2.4.2. Охлаждающие устройства
2.4.2.1. Барабанные и колосниковые холодильники
Барабанные холодильники предназначены для охлаждения дисперсных материалов от 1000 – 1100 до 80 – 120 0С. Холодильники устанавливают под разгрузочным хвостом трубчатой печи спекания или кальцинации. Горячий конец барабана (примерно 25 % всей длины) футерован шамотным кирпичом. Для улучшения теплообмена к корпусу барабана приваривают жаропрочные полки (рис. 100, а, б, в), которые при вращении холодильника обеспечивают пересыпание материала или взвешивание его в воздушном потоке. Выбор типа насадки зависит от материала. Для крупных кусков и налипающих материалов применяют лопастную систему насадки (рис. 100, а), для сыпучих материалов – рапределительную (рис. 100, б), для пылеобразующих материалов – перевалочную с закрытыми ячейками (рис. 100, в). Для интенсификации теплообмена частота вращения холодильника повышена до 3 – 4 мин-1. С холодного конца внутрь холодильника засасывается холодный атмосферный воздух, который отбирает примерно 30 – 40 % тепла материала и поступает в печь для сжигания топлива. Остальное тепло отбирается водой, подаваемой на орошение корпуса холодильника.
Нижний (холодный) конец холодильника снабжен решеткой, перекрытой сеткой для отделения от глинозема крупных кусочков футеровки.
Барабанные холодильники просты по устройству и в эксплуатации, однако из-за низкого коэффициента теплоотдачи они малоэффективны. Кроме того, эти установки капиталоемки.
Для охлаждения спека, наряду с барабанными применяют колосниковые холодильники типа "Волга" (рис. 101). Спек, нагретый до 1000 – 1200 0С, падает на откос в шахте холодильника и скатывается на неподвижную колосниковую решетку, где происходит его предварительное охлаждение. Далее спек попадает на подвижную колосниковую решетку и охлаждается до 80 – 90 0С за счет фильтрации воздуха.
Конструктивно подвижная колосниковая решетка разделена на три секции, каждая из которых оборудована самостоятельным приводом. Решетка состоит из подвижной рамы, опирающейся на катки, продольных опорных брусьев, закрепленных на раме, и профилированных колосников, привинченных к брусьям. Форма колосников обеспечивает создание горизонтальных щелей для прохода охлаждающего воздуха и частично предупреждает просыпание мелочи.
Рис. 100. Типы насадок |
Рис. 101. Колосниковый холодильник: 1 – футеровка; 2 – неподвижные колосники острого дутья; 3 – скребковый транспортер; 4 – каток; 5 – подвижная рама; 6 – опорные брусья; 7 – подвижная колосниковая решетка; 8 – распределительная решетка |
Кривошипно-шатунный механизм привода колосниковой решетки обеспечивает ее возвратно-поступательное движение в направлении продольной оси холодильника с частотой 20 – 30 мин-1 и амплитудой колебаний до 150 мм. Такая система обеспечивает движение слоя спека толщиной 200 – 300 мм к разгрузочному концу. С колосниковой решетки спек поступает на распределительную решетку, сквозь которую мелкая фракция спека проваливается, а крупная при помощи вибрационной решетки транспортируется на дробление в молотковую дробилку. Просыпь спека скребковыми транспортерами перемещается к разгрузочному отверстию.
Для повышения температуры воздуха в холодильнике может быть организована его рециркуляция. Холодный воздух поступает в последние камеры; горячий воздух обеспыливается и подается в головные воздухораспределительные камеры. При расходе воздуха 2,3 – 2,5 мз/т спека температура подогрева воздуха достигает 500 – 600 0С. Степень использования тепла составляет 90 – 95 %.