Спосіб і пристрій для розподілу грудкового насипного матеріалу

Винахід відноситься до пристрою та способу для розподілу грудкового насипного матеріалу, зокрема, залізної руди, що принаймні частково попередньо відновлена, на розширювальну поверхню, зокрема, на стаціонарному шарі, причому ця поверхня поширюється в межах реактора або ємності, що використовують у фізичному або хімічному технологічному процесі, зокрема, у реакторі, що використовують у металургійній установці для виробництва передільного чавуну або загальновживаної сталевої продукції, і грудковий насипний матеріал завантажують через принаймні один завантажувальний пристрій, що має принаймні два, зокрема, обертально-симетричні, жолоби, що переважно розташовані на такій самій відстані від вертикальної повздовжньої осі ректора. Винахід відноситься також до нових типів розсіювальних пристроїв. Розподіл грудкового насипного матеріалу на розширювальній поверхні є проблемою, відомою фахівцям у галузі будівництва установок і технології процесів. Особливо у разі реакторів, що використовують 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 зниження якості продукту, а також до значно вищого рівня забруднення навколишнього середовища, спричиненого, приміром, більшими викидами пилу. У результаті на продуктивність установки цього типу справляється несприятливий вплив. В US-A-4497609 описаний пристрій, за допомогою якого потік насипного матеріалу можна неперервно завантажувати до шахтної печі. З цією метою насипний матеріал завантажують на периферію шахтної печі через кілька жолобів. З огляду на відомі технічні рішення задача винаходу полягає в удосконаленні способу відповідно до обмежувальної частини п.1 та пристою відповідно до обмежувальної частини п.11 формули винаходу, що у порівнянні з відомими технічними рішеннями призводять до кращого управління процесом і більш економічної конфігурації установки. Ця задача винаходу вирішується завдяки використанню способу відповідно до відмітної частини п.1 та пристою відповідно до відмітної частини п.11 формули винаходу. Ще одна задача винаходу полягає у створенні простих в експлуатації розсіювальних пристроїв відповідно до обмежувальної частини п.24 або 27. Ця задача вирішується завдяки розсіювальним пристроям за п.24 або 27. Винахід виявився таким, що забезпечує переваги особливо у разі, якщо його використовують у плавильному газифікаторі, й у цьому відношенні він дуже докладно документований. Втім, використання винаходу не обмежується цим варіантом здійснення, а скоріше опис операцій, що відбуваються у плавильному газифікаторі, представляє пояснення, наведені для прикладу. Використання винаходу в інших металургійних установках, зокрема, шахтній печі, являють собою подальші конкретні варіанти здійснення винаходу. Плавильний газифікатор є давно відомим пристроєм для виробництва передільного чавуну або загальновживаної сталевої продукції. Відомий плавильний газифікатор використовують для плавки практично попередньо відновленої залізної руди (прямо відновленого чавуну) та отримання відновного газу з носіїв відновного газу, переважно з грудкового вугілля. Вугілля та прямо відновлений чавун зазвичай подають до плавильного газифікатора через купол останнього; щодо вугілля, то його виявилося доцільнішим вводити центрально. Отже, прямо відновлений чавун подають через один або кілька ексцентрично розташованих отворів на куполі газифікатора. За одним із пропонованих варіантів здійснення способу розподілу грудкового насипного матеріалу, зокрема, залізної руди, що принаймні частково попередньо відновлена, на розширювальній поверхні, зокрема, на стаціонарному шарі, причому ця поверхня поширюється в межах реактора або ємності, що використовують у фізичному або хімічному технологічному процесі, зокрема, у реакторі, що використовують у металургійній установці для виробництва передільного чавуну або загальновживаної сталевої продукції, і грудковий насипний матеріал завантажують через принаймні один завантажувальний пристрій, що має принаймні два, зокрема, обертально-симетричні, жолоби, які переважно розташовані на однаковій відстані від вертикальної повздовжньої осі ректора, у такий спосіб ще й принаймні частку насипного матеріалу розподіляють у радіальному та (або) дотичному напрямках, якщо дивитися зверху. Ще одна відмітна ознака пропонованого способу полягає у тому, що насипний матеріал розподіляють у розсіювальному пристрої принаймні частково всередині жолобу. Ще одна відмітна ознака пропонованого способу полягає у тому, що зони розсіювання суміжних жолобів принаймні частково перекриваються до того, як розсіюваний насипний матеріал досягає стаціонарного шару. Додаткова відмітна ознака пропонованого способу полягає у тому, що малюнок розсіювання усіх жолобів у цілому представляє собою, якщо дивитися зверху, практично концентричне коло. Винахід відрізняється ще й пропонованим пристроєм для розподілу грудкового насипного матеріалу, зокрема, губчастого заліза, з потоку насипного матеріалу на розширювальну поверхню, зокрема, на стаціонарний шар, причому ця поверхня поширюється в межах реактора, що використовують у фізичному або хімічному технологічному процесі, зокрема, у реакторі плавильної установки для виробництва передільного чавуну або загальновживаної сталевої продукції, переважно у плавильному газифікаторі, і грудковий насипний матеріал завантажують через завантажувальний пристрій, що має принаймні два, переважно обертальносиметричні жолоби, і завантажувальний пристрій має ще принаймні один додатковий розсіювальний пристрій для розсіювання насипного матеріалу, за допомогою якого принаймні частку насипного матеріалу можна розподіляти у радіальному та (або) дотичному напрямках, якщо дивитися зверху. У технології, зокрема, у металургійній технології, розподіл насипного матеріалу через жолоби або похилі труби є давно відомим. Додатково передбачений розсіювальний пристрій забезпечує додаткове розсіювання насипного матеріалу, коли він падає на поверхню, або розширення потоків насипного матеріалу, утворюваних у такий спосіб. У варіанті здійснення винаходу, якому віддається особлива перевага, розширені потоки насипного матеріалу перекриваються. Завдяки цьому забезпечується, зокрема, отримання стаціонарним шаром практично рівномірного живлення насипного матеріалу навіть у разі негараздів з жолобом, приміром, у результаті його забивання. Щоб досягти розсіювання, якнайможна рівномірного, особливо прийнятним є розподіл у радіальному та дотичному напрямках, якщо дивитися зверху, хоча як радіальний розподіл, так і дотичний розподіл, використовувані індивідуально, також призводять до розширення потоку насипного матеріалу та розсіювання насипного матеріалу, хоча й у меншій мірі. Одна з відмінних ознак пропонованого способу полягає у тому, що жолоби розташовані на такій самій відстані від повздовжньої осі ректора. У варіанті здійснення винаходу, якому віддається особлива перевага, насипний матеріал у цьому випадку завантажують на стаціонарний шар в кількох точках на уявному колі або кільці, при цьому, за ще одним варіантом здійснення, якому віддається перевага, індивідуальні потоки насипного матеріалу, призначені для конкретних жолобів, частково пересікаються. У такий спосіб уможливлюється компенсація негаразду одного або більше жолобів під час завантаження стаціонарного шару. Одна з відмінних ознак винаходу полягає у тому, що розсіювальний пристрій встановлено жорстко. Особливо при відносно високих температура, рухомі пристрої, приміром, у відповідних реакторах, зарекомендували себе відносно ненадійними. Вони потребують вжиття особливих захисних заходів (щодо температури, зносу), а це спричиняє значні видатки. І навпроти, нерухомий, тобто, жорсткий пристрій є недорогим і надійним. Ще одна відмінна ознака винаходу полягає у тому, що розсіювальний пристрій передбачають як рухомий, але без будь-якого механічного приводу, зокрема, без будь-якого приводу. При цьому у варіанті здійснення винаходу, якому віддається перевага, розсіювальний пристрій жорстко кріплять. Одна з відмінних ознак винаходу полягає у тому, що розсіювальний пристрій розміщують всередині жолоба. У такий спосіб розсіювальний пристрій не піддається діянню високої температури плавильного газифікатора. Зокрема, слід зважити на високе променеве тепло, що випромінюється у плавильному газифікаторі, спричиняючи високе навантаження на все внутрішнє обладнання у газовій камері. Встановлення розсіювального пристрою у жолобі призводить до того, що розсіювальний пристрій ефективно захищений від цих термічних або термомеханічних навантажень, завдяки чому досягають тривалого строку служби. Ще одна відмінна ознака винаходу полягає у тому, що розсіювальний пристрій має на внутрішній стороні жолобу низку виступів. Зазначені виступи призначені для сповільнення матеріалу у жолобі та, зокрема, його завантаження на стаціонарний шар вздовж круглого кільця на заданій відстані від центру газифікатора. У варіанті здійснення, якому віддається перевага, зносостійкі виступи передбачають у нижній частині жолоба. Ще одна відмінна ознака винаходу полягає у тому, що розсіювальний пристрій має ланцюг, переважно ланцюг з круглими кільцями. Ланцюг представляє собою просту і недорогу альтернативу, що дозволяє сповільнювати матеріал у жолобі або похилій трубі і у такий спосіб забезпечує бажане завантаження вздовж круглого кільця. Цей ланцюг роблять з жаротривкого та зносостійкого матеріалу. Ще одна додаткова відмінна ознака винаходу полягає у тому, що ланцюг на заданій відстані один від одного, що переважно змінюється, має низку розсіювальних елементів, скажімо, вузлів. Завдяки цьому забезпечують особливо рівномірне розсіювання. Винахід також відрізняється пропонованим розсіювальним пристроєм за п. 12 або 13 формули винаходу. В одному конкретному варіанті здійснення розсіювальний пристрій має кілька ланцюгів, на кожному з яких в свою чергу є кілька вузлів, причому суміжні вузли передбачають з інтервалами, що переважно відрізняються між собою. Пропонований розсіювальний пристрій спричиняє уповільнення та розсіювання насипного матеріалу і у такий спосіб спричиняє результуючий потік насипного матеріалу, що б'є по стаціонарному шару для його розширення. За конкретним варіантом здійснення передбачається пристрій, що використовують для спрямовування та розсіювання насипного матеріалу. Цей пристрій має жолоб і низку виступів на внутрішній стороні зазначеного жолобу. Не обмежуючі приклади варіантів здійснення винаходу докладніше описуються нижче із посиланнями на схематичні креслення, на яких: Фіг.1 схематично показує розподіл ПВЧ у плавильному газифікаторі. Фіг.2 показує приклад варіанту здійснення пристрою для сумісних спрямовування та розсіювання. Фіг.3 показує приклад варіанту здійснення розсіювального пристрою. На Фіг.1 схематично показаний розподіл ПВЧ у плавильному газифікаторі. У цьому випадку плавильний газифікатор має живлення 1 для вугілля, 6 для ПВЧ, 2 для пилу, 3 для кисню, а також льотку 4 для шлаку та чавуну та лінію випуску газу 5 для випуску відновного газу. Вугілля та ПВЧ подають до плавильного газифікатора у неперервний спосіб. Живлення 6 для ПВЧ має шість отворів у куполі газифікатора, що розміщені на рівній відстані від вуглеподавального пристрою, зорієнтованого вздовж повздовжньої, і обладнані жолобами або похилими донизу трубами. Заради ясності на Фіг.1 показане лише одне живлення 6 для ПВЧ, але воно призначене, щоб представляти усі живлення 6 для ПВЧ. ПВЧ пропускають через 6 жолобів, кожний з яких прикріплений до купола газифікатора у відповідному отворі, причому кожний жолоб має на своїй внутрішній поверхні виступи, призначені для розсіювання ПВЧ. ПВЧ розподіляють вздовж уявного кола або кільця на шар плавильного газифікатора, причому до центру ПВЧ зовсім не завантажують. Розподіл ПВЧ схематично показаний на Фіг.1, на якому схематично змальований розподіл ПВЧ на стаціонарному шарі. Розсіювання ПВЧ у жолобах призводить у порівнянні з відомими технічними рішеннями до збільшення радіуса розсіювання ПВЧ на стаціонарному шарі, причому індивідуальні зони розсіювання частково перекриваються. Пропоноване розсіювання призводить до рівномірного розподілу та, зокрема, кращого змішування ПВЧ з подаваним вугіллям. На Фіг.2 схематично показаний пропонований для спрямовування та розсіювання ПВЧ. Цей пристрій представляє собою жолоб 8, на внутрішній стороні якого є кілька виступів 9. Під час проходження ПВЧ через цей жолоб виступи відхиляють та сповільнюють його. Усі частини описаного вище пристрою мають бути адаптовані до переважних умов у відповідній зоні використання. У разі використання у плавильному газифікаторі повинні використовуватися переважно 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. Ті частини вищеописаного пристрою, що, як показав досвід, зазнають особливо високого зносу, додатково захищають підсиленнями, приміром, приварними металевими листами. На Фіг.3 показаний варіант здійснення розсіювального пристрою, що пропонується для використання, приміром, у плавильному газифікаторі для подачі ПВЧ на стаціонарний шар. У цьому випадку у жолобі 10 передбачені один або більше ланцюгів 10, що кріпляться прийнятним кріпильним пристроєм 11 у захисній трубі 12. У варіанті здійснення, якому віддається перевага, ланцюги мають кілька вузлів. При цьому відстані між вузлами переважно різна. Насипний матеріал, що подають у жолоб 10 живильною лінією 14, уповільнюється та розсіюється ланцюгами та (або) вузлами ланцюгів.