Циклонный плавильный агрегат

 

Союз Советсккк

Соцкапнсткческкк

Республнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««900091 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— !

22) Э Явлено 26.05.80 (21) 2932651/22 — 02 с присоединением заявки М (23) Приоритет— (51)NL. Кл.

F 27 В 15 00

Государственный кенитвт

СССР оо делам изобретений и открытий (5З) ЛК669.041 (0888) Опубликовано 23.01.82. Бюллетень М 3

Дата опубликования описания 23.0182! (Д. Б. Кожахметов, Л. К. Кузнецов и Л. И. Зубарева,. с

S

Челябинский металлургический завод и Казахский научноисследовательский институт энергетики (72) Авторы изобретения

/

1

/ (7! ) Заявители (54) ЦИКЛОННЫЙ ПЛАВИЛЬНЫЙ АГРЕГАТ

Изобретение относится к пирометаллургической переработке измельченных материалов.

Известна установка для переработки различного минерального сырья, содержащая циклонную камеру с нижним выводом расплава и газов, копильник расплава и теплоутилиэирующее устройство )1).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является циклонный плавильный агрегат, содер1о жащий камеру с патрубками для ввода окислителя, топлива и шихты и вывода газов, диафрагму и ванну-накопитель расплава (2).

Недостатком известного устройства является

1S воэможность лишь поверхностного контакта составляющих газовой среды с компонентами расплава. Взаимодействие же с компонентами внутри расплава определяется в основном лишь взаимной диффузией. При поверхностном об

20 текании газом расплава отличается низкое тепловосприятие за счет малых величин коэффициентов теплоотдачи, для повышения тепловосприятия необходимо увеличивать скорость обтекания, что приводит к увеличению пылевыноса иэ устройства.

Цель изобретения — утилизация тепла отходящих газов и сокращение уноса.

Поставленная цель достигается тем, что циклонный плавильный агрегат, содержащий циклонную камеру с патрубками для ввода окислителя, топлива и шихты и вывода газов, диафрагму и ванну-накопитель расплава снабжен соединительным патрубком, расположенным между циклонной камерой и ванной-накопителем, выполненным в виде гидрозатвора, причем соединительный патрубок снабжен фурмой для подачи реагентов в ванну-накопитель, а также тем, что. циклонная камера снабжена патрубком с шибером, соединяющим ее с патрубком для вывода газов иэ ваннынакопителя.

На чертеже представлено устройство, общий вид.

Агрегат содержит циклонную камеру 1 с патрубками 2 и 3 и диафрагмой 4, ванну-накопитель 5, соединительный патрубок 6, патрубок 7 для вывода газов из накопителя.

3 9000 летху 8 цля удаления расплава, шлакоулавливающие пучки 9 н 10 шибер 11, фурму 12.

Ванна-накопитель располагается ниже пиклоннок камеры. Циклонная камепа состыкована с ванной-накопителем с помощью соединительного патрубка с образованием гидрозатвора между диафрагмой и расплавом в ванненакопителе. Фурма, служащая для подачи необходимых по условиям плавки реагентов, может быть использована для чистки соединительного патрубка в аварийных условиях.

Устройство работает следующим образом, е

1%

ЗО

Устройство может быть использовано для

30 восстановления окиси цинка в расплаве при кивцетной технологии, а также для дополнительного перегрева расплава при циклонной плавке синтетических шлаков. В последнем слу. чае возможна полная замена электрической энергии на непосредственное сжигание природного топлива.

В циклонную камеру 1 подается смесь окислителя и топлива, которая воспламеняется и создает требуемую температуру процесса.

Туда же подается шихта, частицы которой плавятсч и сепарируются на стенках, образуя на них расплавленную пленку. Получаемый расплав и продукты сгорания направляются через диафрагму 4 и соединительный патрубок 6 в ванну-накопитель 5. Последняя имеет две летки 8 для выпуска расплава. Нижняя летка предназначена для выпуска расплава из ванны в аварийном режиме. Расплав выпускается через летку 8. При этом верхний уровень ванны расплава устанавливается выше или около нижнего среза диафрагмы 4 таким образом, чтобы образовывался гидрозатвор межМ ду диафрагмой и расплавом. Благодаря этому, при наличии достаточного напора отходящие газы могут двигаться к газоходу только через накапливаемый расплав. При движении газов через толщу расплава они отдают ему значительно большую часть тепла по сравнению с поверхностным: контактированием газового потока с расплавом.

После прохождения газов через расплав они поступают в патрубок 7 и далее в газоходную систему. Улавливание возможного выноса расплавленных частиц через патрубок

7 осуществляется установкой шлакоулавливающего пучка 9.

Зля преодоления сопротивления расплава и организации движения газов через него в циклонной камере устанавливается определенное давление, величина которого находится в зависимости от плотности расплава. Увеличение давления в циклоне влечет за собой повышение энергозатрат на дутье. Однако расходы на дутье при технологическом переделе несущественны по сравнению с ожидаемым экономическим эффектом. Регулирование количества отходящих газов через расплав в ванне-накопителе осуществляется сбросом в случае необходимости части газов через патрубок 3. Объем сбрасываемых газов регулируется шибером 11, установленным в этом патрубке. Сбрасываемые газы после прохождения через шлакоулавливаюший пучок

10 удаляются в газоходную систему.

Конструкция агрегата позволяет в зависимости от требований технологии регулировать состав накапливаемого расплава. Дпя этого соединительный патрубок 6 имеет фурму 12, через которую подается твердый или газообразный реагент. При прохождении через толщу расплава газы могут активно, в зависимости от состава, участвовать в химических реакциях с компонентами расплава, тогда как при поверхностном взаимодействии газов с расI плавом активность химических реакций значительно слабее, Через этот же патрубок осуществляется очистка соединительного патрубка 6 от настылей в момент остановок или в аварийном режиме.

Предлагаемое устройство позволяет увеличить степень тепловосприятия расплавом тепла отходящих газов и повысить степень улавливания твердых и расплавленных частиц из объема газового потока циклонной камеры. Кроме того, изобретение дает воэможность организовать активное воздействие в зависимости от требуемой технологии на состав расплава в ванне-накопителе за счет подачи через патрубокфурму различных реагентов {газообразных или твердых), Формула изобретения

1. Циклонный плавильный агрегат, содержащий циклонную камеру с патрубками для ввода окислителя, топлива и шихты и вывода газов, диафрагму и ванну-накопитель расплава, отличающийся тем, что, с целью утилизации тепла отходящих газов и сокращения уноса, агрегат снабжен соединительным патрубком, расположенным между циклоннои камерой и ванной-накопителем, выполненным в виде гидрозатвора.

2. Агрегатпоп.1, отличающийс я тем, что соединительный патрубок снабжен фурмой для подачи реагентов в ваннунакопитель.

3. Агрегат по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью регулирования подачи отходящих газов в ванну-накопитель, циклонная камера снабжена патрубком с шибером, 900091

Составитель Л. Рякина

Редактор Т. Киселева Техред З.Фанта Корректор С. Шекмар

Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 12160/56

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 соединяющим ее с патрубком для вывода газов иэ ванны-накопителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 11 401875, кл. F 27 В 15 00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР К4 535448, кл. F 27 В 15/00, 1976.