Результат интеллектуальной деятельности: ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ

Изобретение относится к печному оборудованию, применяемому в химической, металлургической и других отраслях промышленности, в частности для сушки солей урана, и касается загрузочных устройств вращающихся печей.

Известно загрузочное устройство вращающейся печи (Арендарчук А.В., Катель Н.М. и др. Общепромышленные печи непрерывного действия. М.: Энергия, 1977 г., стр.86), состоящее из бункера и шнекового питателя, который осуществляет загрузку материала в реторту печи.

Недостатком данной конструкции является низкая производительность печи.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату - прототипом - является патент СССР №1573962, МКИ F 27 B 7/32, 1994 г., загрузочное устройство вращающейся печи, содержащее трубопровод подачи шихты со шнековым питателем, газоотводную камеру и газоотводную трубу эллипсовидного сечения.

Недостатком прототипа является низкое качество получаемого продукта, низкая производительность за счет частых остановок печи для очистки газоотводной трубы. Несовершенство конструкции обусловлено тем, что труба имеет эллипсовидное сечение, шнековый питатель заходит в печь дальше газоотводящей трубы, что способствует забиванию пространства между шнековым питателем и печью смесью пылевидных частиц порошка и приводит к разгерметизации печи.

Задача изобретения - повышение надежности и производительности печи за счет усовершенствования конструкции.

Задача решается благодаря тому, что загрузочное устройство вращающейся печи, содержащее шнековый питатель, газоотводную трубу, сальниковую набивку, грундбуксу, согласно изобретению, шнековый питатель, состоящий из двух самоочищающихся, расположенных один над другим шнеков, смещен в горизонтальной плоскости от оси вращения печи, газоотводная труба выполнена со срезом, направленным вниз, на конце, находящемся внутри печи, смещена от оси вращения печи в горизонтальной плоскости и длиннее шнекового питателя, при этом на наружном конце трубы установлена быстросъемная крышка.

Указанная совокупность признаков является существенной и обладает изобретательским уровнем, так как применение шнекового питателя с двумя шнеками предотвращает залипание влажного продукта в витках шнека. Шнеки имеют разное направление витков и вращаются во встречном направлении. Витки одного шнека расположены в межвитковом пространстве другого шнека. При вращении шнеков происходит взаимная очистка межвиткового пространства.

Расположение шнеков один над другим и смещение шнекового питателя в сторону от оси вращения печи позволило расположить прямую газоотводящую трубу круглого сечения и максимально увеличить ее диаметр, что уменьшает возможность налипания смеси газа и частиц продукта. Круглое сечение газоотводящей трубы является оптимальным по своей форме, а также прямолинейность газоотводящей трубы позволяет улучшить ее зачистку и уменьшить вероятность перекрытия сечения трубы частицами продукта.

Установка на наружном конце газоотводящей трубы быстросъемной крышки позволила производить зачистку газоотводящей трубы без вывода печи в ремонт.

Конец газоотводящей трубы, расположенный в печи, имеет срез под углом 25-45°, направленный вниз для предотвращения попадания порошка в газоотводящую трубу со стенок печи при ее вращении. Срез под углом менее 25° нетехнологичен в изготовлении, а при угле более 45° увеличивается захват порошка при падении его со стенок печи.

Газоотводящая труба длиннее шнекового питателя на 100-300 мм, что дает возможность удаления газов из зоны наибольшего газовыделения. Также это обеспечивает движение газа в сторону от грундбуксы, что препятствует отложению порошка в холодной части печи, забиванию им пространства между шнековым питателем и печью, попаданию его в грундбуксу, что может привести к разгерметизации печи.

На фиг.1, 1а изображено загрузочное устройство вращающейся печи, на фиг.2 изображен разрез А-А загрузочного устройства вращающейся печи.

Загрузочное устройство вращающейся печи 9 состоит из накопительного бункера 1, шнекового питателя 2 с двумя шнеками 3, газоотводящей трубы 4, газоотводного патрубка 5, быстросъемной крышки 6, сальниковой набивки 7, грундбуксы 8 для затяжки сальниковой набивки.

Загрузочное устройство работает следующим образом.

Влажную твердую фазу аммонийной соли окиси урана (NH₄)₂U₂O₇ подают в накопительный бункер 1. Затем ее через двушнековый питатель 2 с равномерной определенной скоростью шнеками 3 подают в нагретую зону печи 9. При попадании влажного продукта на нагретую, вращающуюся поверхность печи происходит газообразование (газопаровая смесь аммиака, воды и частиц продукта). Газ заполняет все пространство печи 9. Герметизация печи 9 осуществляется посредством сальниковой набивки 7 и грундбуксы 8. Отвод газа осуществляют принудительно через газоотводящую трубу 4 и газоотводной патрубок 5 в систему газоочистки. Образовавшийся газ с частичками продукта движется по газоотводящей трубе 4. Труба имеет срез под углом 25-45°, направленный вниз, для исключения попадания порошка в газоотводящую трубу 4 со стенок печи 9 при ее вращении. На наружном конце газоотводящей трубы 4 имеется быстросъемная крышка 6. Она служит для регламентной или аварийной зачистки газоотводящей трубы 4 без остановки печи 9. После прокалки сухой продукт выгружают из печи.

При эксплуатации печи по прототипу спустя 6-8 суток эксплуатации печи с проектной производительностью 10 кг/ч, возникает необходимость зачистки (из опыта работы с 2001 по 2003 г.). Для зачистки загрузочной головки необходимо выводить печь из эксплуатации, производить разборку, зачистку, сборку и ввод из ремонта в эксплуатацию. Суммарное время, затрачиваемое на профилактические работы по зачистке узла загрузки, составляет 49-53 часа, остывание печи с рабочей температуры - 600°С, до температуры, позволяющей проводить работы - 60°С, составляет 20-24 часа, демонтаж, монтаж головки загрузки - 12-14 часов, зачистка оборудования - 5 часов, ввод оборудования из ремонта в эксплуатацию - нагрев печи до рабочей температуры составляет 8-10 часов. Простой составляет 27% от рабочего времени.

Применение данного изобретения позволило исключить остановки печи для зачистки системы газоудаления, а следовательно, увеличить ее производительность на 27% и получать продукт более высокого качества.