Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2072
.pdf
Водонагреватели и аналогичные устройства, приспособленные для сжигания жидкого топлива.
Усовершенствования секционных парогенераторов и связанные с ними усовершенствования. Жители
Ливерпуля, графство Ланкастер, настоящим заявляют, что данное изобретение имеет следующий характер:
данное изобретение относится к котлам, водонагревателям и подобным устройствам, предназначенным для
сжигания жидкого топлива, и в частности к котлам или нагревателям секционного типа, например,
используемым для отопления зданий паром или горячей водой. В настоящее время такие котлы
изготавливаются из ряда сравнительно узких полых секционных блоков, соединительные поверхности
которых расположены в поперечных плоскостях, а сами блоки скреплены между собой продольными
сквозными стяжными болтами. Внутренние поверхности отдельных секций сообщаются друг с другом через
отверстия, между которыми выполняются соединения, по способу, хорошо известному в водонагревательных
радиаторах, где секции скрепляются между собой стяжными болтами. Собранные вместе секции образуют
центральное пространство прямоугольного сечения, длина которого зависит от количества соединенных
между собой секций; это пространство образует печь, в которой обычно сжигается уголь или кокс в качестве
топлива.
Боковые и верхняя части этого пространства ограничены полыми секциями, внутренняя часть которых
образует пространство для воды и пара генератора, а поверхности представляют собой, по сути, трубчатые
нагревательные поверхности; дно печи образовано выступающими внутрь полыми продолжениями блоков,
которые расположены на некотором расстоянии над дном блоков, образуя таким образом закрытую зольную
яму под указанными продолжениями. В плане пристройки имеют зубчатую форму, образуя огнеупорные
решетки, и зола проваливается сквозь соседние зубцы в зольник. Внутренние поверхности жаровых прутьев
сообщаются с водяным пространством котла... Самая задняя секция закрывается в задней части печи и может
быть снабжена фланцевым выходным отверстием для отвода обычного потока. Передняя секция закрывает
передний торц печи и снабжена дверцей, ведущей в печь, а также регулируемой дверцей зольника, ведущей в
зольник. Воздух для поддержания горения поступает через дверцу зольника, проходит через зубчатые полые
жаровые прутья и поддерживает горение топливом обычным способом.
Согласно настоящему изобретению, я отказываюсь от передней части секционного котла и вместо нее
устанавливаю облицованное огнеупорным кирпичом расширение топки секционного котла, которое будет
называться дополнительной топкой, к передней пластине которой крепится горелка для жидкого топлива. Я
покрываю верхние поверхности полых зубчатых жаропрочных прутьев огнеупорной плиткой, которая
закрывает обычные воздухозаборники через зубчатые жаропрочные прутья, за исключением ряда
распределенных воздухозаборников, каждый из которых может представлять собой прямоугольное отверстие
в плитке соответствующей площади и расположен над зубчатыми промежутками между жаропрочными
прутьями. Однако воздух, поступающий в эти входные отверстия из зольника, который в обычной конструкции
котла был таковым, регулируется совершенно отдельно от воздуха, поступающего в дополнительную топку
для первичного сжигания мазута, которое происходит в указанной дополнительной топке. Дно
дополнительной печи обычно выравнивается с поверхностью огнеупорной плитки над жаровыми прутьями, и
воздух поступает в дополнительную печь через соответствующие вентиляционные отверстия в этом дне,
которые: вентиляционные отверстия сообщаются через соответствующий воздуховод с воздухозаборниками,
оснащенными регулируемыми заслонками, которые могут быть раздвижными или уравновешенными жалюзи,
причем конструкция в каждом случае допускает легкую и точную регулировку.
Воздух поступает в зольный отсек через соответствующий воздуховод, совершенно независимый от первого
упомянутого воздуховода, а входное отверстие для воздуха в котором регулируется отдельными
раздвижными заслонками или жалюзи, как описано выше. А: Удобное решение заключается в том, чтобы
воздуховоды и соответствующие им раздвижные заслонки или жалюзи располагались под дополнительной
печью и были интегрированы с ее корпусом. Дополнительная топка обычно имеет эффективную ширину,
равную ширине топки секционного котла, но ее высота, как правило, значительно меньше; однако
облицованный огнеупорным кирпичом кожух продолжается вверх, полностью закрывая торц топки
секционного котла. Вспомогательная топка, воздуховоды, раздвижные дверцы или жалюзи, а также передняя
пластина для поддержки горелки и ее соединений с маслом и воздухом обычно выполнены в виде
самодостаточной конструкции, снабженной соединительным элементом, с помощью которого она может быть
соединена с облицовкой передней части передних секций секционного котла.
Передняя панель дополнительной печи снабжена обычным смотровым отверстием и обычными поворотными
крышками для отверстия горелки. Предпочтительно использовать хорошо известную горелку типа Кермода,
работающую на масле и воздухе и предназначенную для получения пламени значительной ширины.
Первичное сгорание масляного аэрозоля, выходящего из горелки, происходит в дополнительной печи,
облицованной огнеупорным кирпичом, а горячие газы, образующиеся в результате этого первичного сгорания,
поступают в ту часть камеры сгорания или печи, которая ограничена трубчатыми секциями; дополнительный
воздух поступает из дополнительного воздухозаборника через отверстия в плитках, подача которого
регулируется независимо от первичной подачи, так что температура в той части печи, которая образована
трубчатыми секционными блоками, может поддерживаться на любом желаемом уровне. Хотя я описал свое
изобретение в контексте наиболее распространенной формы секционных котлов, следует понимать, что с
небольшими изменениями оно может быть применено в целом к котлам этого типа.
Усовершенствования в секционных парогенераторах, водонагревателях и аналогичных устройствах,
приспособленных для сжигания жидкого топлива, или относящиеся к ним. В соответствии с настоящим
заявлением, по адресу: 35, The Temple, Dale Street, Liverpool, in County of Lancaster, характер данного
изобретения и способ его осуществления должны быть подробно описаны и определены в следующем
заявлении: Данное изобретение относится к котлам, водонагревателям и подобным устройствам,
предназначенным для сжигания жидкого топлива, и в частности к котлам или нагревателям секционного типа,
например, используемым для отопления зданий паром или горячей водой. В настоящее время такие котлы
изготавливаются из ряда сравнительно узких полых секционных блоков, соединительные поверхности
которых расположены в поперечных плоскостях, а сами блоки скреплены между собой продольными
сквозными стяжными болтами. Внутренние поверхности отдельных секций сообщаются друг с другом через
отверстия, между которыми выполняются соединения, по способу, хорошо известному в водонагревательных
радиаторах, где секции скрепляются между собой стяжными болтами.
Собранные вместе секции образуют центральное пространство прямоугольного или иного поперечного
сечения, длина которого зависит от количества соединенных секций; это пространство образует печь, в
которой обычно сжигается уголь или кокс в качестве топлива. Боковые и верхняя части этого пространства
ограничены полыми секциями, внутренняя поверхность которых образует пространство для воды и пара в
генераторе, а поверхности которых представляют собой, по сути, трубчатые нагревательные поверхности.
Дно топки может быть выполнено из жаровых прутьев, при этом боковые стенки котла могут продолжаться до
уровня земли, образуя зольник под жаровыми прутьями. В одном из типов котлов, к которому применимо
изобретение, дно топки образовано выступающими внутрь полыми продолжениями блоков, которые
расположены на некотором расстоянии над дном блоков, образуя таким образом закрытый зольник под
указанными продолжениями; в плане продолжения имеют зубчатую форму, образуя жаровые прутья, и зола
падает через соседние зубцы в зольник.
Внутренние поверхности топочных труб сообщаются с водяным пространством котла. Самая задняя секция
закрывается в задней части печи и может быть снабжена фланцевым выходным отверстием для отвода
обычного воздуха. Передняя секция закрывает передний торц печи и снабжена дверцей, ведущей в печь, а
также регулируемой дверцей зольника, ведущей в зольник. Воздух для поддержания горения поступает через
дверцу зольника, проходит через зубчатые полые решетки и поддерживает горение топливом обычным
способом. Согласно настоящему изобретению, обычная передняя часть секционного котла может быть
исключена, и к передней части основной топки, корпус которой в представленном типе котла образован
полыми секционными блоками, может быть установлена дополнительная топка, являющаяся продолжением
основной топки и оснащенная горелкой или горелками для жидкого топлива; при этом подача воздуха в
дополнительную топку и в основную топку регулируется независимо.
В представленном варианте я закрываю верхние поверхности полой зазубренной детали. Обычные
воздухозаборники расположены через зубчатые жаровые прутья, за исключением ряда распределенных
воздухозаборников, каждый из которых может представлять собой прямоугольное отверстие в плитках
соответствующей площади и располагаться над зубчатыми промежутками между жаровыми прутьями. Однако
воздух, поступающий в эти входные отверстия из зольника, который в обычной конструкции котла
представлял собой зольник, регулируется совершенно отдельно от воздуха, поступающего в дополнительную
топку для первичного сжигания мазута, происходящего в указанной дополнительной топке. Дно
дополнительной печи обычно может быть облицовано поверхностью топочных ящиков над жаровыми
прутьями, и воздух поступает в дополнительную печь через соответствующие вентиляционные отверстия в
этом дне, которые сообщаются через соответствующий воздуховод с воздухозаборниками, оснащенными
регулируемыми заслонками, которые могут быть раздвижными заслонками, сбалансированными жалюзи или
поворотными вращающимися решетками обычного типа, причем в каждом случае конструкция допускает
легкую и точную регулировку.
Воздух поступает в зольный отсек через соответствующий воздуховод, совершенно независимый от первого
упомянутого воздуховода, а воздухозаборники которого регулируются отдельными раздвижными ставнями,
жалюзи или подобными устройствами, как описано выше. Удобным решением является размещение
воздуховодов и соответствующих им раздвижных заслонок или жалюзи под дополнительной печью, причем
все они должны быть интегрированы в ее корпус. Дополнительная топка обычно имеет эффективную ширину,
равную ширине топки секционного котла, но ее высота, как правило, значительно меньше; однако
облицованный огнеупорным кирпичом кожух продолжается вверх, полностью закрывая торц топки
секционного котла. Дополнительная топка, воздуховоды, раздвижные дверцы или жалюзи, а также передняя
пластина для поддержки горелки и ее соединений с маслом и воздухом обычно выполнены в виде
самодостаточной конструкции, снабженной соединительным фланцем, посредством которого она может быть
соединена с облицовкой на передней части передних секций секционного котла.
Передняя пластина дополнительной печи снабжена обычным смотровым отверстием и обычными
поворотными крышками для открытого доступа к горелке. Хорошо известный тип Кермода, работающий на
масле и воздухе и приспособленный для получения пламени значительной ширины. Изобретение,
применительно к вышеупомянутому типу секционного котла, проиллюстрировано в качестве примера на
прилагаемых чертежах, на которых: - Чертеж 1 представляет собой вид сбоку по линии I, I на фиг. 3, при этом
сечение котла показано в условном виде. На рис. 2 представлен вид сверху в разрезе по линии II, II на рис. 3,
а на рис. 3 — вид сбоку вспомогательной топки котла. A — это секции котла, причём концевая секция A
закрывается в торце основной топки и снабжена любым подходящим выходом для дымовых газов, или же
дымовые газы могут отводиться обратно к передней части котла через дымоходы, проходящие через боковые
стенки котла, и либо выходить из котла спереди, либо проходить обратно через дымоходы, образованные на
уровне зольника и по обе стороны от него.
Секции скрепляются болтами, а соединения между соответствующими секциями обеспечивают необходимую
циркуляцию воды, и другие конструктивные детали выполняются любым подходящим способом, хорошо
известным в настоящее время в связи с этим типом котлов. Конфигурация внутренних поверхностей
подходящей формы блока показана пунктирной линией X на рис. 3, из которой видно, что выступающие части
a блоков разделяют внутреннее пространство на две части: печь B и зольник C; в показанной конструкции
выступающие части a имеют зубчатую форму, как показано пунктирными линиями на рис. 2, образуя
огнеупорный стержень; в других конструкциях вместо выступов a могут быть установлены отдельные
огнеупорные стержни. В обоих вариантах конструкции я покрываю верхнюю поверхность топочных брусков
огнеупорными плитками D, имеющими ряд вентиляционных отверстий d, расположенных над воздуховодами
между топочными брусками, которые образуют воздуховоды из зольника в основную топку. В передней части
секционного котла I расположена дополнительная топка E, являющаяся продолжением основной топки B;
ширина топки E приблизительно равна ширине основной топки, но ее высота может быть значительно
меньше.
Печь выполнена в металлическом корпусе F, который в основном имеет прямоугольную форму и разделен на
три части двумя горизонтальными пластинами f. дополнительная печь. Дополнительная печь футерована
огнеупорным материалом e, при этом верхняя поверхность материала на нижней плите предпочтительно
может быть футерована с верхней поверхностью огнеупорных плиток D. Жидкотопливная горелка G
установлена на передней плите 1 корпуса F, а основная печь полностью закрыта, и удлинительная плита f4
также футерована огнеупорным материалом. Жидкотопливная горелка G, её воздух и масло. Необходимые
регулирующие краны и манометры установлены на передней пластине 13 корпуса, при этом отверстие
горелки g закрыто поворотными пластинами g4; смотровое отверстие H закрыто поворотной пластиной h.
Воздух подается в дополнительную печь через воздуховод K, который ведет к отверстиям k в стенке печи;
подача воздуха через воздуховод K регулируется любым подходящим способом, например, с помощью
Сбалансированная жалюзи, предназначенная для закрытия в случае значительного повышения давления в
печи выше атмосферного, или с помощью поворотного регулятора обычного типа с кратковременным
срабатыванием. Воздух подается в зольник С через воздуховод М, образованный между пластиной f и дном
корпуса, и проходит из этого воздуховода в зольник через отверстие m; подача этого воздуха регулируется
заслонками m, скользящими в направляющих m, или иным подходящим способом, независимо от
регулирования подачи основного воздуха в дополнительную камеру. В тех случаях, когда в стенках котлов
предусмотрены дымоходы, в соединительной пластине f5, с помощью которой корпус F крепится к передней
части секции, могут быть сделаны соответствующие отверстия для очистки. Как видно, дополнительная топка,
горелка для жидкого топлива и ее соединения, независимые воздуховоды и средства управления воздухом,
ведущие соответственно к дополнительной топке и к основной топке через зольник, образуют единый блок,
который с небольшими модификациями может быть легко установлен на любой из существующих типов
секционных котлов.
Принцип действия следующий: первичное сгорание масляного спрея, выходящего из горелки, происходит в
дополнительной печи E, облицованной огнеупорным кирпичом, а горячие газы, образующиеся в результате
этого первичного сгорания, поступают в основную печь B, которая образует камеру сгорания или печь,
ограниченную трубчатыми секциями. Дополнительный воздух поступает из дополнительного
воздухозаборника M через отверстия d в плитках, и подача воздуха в которую регулируется независимо от
подачи основного воздуха через воздуховод K, так что температура, поддерживаемая в этой части печи,
образованной трубчатыми секционными блоками, может поддерживаться на любом желаемом уровне. Хотя я
описал свое изобретение в контексте применения к обычно используемым секционным котлам, следует
понимать, что с небольшими изменениями оно может быть применено в целом к котлам секционного типа, при
этом поток газов через дымоходы осуществляется обычным образом. Детали конструкции дополнительной
топки, а также расположение воздуховодов и средств регулирования подачи воздуха могут быть изменены в
зависимости от размера и типа котла, к которому применяется изобретение.
Подробно описав и определив природу данного изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то,
что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_208572.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=208572&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB208572A
[]
Процесс производства губчатого железа.
ГЕКТОР ДЖОРДЖ СИЛЬВЕСТЕР АНДЕРСОН, Оба инженера-металлурга, оба из Херли, штат Нью-Мексико,
Соединенные Штаты Америки, оба граждане Соединенных Штатов Америки, настоящим заявляют о характере
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении: Данное изобретение относится к производству губчатого железа, которое
представляет собой металлическое железо, восстановленное из железной руды без плавления, причем
полученный продукт обладает свойствами хрупкости и пористости, обусловленными способом его
производства, и особенно подходит для использования в определенных процессах благодаря своей
физической структуре, например, в качестве осаждающего агента в гидрометаллургии меди и других
металлов. Однако губчатое железо, полученное по нашей технологии, может быть использовано в
производстве железа и стали, а также для других целей. Основная цель настоящего изобретения —
обеспечить эффективное и экономичное производство губчатого железа, а также преодолеть определенные
трудности, которые ранее препятствовали его производству в промышленных масштабах.
Еще одной целью изобретения является осуществление восстановления железной руды до губчатого железа
в непрерывном процессе и предотвращение прерывания процесса восстановления в таком непрерывном
процессе по причине агломерации руды или восстановленного железа в массы или прилипания к
соприкасающимся с ними поверхностям. Известно, что губчатое железо получают из железной руды путем
нагревания руды в восстановительной атмосфере, а также предлагалось осуществлять этот нагрев с
помощью излучения. Кроме того, в электропечи для плавки стали было предложено поддерживать загрузку на
слое углерода, пока она нагревается излучением сверху. В процессе обжига руд или концентратов было
предложено размещать загрузку на слое мелкодисперсного инертного вещества, нагреваемого сверху
излучением, при этом инертное вещество должно иметь такие характеристики или находиться в таком
состоянии, чтобы его можно было легко отделить от загрузки после обжига. Кроме того, в ходе этого процесса
было высказано предположение, что газ может подаваться в камеру обработки над поверхностью заряда.
Настоящее изобретение относится к процессу, в котором тепло излучается из источника, расположенного над
материалом, находящимся на ненагреваемой поверхности, и не контактирующего с ним. Изобретение
отличается от существующих аналогов тем, что смесь железной руды и углеродистого материала непрерывно
перемешивается для облучения свежих поверхностей. Температура, которой подвергается смесь,
одновременно поддерживается на таком уровне, при котором предотвращается плавление восстановленного
железа. В ходе этого облучения материал перемещается над слоем неадгезивного материала, который
перемешивается с помощью устройств, имеющих поверхности, не прилипшие к смеси. В качестве
неадгезивного материала используется углерод или углеродсодержащий материал, и именно этот
мелкодисперсный углеродсодержащий материал перемешивается или растирается в процессе. Для
ускорения процесса производства губчатого железа углеродсодержащий материал очищается от летучих
компонентов перед использованием в этом процессе.
Процесс может осуществляться в различных формах аппаратов, как это заявлено в нашей спецификации №
208573, причем несколько форм таких аппаратов проиллюстрированы на прилагаемых чертежах, где на фиг. 1
показан горизонтальный разрез по линии А × на фиг. 2 вращающейся печи, предназначенной для
осуществления изобретения; на фиг. 2 показан вертикальный разрез этой печи по линии В × на фиг. 1; на фиг.
3 показан вертикальный разрез по линии С × на фиг. 1; на фиг. 4–6 показаны вертикальные разрезы
модифицированных форм таких аппаратов. На фиг. 1-3 показана печь, включающая вращающийся под 1,
установленный на вертикальном валу 2, и корпус или кожух печи 3, который простирается над и вокруг
указанного пода, образуя восстановительную камеру 4. Здесь она изображена с арочной крышей, но может
иметь любую подходящую форму и быть построена из любого подходящего материала, например, из
обычного кирпича, облицованного огнеупорным кирпичом. Вращающаяся топка 1 может включать в себя
металлический элемент основания 6 круглой формы, имеющий периферийный фланец 7, образующий
поддон, в котором поддерживается слой 8 из подходящего материала, который не прилипает к
восстановленному металлическому железу при рабочей температуре печи.
В качестве материала для этой цели мы предпочитаем использовать углерод в виде измельченного кокса,
распределенного по опорному элементу 6, причем нижняя часть этого слоя предпочтительно представляет
собой относительно крупнозернистый кокс или аналогичный материал, а верхняя часть или поверхностный
слой — относительно мелкодисперсный кокс или аналогичный материал. Вал 2 вращающегося пода
установлен в ступенчатом подшипнике 10 на своем нижнем конце и снабжен верхним подшипником 11 и
приводится в движение любым подходящим способом для обеспечения медленного вращения пода. Для этой
цели указанный вал может нести червячную передачу 12, приводимую в движение червяком 13 на валу 14,
вращаемом любым подходящим способом, предпочтительно двигателем с регулируемой скоростью 9,
позволяющим контролировать скорость вращения очага. Загрузочный желоб 15 проходит вниз через крышу
корпуса печи, выгружая руду вместе с восстановителем на вращающийся под, предпочтительно вблизи его
центра. Руда и восстановитель подаются в этот желоб любым подходящим способом, например, с помощью
шнекового подающего устройства 16, подающего материал из бункера или бункера 17 и приводимого в
действие приводным механизмом 18 с регулируемой скоростью.
Для перемещения, перемешивания и переворачивания материала во вращающейся печи предусмотрены
стационарные устройства для перемешивания. Здесь показаны два устройства для перебора номеров, при
этом подразумевается, что может быть использовано любое желаемое количество. Каждое из указанных
устройств для создания ряби включает в себя трубку или полость: рычаг 19, проходящий через боковую
стенку корпуса печи и имеющий трубу 20, проходящую в ней продольно, образуя два канала, соединенных
между собой на внутренних концах и сообщающихся соответственно на внешних концах с входными и
выходными патрубками 21 и 22 для воды или другой охлаждающей жидкости. Эти трубки или рычаги 19
поддерживают лопатки 23, которые состоят из пластин подходящего износостойкого материала,
предпочтительно графита, и установлены на опорных элементах 19 таким образом, чтобы они располагались
под углом к направлению движения материала на прилегающей поверхности вращающегося пода; при этом
следует понимать, что эти лопатки простираются от опорных элементов 19 до верхней части слоя материала
8, так что они проникают или проходят сквозь тело руды и восстановителя, расположенных на этом слое, и
непрерывно перемешивают его по мере перемещения этого тела движением вращающегося пода; наклон
этих лопаток также позволяет им действовать как толкатели, проталкивая обрабатываемый материал
радиально наружу на вращающемся поде и в конечном итоге выгружая его с внешнего края пода.
Два описанных устройства для перемешивания материала показаны расположенными диаметрально
противоположно, а пластины для перемешивания на них расположены на промежуточных радиальных
расстояниях в случае противоположного устройства, так что действие каждой лопатки для перемешивания на
одном рычаге выталкивает материал наружу в положение для обработки соответствующей лопаткой для
перемешивания на противоположном рычаге, и, поскольку устройство для перемешивания закреплено,
материал окончательно выталкивается из топки в определенном положении рядом с устройством для
перемешивания, имеющим самую наружную лопатку для перемешивания, и в этой точке выгрузки
предусмотрен сборный бункер 30 для приема выгруженного материала и его транспортировки через желоб 31
к выходному конвейеру 32. Указанный выходной конвейер представлен в виде шнекового конвейера,
установленного в горизонтальной трубе 33, которая снабжена водяной рубашкой 34, имеющей входные и
выходные патрубки 38 и 39 для охлаждения трубы конвейера с целью снижения температуры. предотвратить
повторное окисление при окончательном сбросе через выходное отверстие 35, расположенное вблизи
внешнего конца трубки 33.
Конвейер 32 перемещается по горизонтальному валу 36, приводимому в движение приводным механизмом 37
любым подходящим способом. Предпочтительно, рычаги 19 устанавливаются таким образом, чтобы
скользить через отверстия в стенке печи для ее ремонта или снятия, причем каждый рычаг 19, например,
установлен на держателе 25, скользящем по горизонтальной направляющей 26 и приводимом в движение
внутрь или наружу шестерней 27 на держателе, зацепляющейся с зубчатой рейкой 28 на указанной
направляющей, причем указанная шестерня 27 приводится в действие вручную с помощью кривошипа 29. Для
предотвращения попадания наружного воздуха через стык между вращающимся подом и корпусом печи,
указанный под предпочтительно снабжен выступающим кольцевым фланцем 40, расположенным в кольцевом
желобе 41 на напольном элементе 42, выступающем из боковой стенки корпуса печи, причем этот желоб
заполнен мелкодисперсным твердым жаростойким материалом, таким как порошкообразный кокс, для
образования уплотнения стыка. Нижняя поверхность вращающегося пода контактирует с наружным воздухом,
поэтому температура в таком поде всегда будет ниже, чем в восстановительной камере.
В боковой стенке корпуса печи может быть предусмотрено смотровое отверстие 43, которое также служит
вентиляционным отверстием для выхода избыточного газа, но при этом достаточно мало, чтобы ограничить
выход газа через него и обеспечить поддержание давления внутри восстановительной камеры выше
атмосферного. Нагревательные элементы 44, расположенные в восстановительной камере 4 и выше
вращающегося пода 1, предназначены для нагрева материала на поде излучением, при этом указанные
нагревательные элементы не контактируют с обрабатываемым материалом. Указанное средство нагрева
предпочтительно состоит из горизонтальных трубок из подходящего износостойкого материала, проходящих
через боковые стенки печи, причем эти трубки открыты с одного конца для размещения горелок 45 и
открываются с другого конца в выходную камеру 46, сообщающуюся с дымовой трубой 47. Указанные
нагревательные трубки 44 могут быть изготовлены из любого подходящего огнеупорного материала,
предпочтительно из материала с хорошей теплопроводностью, например, карборунда или аналогичного
материала, и поддерживаются с крыши корпуса печи любым подходящим способом, например, проходя через
отверстия в блоках 48, которые сцепляются друг с другом и проходят поперек камеры печи в виде арки.
Наш процесс может быть осуществлен в описанном выше аппарате следующим образом: железная руда,
которая может состоять из магнетита или других окисленных железных руд, или кальцинированных продуктов
обжига сульфидных железных руд, смешивается с мелкодисперсным углеродистым материалом, например,
дробленым или порошкообразным углем. Желательно, чтобы железная руда или кальцинированная руда
были мелкодисперсными, например, с размером частиц 30 меш или мельче, а углеродистый материал также
должен быть мелкодисперсным. Также желательно, чтобы уголь, используемый в качестве
углеродсодержащего восстановителя, был свободен от влаги и содержал не более определенного количества
летучих веществ. Если уголь содержит более указанного количества, скажем, 20% летучих веществ, его
предпочтительно подвергать ретортированию для удаления углеводородов, перегонке при низкой
температуре, а также любой присутствующей влаги. Цель удаления влаги и снижения содержания летучих
углеводородов в углеродистом материале таким образом состоит в обеспечении поддержания в печи
атмосферы, которая не будет чрезмерно препятствовать излучению, поскольку было установлено, что когда
используемый углеродистый материал содержит больше летучих веществ, чем указано, он вызывает
помутнение в камере печи, что серьезно препятствует излучению от нагревательных трубок к слою руды.
В дальнейшем, где используется выражение «железная руда», следует понимать его как относящееся к
железосодержащим кальцинированным продуктам или другим искусственным оксидам, получаемым из
железных руд. Железная руда, смешанная с углеродистым восстановителем, подается из бункера 17 через
подающие устройства 16 и 15 в восстановительную камеру 4, осаждаясь на вращающемся поде вблизи его
центра, в положении, позволяющем принимать воздействие лопастей перемешивания, поскольку материал
перемещается за счет движения вращающегося пода 8. Вращающийся под медленно вращается под
действием своего приводного механизма, и смесь железной руды и углеродистого материала, перемещаемая
подом, перемещается, при этом под прижимается к лопастям перемешивания 23, которые, благодаря своему
наклону, толкают или сметают материал к периферии пода, одновременно перемешивая и переворачивая
материал, чтобы предотвратить или разрушить любое возможное слипание и постоянно подвергать новые
поверхности воздействию нагрева.
В ходе этой операции нагревательные устройства 44 нагреваются до высокой температуры за счет работы
горелок 45, пламя которых проходит внутри и через нагревательные трубки 44 и нагревает стенки этих трубок
до тех пор, пока они не раскалятся; тепло передается через стенки и излучается с их внешней поверхности,
при этом часть излучаемого тепла передается непосредственно материалу, распределенному на
вращающемся поде, а часть излучается к верхней и боковым стенкам восстановительной камеры 4 и
излучается оттуда на материал, находящийся на поде. Таким образом, температура восстановительной
камеры поддерживается на уровне, необходимом для эффективного и экономичного восстановления руды,
например, от 950°C до 1000°C. Крайне важно, чтобы температура контролировалась должным образом для
обеспечения быстрого восстановления без плавления материала, и для этой цели скорость вращения пода,
скорость подачи и подача топлива к горелкам регулируются таким образом, чтобы поддерживать
необходимую температуру, которая контролируется пирометром, указанным на рис. 49.
В ходе описанной выше операции происходит восстановление железной руды, при этом одновременно
образуются газы, поддерживающие восстановительную атмосферу внутри восстановительной камеры. Такие
восстановительные газы частично образуются в результате дистилляции углеводородов из угля или
углеродсодержащего материала, но важным элементом восстановительных газов является оксид углерода,
образующийся в результате реакции углеродсодержащего материала с оксидом железа или с ранее
образовавшимся диоксидом углерода. Действие процесса заключается в непрерывном образовании газов
восстановительного характера, поддерживая тем самым давление внутри восстановительной камеры,
эффективно исключающее утечку или попадание атмосферного воздуха и продуктов сгорания извне в камеру.
Любой избыток образовавшегося таким образом восстановительного газа может отводиться через
вентиляционное отверстие 43 и воспламеняться, например, в этом вентиляционном отверстии, или же такие
газы могут быть использованы, например, путем сжигания в камерах сгорания 44. К моменту достижения
материалом точки разгрузки на периферии вращающегося пода, он находится в основном в восстановленном
состоянии, содержание железа в нем находится в металлическом состоянии, по крайней мере, в той степени,
которая требуется на практике, и он имеет форму губки, обладая чрезвычайно высокой пористостью и
хрупкостью.
Образовавшаяся таким образом губка, вместе с любым избытком углеродистого материала, удаляемого
вместе с ней, проходит через устройства 30, 31 и 32 к выходному отверстию 35, охлаждаясь во время
транспортировки, так что при выходе она достаточно охлаждена, чтобы предотвратить ее повторное
окисление. Мы обнаружили, что полученный таким образом материал может оставаться практически не
подверженным окислению в течение неопределенного периода времени, если он поддерживается в
практически сухом состоянии. Избыток углеродистых частиц, присутствующих в продукте, выгружаемом из
печи, может быть удален из губчатого железа любым подходящим разделительным средством, например,
магнитным сепаратором, и этот углерод может быть возвращен в печь вместе со свежей порцией руды;
избыток золы может периодически удаляться путем просеивания или иным способом для предотвращения ее
накопления. Нагрев руды излучением имеет то преимущество, что исключается возможность контакта
материала с нагревательными элементами и его прилипания из-за высокой температуры.
Карборунд, используемый для стенок нагревательных элементов, который при существующей в них
температуре будет стремиться прилипнуть к руде или восстановленному железу в условиях работы печи,
если он соприкоснется с ними. Поскольку почти все материалы, обладающие необходимыми огнеупорными
свойствами для этих нагревательных элементов, подвержены этой проблеме — невозможности прилипать к
обрабатываемому материалу при требуемой температуре, — обеспечение отсутствия контакта
нагревательного элемента с обрабатываемым материалом существенно способствует непрерывной работе
печи; кроме того, тот факт, что нагревательные элементы не контактируют с обрабатываемым материалом,
защищает их от износа или истирания, вызванных движением этого материала. Еще одной важной
особенностью описанной выше операции является то, что смесь железной руды и углеродистого материала
на протяжении всей операции поддерживается на слое материала, который к ней не прилипает, а именно на
слое углерода или дробленого кокса, который обладает свойством пропускать горячий материал, будь то
железная руда или восстановленное железо, контактирующее с ним, без тенденции к значительному
прилипанию к нему при температуре, поддерживаемой в зоне контакта.
В этой связи тот факт, что углерод в поде находится в раздробленном состоянии и опирается на под, нижняя
поверхность которого контактирует с наружным воздухом, препятствует чрезмерному повышению
температуры в этой зоне контакта и поддерживает температуру слоя ниже температуры в восстановительной
камере и ниже температуры смеси железной руды и восстановителя. Кроме того, любые частицы углерода,
которые могут быть захвачены из слоя движущимся потоком руды и восстановителя и перенесены вместе с
ним, не мешают работе машины или качеству продукта, поскольку количество такого углерода незначительно,
и при необходимости предусмотрена возможность отделения избытка углерода от получаемого продукта. В
качестве иллюстрации другого типа устройства, в котором может быть реализовано наше изобретение, можно
обратиться к рис. 4, на котором схематично изображена печь вращающегося пода, в которой единственная
камера сгорания служит источником тепла для излучения на материал, находящийся на поде.
На этом рисунке вращающаяся топка, обозначенная цифрой 51, установлена таким образом, чтобы
вращаться любым подходящим способом, например, на роликовых подшипниках 52, и имеет приводное
устройство 50, а также центральный разгрузочный канал 53, ведущий к выходному конвейеру 54. Для подачи
смеси железной руды и восстановителя в горн предусмотрено подающее устройство 55, а для
перемешивания этого материала в горне и его подачи к выходному каналу 53 предусмотрены стационарные
мешалки 56. В верхней части печи расположена камера сгорания 58, дно 59 которой простирается над
вращающимся подом, излучая тепло на него и на находящийся на нем материал. Камера сгорания снабжена
горелкой 61 для ее нагрева и выходным патрубком 62 для продуктов сгорания. Пол 59 камеры сгорания,
образующий верхнюю часть восстановительной камеры, предпочтительно изготовлен из такого материала,
как автомобильный и значительную проводящую способность.
Наш процесс может быть осуществлен в печи такого типа практически тем же способом, что описан выше, за
исключением того, что в этом случае обрабатываемый материал подается в периферийную часть
вращающегося пода и выгружается в его центральную часть. В данном случае вращающаяся топочная
камера показана с углеродным слоем 63, образующим неадгезивную опору для руды. В данном случае для
соединения вращающегося пода 51 и закрытого кожуха предусмотрено водяное уплотнение 64, причем это
уплотнение находится на достаточном расстоянии от нагреваемой части печи, чтобы предотвратить
чрезмерное испарение. Наш процесс не ограничивается использованием вращающегося пода, например, как
показано на рис. 5, может использоваться стационарный под 65! предусмотрено, образующее дно
восстановительной камеры 66, которая снабжена средством 67 для подачи смеси руды и восстановителя
вблизи внешней части такой камеры, а устройство для перемешивания 68 в данном случае показано
установленным таким образом, чтобы вращаться на вертикальном валу 69, снабженном приводным
механизмом 70 и средствами 71 и 72 для подачи охлаждающей жидкости к устройству для перемешивания.
Стационарный под 65 предпочтительно снабжен слоем 74 из дробленого кокса, в основном, как описано
выше, а гранулы 72, перемещаемые устройством для гранулирования 68, предпочтительно изготовлены из
материала, такого как графит, который устойчив к нагреву и не прилипает к обрабатываемому материалу. В
качестве источника тепла, используемого в нашем процессе для излучения тепла обрабатываемому
материалу, может выступать любой подходящий материал. Таким образом, вместо описанных выше
нагревательных элементов мы можем использовать электрический нагревательный элемент, например,
обозначенный цифрой 75 на рис. 5, который включает в себя проводник со значительным сопротивлением,
подключенный к электрической цепи. В качестве иллюстрации этот проводник показан состоящим из
фрагментов кокса или другой формы углерода, обозначенных цифрой 75, продолженных внутри трубок 77 из
огнеупорного материала, такого как карборунд, при этом электроды 78 и 79 входят в противоположные концы
трубок 77 и контактируют с материалом 75 с высоким сопротивлением, находящимся внутри них, причем эти
электроды подключены к электрической цепи для подачи к ней тока.
Следует понимать, что может быть предусмотрено любое количество нагревательных элементов 75, и что они
могут располагаться над очагом 65 таким образом, чтобы нагреть всю площадь очага или материал на нем до
необходимой температуры. При применении нашего процесса в связи с данной формой аппарата операция
протекает, как описано выше, за исключением того, что под остается неподвижным, а материал
перемешивается или разравнивается по нему и, наконец, выгружается через выходное отверстие 76 в виде
губчатого железа, смешанного с большим или меньшим избытком углерода, и с той разницей, что в этом
случае тепло обеспечивается током в электрических нагревательных элементах 77, а не сжиганием топлива в
нагревательных трубках. Процесс может проводиться в печи, обеспечивающей прямолинейное перемещение
материала, например, как показано на рис. 6, материал может поддерживаться на подвижном конвейере 80,
например, типа спекательной машины Дуайта-Ллойда, установленном на опорных и приводных элементах
81-82, чтобы обеспечить прямолинейное перемещение конвейерной ленты 83, при этом указанный конвейер
заключен в кожух или защитный кожух 84, чтобы поддерживать материал на конвейере в восстановительной
атмосфере и предотвращать попадание наружного воздуха.
Для подачи смеси железной руды и углеродистого материала на указанный конвейер вблизи его одного конца
предусмотрены средства 86, а для извлечения восстановленного продукта из печи и его охлаждения
предусмотрены средства выгрузки 87. Нагревательные элементы 88 (которые могут нагреваться
проходящими через них горячими продуктами сгорания или электрическим током, проходящим через
резистивные элементы, являющиеся их частью) предусмотрены в восстановительной камере и простираются
над конвейером, вызывая излучение тепла к материалу на этом конвейере. Слой 83 конвейерного механизма
может состоять из слоя дробленого углерода, подаваемого механизмом 92 на бесконечный фартук 93 из
асбестовой ткани или другого термостойкого гибкого материала, причем указанный слой углерода 83
находится под рудным материалом, который подается на него, и поддерживает его, а также защищает
конвейер от тепла и предотвращает прилипание. Углерод этого слоя выгружается с конвейера вместе с
остаточным продуктом и может быть в конечном итоге отделен от такого продукта, например, с помощью
магнитного сепаратора, и повторно использован в процессе производства.
Барабанные рычаги 90 проходят над конвейером и снабжены лезвиями 91 из подходящего неадгезивного
материала, такого как углерод, и направлены косо и в обратном направлении на чередующихся рычагах
перемешивания, чтобы вызвать боковое перемещение материала вперед и назад относительно движения
конвейера, а также перемешивание и переворачивание для обнажения свежих поверхностей для излучения
от нагревательного элемента 88. При работе нашего технологического процесса в печах этого типа
перемещение материала осуществляется за счет движения конвейерного механизма. В остальном принцип
работы аналогичен описанному выше. Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ
его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_208573.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=208573&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB208573A
[]
Соседние файлы в папке патенты