Циклонная плавильная камера

 

О П И С А Н И Е ()883633

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Срциапистичасиих

Ресяублии (61) Лополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21,03. 80 (21) 2898880/22-02 с присоединением заявки М(23) Приоритет (51)M. Кл.

F 27 B 15/00

Реудерстевшын хвмнтет

CCCP ае далем изобретений н еткрытнй . (Ьз> УДКЫ9.041 (088. 8) Опубликовано 23 ° 11 ° 81, Бюллетень Рй 43

Дата опубликования описания 23. 11;81

/ ("

А. И. Соколов, Б. П. Устименко, Д. Б Кожахметов, С. И. Омаров, Л. Н. Будовский и К. С Сагитаев (72) Авторы изорретени я

Г

Казахский научно-исследовательский ститут энергетики и Иртышский полиметалли кий комбинат им. 50-летия Казахской ССР (7I ) Заявители (54) ЦИКЛОННАЯ ПЛАВИЛЬНАЯ КАИЕРА

Изобретение относится к энерготехнологии, а именно к использованию ци клонных камер в энер гети ческих и энерго-технологических агрегатах и процессах.

Известны цилиндро-конические циклонные камеры на кислородном дутье, ввод шихты и кислорода в которые осуществляется двумя способами: аэрошихтовой смеси через тангенциальную шлиц>

1О и раздельной подачи шихты и кислорода через аксиальную закручивающую горелку, расположенную в центре крышки 1 .

Известна также циклонная плавильная камера, содержащая корпус с кольцевым расширением в месте ввода аэросмеси, заглушающую вставку, вводы дл", подачи твердого материала и окислительного газа, нижний вывод газа и расплава t2).

Недостатком известного устройства является то, что такая конструкция не обеспечивает длительной работы циклонной камеры, так как тангенциальный ввод кислородно-шихтовой смеси приводит к быстрому истиранию элементов циклона.

Цель изобретения - устранение абразивного износа элементов циклонной камеры.

Поставленная цель достигается тем, что в циклонной плавильной камере, содержащей корпус с кольцевым расширением в месте ввода аэросмеси, заглушающую вставку, вводы для подачи твердого материала и окислительного газа, нижний вывод газа и расплава, вводы для подачи твердого материала и кислорода выполнены в виде кольцевых каналов, оба ввода расположены коаксиально с заглушающей вставкой, заглушающая вставка выполнена с порогом для поворота потока, ввод для подачи кислорода снабжен механизмом закручивания его.

А также тем, что угол между вертикальной образующей заглушающей

883633 вставки и образующей порога лежит в пределах 45-180

Причем профиль порога для его поворота выполнен в виде гиперболы.

Кроме того, срез ввода твердого материала лежит выше среза канала ввода кислорода.

Угол между вертикальной образующей вставки и образующей порога 4. зависит от конкретного использования циклонной камеры, состава горючих и окислительных компонентов и свойств расплавленного материала. Для того, чтобы забрасывать материал в верхнюю часть

I под крышку выбирается, наименьший угол = 45 . Меньшие углы нецелесообразны, так как поворот потока почти в противоположное направление связан с боль шими энергетическими потерями в струе и отрывным течением, что отражается на крутке и несущей способности газовой фазы. Кроме того, обратное течение будет затруднять выход твердого материала из внешнего канала. Максимальный угол между порогом и вставкой = 180 необходим в том случае, если рассеивание твердого материала в реакционном пространстве кольцевого расширенияя ци клона необходимо осущест вит ь только за счет естественного расширения вращаюшейся струи газа.

Для того, чтобы избежать резкого поворота потока и связанного с этим наличием застойных зон, профиль порога может быть выполнен по гиперболе.

В этом случае за угол между порогом и вставкой принимается угол между асимптотами гиперболы. Расстояние между срезом кольцевого сопла и порогом и ширина порога выбираются в зависимости от расхода газа и твердого материала и скорости газа.

Для того, чтобы выходящая из сопла струя газа не препятствовала выходу твердого материала, срез шихтовой течки расположен выше среза кольцевого сопла на расстоянии, равном расширению струи в данном месте. Это расстояние между срезами должно быть пропорционально величине (Рр /Р -1),, где Р - давление окислительного газа

Р в кольцевом канале, Рц - давление в циклонной камере и, кроме того, зависит от угла С .

На фиг. 1 представлена циклонная камера, общий вид, на фиг. 2 - отдельно узел шихтоподачи.

Циклонная камера состоит из кольцевого расширения 1, конической части

2 с выходной диафрагмой 3, центральной заглушающей вставки 4, порога для поворота потока 5, кольцевого канала для подачи окислительного газа 6 с закручивающим механизмом 7 и кольцевого канала для подачи твердого материала

8. Для охлаждения центральной заглушающей вставки существуют подвод 9 и отвод 10 воды.

Циклонная камера работает следующим образом.

Подаваемый через входной патрубок кислород поступает в кольцевой канал

6 и закручивается лопаточным механизмом 7. После выхода из лопаточного механизма 7 закрученная струя кислорода поворачивается с помощью порога

5 и движется по траекториям 11 (сплошные линии). Одновременно по кольцевому каналу 8 подается шихта, напри1о

i мер, полиметаллический сульфидный материал, содержащий пирит. Шихта подается в поток кислорода 12, подхватывается им и рассеивается в кольцевом расширении циклонной камеры. Траектории частиц 12, пунктирные линии.

5S энергии в следующем звене - электропередачи, так как она будет работать в режиме поддержания расплава в жидком состоянии для разделения расплава на шлак и штейн и не нужно будет дополнительного расхода электроэнергии на расплавление флюсов, вынесенных из циклона пылей, и окисление сульфидов цинка. Устранение абразивПирит воспламеняется и за счет теплоты сгорания плавятся остальные компоненты. Расплав сепарируется на стенки камеры и стекает по ним через кольцевой пережим в коническую часть камеры 2, где происходит дополнительная сепарация расплава и пыли и затем через диафрагму 3 удаляется иэ циклона.

Наличие устройства, обеспечивающе"го раздельный ввод окислительного газа и твердого материала в камерах с кольцевым расширением в месте ввода кислородно-шихтовой смеси и центрально ной заглушающей вставкой, позволяет пол ност ью устранит ь абра зи вный износ элементов циклона и, вместе с тем, сохранить высокие показатели, присущие камерам такого типа. Это прежде всего относится к проплавляемости ма45 териала, полному усвоению флюсов, уменьшению пылевыноса, окислению сульфидов цинка. Завершенность технологического процесса в циклонной камере позволит сократить расход электро883633

Формула изобретения

Фиг 1

ВНИИПИ Заказ 10201/60 Тираж 661 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4 ного износа приведет к отсутствию простоев на ремонт и замену циклона, что не только сократит расход на эти цели, но и, увеличит производительность всего агрегата в целом. 5

1. Циклонная плавильная камера, содержащая корпус с кольцевым расши- >0 рением в месте ввода аэросмеси, заглушающую вставку, вводы для подачи твердого материала и окислительного газа, нижний вывод газа и расплава, отличающаяся тем, что, is с целью устранения абразивного износа элементов циклонной камеры, вводы для подачи твердого материала и киспорода выполнены в виде кольцевых каналов, оба ввода расположены коак- щ сиально с заглушающей вставкой,заглушающая вставка выполнена с порогом для поворота потока, eeoA AJl пода

\ чи кислорода снабжен механизмом за— кручивания его.

2. Камера по п.l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что угол между вертикальной образующей заглушающей встав;ки и образующей порога лежит в пределах 45-180

3. Камера по и 1, о т л и ч а ющ а R с я тем, что, с целью уменьшения энергетических потерь потока профиль порога для его поворота выполнен в виде гиперболы.

4. Камера по п.l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что срез ввода твердого материала лежит выше среза канала ввода кислорода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 649247, кл. F 27 B 15/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 322570, кл. F 23 И 1/02, 1971.