Кільцевий охолоджувач

Реферат: Кільцевий охолоджувач для залізорудних окатишів складається з кільцевої платформи, яка обертається, утвореної зовнішньою і внутрішньою концентричними кільцевими балками, що спираються на опорні ролики, і рухомих у вертикальній площині несучих ґрат, що складають робочу поверхню кільцевого охолоджувача, та розміщених між кільцевими балками. В кожних ґратах виконані крізні конічні щілини. Ширина щілини с з боку робочої поверхні кільцевого охолоджувача дорівнює 0,95 мінімального розміру товарного окатиша і складає 0,41-0,45 загальної ширини щілини d. Загальна площа щілин ґрат Sщілин складає 0,23-0,25 від загальної площі робочої поверхні несучих ґрат Sроб. грат.. Несучі ґрати закріплені із забезпеченням самоперекидання за допомогою осей в отворах, що виконані в кільцевих балках, і утворюють між собою і вищезгаданими кільцевими балками рівномірні проміжки, рівні ширині щілини. Загальна площа S щілин, що утворена проміжками і конічними щілинами складає 0,23-0,25 від загальної площі робочої поверхні кільцевого охолоджувача. . S щілин = (0,23 0,25) * S  кільця. UA 80579 U (12) UA 80579 U UA 80579 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі чорної металургії і може бути використана на збагачувальних фабриках при виробництві залізорудної сировини, наприклад для окатишів. Відомий прямолінійний охолоджувач агломерату, що є частиною технологічного ланцюжка по виробництву агломерату і розміщений після агломераційної або обпалювальної машини. Прямолінійний охолоджувач є пластинчастим конвеєром з колосниковим полотном, що забезпечує охолоджування спеченого агломерату з температурою 500 °C - 600 °C до температури нижче 100 °C (див. наприклад книгу "Машины и агрегаты металлургических заводов". У 3-х томах. Т. 1. "Машины и агрегаты доменных цехов.» Підручник для вузів/ Целіков А.І., Полухин П.І., Гребеник В.М. і інші. 2- є видавництво, перероб. і доп. - М.: Металургія, 1987.119-120 с., рис. III. 28 а). Недоліком відомого прямолінійного охолоджувача є низьке використання площі колосникового полотна для охолоджування агломерату (менше за 50 %), що обумовлене наявністю неробочої (ненавантаженої) гілки пластинчатого конвеєра. Крім цього вищезгаданий прямолінійний охолоджувач має великі розміри по висоті для забезпечення подачі охолоджувального повітря та видалення можливого просипу дрібних фракцій агломерату, що збільшує його вагу та металоємність. Ці недоліки усунуто у відомому кільцевому охолоджувачі агломерату з центральним приводом, що містить кільцеву платформу, на якій встановлений кільцевий бункер, що обертається, який складається з окремих, сполучених між собою секцій. Зовнішня і внутрішня стінки бункера складені з окремих смуг, утворюючих стінки жалюзійного типу з ухилом поперечних перерізів цих смуг всередину кільцевого бункера. Охолоджуваний агломерат, після обпалювальної машини, подається в кільцевий бункер, що обертається, де під час його рівномірного обертання відбувається зсипання гарячого агломерату по периметру кільцевого бункера з подальшим продуванням його потоком повітря, що проходить через стінки жалюзійного типу (див. наприклад АС №110425, МПК F27B 21/00). По сукупності істотних ознак відомий кільцевий охолоджувач для агломерату є найбільш близьким до заявленої корисної моделі і може бути прийнятий за найближчий аналог. До недоліків найближчого аналога слід віднести те, що кільцевий охолоджувач ефективно працює тільки при повному заповненні простору перед стінками жалюзійного типу шматками достатньо великого розміру, наприклад агломерату, розміри шматків якого складають 100-200 мм. При заповненні вищезгаданого простору окатишами, розміри яких значно менше шматків роздробленого агломерату, погіршуються умови проходження охолоджуючого повітря, знижується швидкість та ефективність охолоджування. Крім цього відомий охолоджувач має досить складну конструкцію та вартість виготовлення. В основу корисної моделі поставлено задачу створити кільцевий охолоджувач, що забезпечує ефективне охолоджування залізорудних окатишів з температурою біля 800 °C до температури нижче 120 °C, шляхом обмивання нагрітих окатишів потоками охолоджуючого повітря і за рахунок технічного результату, що полягає в інтенсифікації процесу передачі тепла від окатишів до холодного повітря. Поставлена технічна задача вирішена за рахунок того, що в кільцевому охолоджувачі, наприклад для залізорудних окатишів, що складається з кільцевої платформи, яка обертається, утвореної зовнішньою і внутрішньою концентричними кільцевими балками, що спираються на опорні ролики, і рухомих у вертикальній площині несучих ґрат, що складають робочу поверхню кільцевого охолоджувача, та розміщених між кільцевими балками, в кожних ґратах виконані крізні конічні щілини, ширина щілини с з боку робочої поверхні кільцевого охолоджувача, дорівнює 0,95 мінімального розміру товарного окатиша і складає 0,41…0,45 загальної ширини щілини d, при цьому загальна площа щілин Sщілин дорівнює 0,23…0,25 загальної площі робочої поверхні несучих ґрат Sроб. грат, крім того, несучі ґрати закріплені за допомогою осей в отворах, що виконані в кільцевих балках із забезпеченням самоперекидання, і утворюють між собою і вищезгаданими кільцевими балками рівномірні проміжки, рівні ширині щілини с, а загальна площа, утворена проміжками і конічними щілинами складає 0,23-0,25 загальної площі робочої поверхні кільцевого охолоджувача. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає у такому. Тільки завдяки тому, що в кільцевому охолоджувачі в кожних ґратах виконані крізні конічні щілини, ширина щілини с з боку робочої поверхні кільцевого охолоджувача дорівнює 0,95 мінімального розміру товарного окатиша і складає 0,41-0,45 загальної ширини щілини d, при цьому, загальна площа щілин Sщілин дорівнює 0,23-0,25 загальної площі робочої поверхні несучих ґрат Sроб. грат, крім того, несучі грати закріплені за допомогою осей в отворах, що виконані в кільцевих балках, із забезпеченням самоперекидиння, і утворюють між собою і 1 UA 80579 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вищезгаданими кільцевими балками рівномірні проміжки, рівні ширині щілини с, а загальна площа, що утворена проміжками і конічними щілинами, складає 0,23-0,25 загальної площі робочої поверхні кільцевого охолоджувача, забезпечено обмивання та інтенсивний теплообмін між нагрітими до високих температур окатишами і холодним повітрям, підвищена ефективність охолодження залізорудних окатишів з температурою біля 800 °C до температури нижче 120 °C. Додатковий корисний результат, що полягає в усуненні температурних деформацій та можливого заклинювання несучих ґрат, зовнішньої та внутрішньої кільцевих балок, отримано за рахунок виконання проміжків між несучими ґратами, між несучими ґратами і зовнішньою кільцевою балкою, та несучими ґратами і внутрішньої кільцевою балкою. Заявлена корисна модель є промислово застосовною, оскільки на ПАТ НКМЗ розроблений робочий проект і виготовлений кільцевий охолоджувач окатишів для Полтавського ГЗК. Заявлена корисна модель пояснюється кресленнями, де: на фіг. 1 показаний загальний вид кільцевого охолоджувача; на фіг. 2 переріз А - А; на фіг. 3 переріз Б - Б; на фіг. 4 вид В; на фіг. 5 переріз Г - Г. Кільцевий охолоджувач (див. фіг. 1 і 2) складається з кільцевої платформи, що обертається, та містить зовнішню кільцеву балку 1, внутрішню кільцеву балку 2, які спираються на опорні ролики 3, що жорстко закріплені на станині (фундаменті). Назовні зовнішньої кільцевої балки 1 змонтовано цівкове колесо 4 механізму обертання кільцевого охолоджувача 5. Робоча поверхня 6 кільцевого охолоджувача, утворена несучими ґратами 7, розташованими між зовнішньою кільцевою балкою 1 і внутрішньою кільцевою балкою 2 кільцевої платформи. Відмітними особливостями заявленої корисної моделі є: 1) у кожних несучих ґратах 7 виконані крізні конічні щілини 8 (див. фіг. 4 і 5). Ширина с кожної щілини 8 з боку робочої поверхні 6 несучих ґрат 7 кільцевого охолоджувача рівна с = 0,95 Dmin, де D min - мінімальний діаметр "товарного" окатиша; При цьому, ширина с кожній щілині 8 дорівнює с = (0,41…0,45) x d, де d - загальна ширина щілини 8 з боку неробочої поверхні несучих ґрат 7. 2) загальна площа Sщілин 8 з боку робочої поверхні несучих ґрат 7 дорівнює Sщілин = (0,23…0,25) х Sроб. пов.; де Sроб. пов. - площа робочої поверхні несучих ґрат 5; 3) несучі ґрати 7 (див. фіг. 3) закріплені за допомогою осей 9 і 10 в отворах 11 і 12, що виконані в кільцевих балках 1 та 2 із забезпеченням самоперекидання несучих ґрат 7; 4) несучі ґрати 7 утворюють між собою та кільцевими балками 1 і 2 рівномірні проміжки 13. Ширина кожного проміжку 13 дорівнює ширині щілини с; 5) загальна площа SΣ щілин кільцевого охолоджувача, що утворена проміжками 13 між ґратами та і конічними щілинами 8 ґрат дорівнює . SΣ щілин = (0,23 0,25) * S  кільця; де S  кільця - загальна площа робочої поверхні 6 кільцевого охолоджувача. Робоча поверхня 4 кільцевого охолоджувача умовно розділена на три технологічні зони: зону завантаження гарячих окатишів, зону охолоджування гарячих окатишів і зону вивантаження охолоджених окатишів. Зона завантаження оснащена живильником, що подає гарячі окатиші на робочу поверхню кільцевого охолоджувача та вирівнювальним пристроєм для розрівняння окатишів. Зона охолоджування, що займає близько 60 % загальної площі робочої поверхні кільцевого охолоджувача, оснащена системою подачі холодного охолоджуючого повітря 14 та системою видалення гарячого повітря 15 (див. фіг. 2). Система подачі охолоджуючого повітря 14 розміщена під кільцевими балками 1 і 2 та несучими ґратами 7. Система видалення гарячого повітря 15 встановлена над кільцевими балками 1 і 2 та робочою поверхнею 6 кільцевого охолоджувача з шаром гарячих окатишів. Зона розвантаження оснащена пристроєм перекидання несучих ґрат 7 і пристроєм повернення їх в робоче положення. Під зоною розвантаження розміщений бункер із живильником, що забезпечує подачу охолоджених окатишів на робочу гілку стрічкового конвеєра, для подальшого переміщення окатишів по технологічному ланцюжку. Пристрій перекидання несучих ґрат 7, бункери, живильники та вирівнювальний пристрій на фіг. 1, 2, 3, 4 і 5 умовно не показані. Працює кільцевий охолоджувач таким чином. Кільцевий охолоджувач за допомогою приводу обертання 5 кільцевого охолоджувача приводиться в обертання з швидкістю 2,7 оборотів в хвилину. Залізорудні окатиші після випалення, наприклад в барабанній печі, за допомогою живильника надходять у 2 UA 80579 U 5 10 15 20 25 завантажувальну зону кільцевого охолоджувача. Гарячі окатиші зсипаються на робочу поверхню 6 несучих ґрат 7 і за допомогою вирівнювального пристрою, рівномірно розподіляються по робочій поверхні, утворюючи шар завтовшки близько 100 мм і з температурою близько 800 °C. Далі прошарок окатишів переміщується в зону охолоджування, де потік холодного повітря, що подається системою подачі холодного повітря і яка створює надмірний тиск, рівномірно розподіляється із зворотного боку несучих ґрат 7, через конічні щілини 8 і проміжки 12 проходить через шар гарячих окатишів та охолоджує їх. За рахунок виконання щілин 8 конічними, додатково прискорено потік охолоджуючого повітря, що також збільшило ефективність омивання повітрям окатишів та їх охолодження. Далі, вже гаряче повітря, за допомогою системи видалення гарячого повітря, яка створює розрідження над шаром окатишів, подається на утилізацію, наприклад, в рекуператори обпалювальної машини, і далі очищається і викидається в атмосферу. Обпалені окатиші, пройшовши зону охолоджування, охолоджуються від температури 800 °C до температури нижче 120 °C. Далі в зоні розвантаження несучі грати 7 за допомогою пристрою перекидання, повертаються навколо осей 9 и 10, займаючи вертикальне положення. Охолоджені окатиші зсипаються в бункер, і живильником подаються на робочу гілку стрічкового конвеєра, та переміщаються далі по технологічному ланцюжку. Рухаючись далі, несучі ґрати 7 за допомогою пристрою перекидання повертаються, займаючи при цьому горизонтальне положення і потрапляють у зону завантаження, де на них знову живильником подається наступна партія гарячих окатишів, що підлягають охолодженню. Таким чином, за рахунок виконання ґратів у відповідності до заявленої корисної моделі, забезпечений інтенсивний теплообмін між гарячими окатишами і охолоджуючим повітрям, і як наслідок, охолодження обпалених гарячих окатишів, забезпечено ефективну та продуктивну роботу кільцевого охолоджувача. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 Кільцевий охолоджувач, наприклад для залізорудних окатишів, що складається з кільцевої платформи, яка обертається, утвореної зовнішньою і внутрішньою концентричними кільцевими балками, що спираються на опорні ролики, і рухомих у вертикальній площині несучих ґрат, що складають робочу поверхню кільцевого охолоджувача, та розміщених між кільцевими балками, який відрізняється тим, що в кожних ґратах виконані крізні конічні щілини, ширина щілини с з боку робочої поверхні кільцевого охолоджувача дорівнює 0,95 мінімального розміру товарного окатиша і складає 0,41-0,45 загальної ширини щілини d, при цьому загальна площа щілин ґрат Sщілин складає 0,23-0,25 від загальної площі робочої поверхні несучих ґрат Sроб. грат., крім того, несучі ґрати закріплені із забезпеченням самоперекидання за допомогою осей в отворах, що виконані в кільцевих балках, і утворюють між собою і вищезгаданими кільцевими балками рівномірні проміжки, рівні ширині щілини с, а загальна площа S щілин, що утворена проміжками і конічними щілинами складає 0,23-0,25 від загальної площі робочої поверхні кільцевого охолоджувача. S щілин = (0,23·0,25) * S  кільця.3 UA 80579 U 4 UA 80579 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5