложенном устройстве составл ет 4%.The moisture content of the dried substance after treatment in the proposed device is 4%.

Степень улавливани  угольной щихты составл ет 98%, то есть устройство позвол ет снизить унос мелких фракций до 2%.The degree of capture of coal powder is 98%, i.e. the device allows reducing the entrainment of fines up to 2%.

Пример 2. При окислительном обжиге магнетита с целью перевода его в активнуюExample 2. During the oxidative roasting of magnetite with the aim of translating it into active

Y-ОКИСЬ железа, работа устройства протекает по следующей схеме.Y-oxide of iron, the operation of the device proceeds as follows.

В качестве газового теплоносител  используют воздух, нагреваемый в электрокалорифере до 350°С.Air heated in an electric air heater to 350 ° C is used as a gas coolant.

Дл  обжига используют магнетит с размером частиц Оч-2 мм.For firing, magnetite is used with a particle size of O-2 mm.

Химический состав исходного сырь , вес. %: Fe20 - 68,5; FeO - 30,8, HjO - 0,7.The chemical composition of the feedstock, wt. %: Fe20 - 68.5; FeO - 30.8, HjO - 0.7.

После обжига исходного сырь  в предложенном устройстве готовый продукт имеет следующий состав, вес. %: Р2Оз - 99,5; РеО - 0,23.After firing the raw material in the proposed device, the finished product has the following composition, weight. %: P2Oz - 99.5; FeO - 0.23.

По данным рентгеноструктурного анализа окись железа в готовом продукте после обжига содержитс  в виде активной уокиси железа.According to X-ray diffraction analysis, the iron oxide in the finished product after calcination is contained in the form of active iron oxide.

Потери продукта при обжиге за счет уноса с отход щим воздухом составл ют 1%.Product loss due to firing due to ablation with exhaust air is 1%.

Предложенное устройство позвол ет проводить обработку порошкообразных материалов крупных фракций, при этом устройство обеспечивает направленное перемещение материала в газовом потоке и позвол ет повысить степень улавливани  обрабатываемых частиц до 99%.The proposed device allows the processing of powdery materials of coarse fractions, while the device provides directional movement of the material in the gas stream and allows you to increase the degree of capture of the particles being processed up to 99%.

Предложенное устройство обеспечивает равномерную температурную обработку порошкообразного материала и получение готового продукта высокого качества.The proposed device provides uniform temperature processing of the powder material and obtaining a finished product of high quality.

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл  обработки порошкообразных материалов в газовом потоке, включающее цилиндрическую реакционную камеру, патрубки дл  тангенциального ввода газа, патрубки дл  подачи и отвода порощкообразпого материала и перегородку в виде усеченного конуса, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  времени обработки порощка крупных фракций и предотвращени  выброса частиц, реакционна  камера установлена под углом к горизонту и снабжена цилиндрической трубой, расположенной по оси устройства и имеющей отверсти  сопловидной формы , выполненные по касательной в направлении обратном вращению газового потока.A device for treating powdered materials in a gas stream, comprising a cylindrical reaction chamber, nozzles for tangentially introducing gas, nozzles for supplying and discharging powdered material and a partition in the form of a truncated cone, characterized in that, to increase the processing time, the powder of coarse fractions and prevent release particles, the reaction chamber is set at an angle to the horizon and is equipped with a cylindrical tube located along the axis of the device and having a nozzle-shaped opening, tangential in the direction opposite to the rotation of the gas stream.