СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛА В ВИДЕ ЧАСТИЦ Российский патент 2006 года по МПК C22B1/10 C21B13/00 C22B5/14 

Изобретение относится к способу обработки, преимущественно восстановления, материала в виде частиц, по меньшей мере, в одной зоне псевдоожижения при повышенной температуре, в частности восстановления тонкоизмельченной руды, причем материал в виде частиц удерживают в зоне псевдоожижения посредством протекающего снизу вверх обрабатывающего газа и вынесенный обрабатывающим газом из зоны псевдоожижения мелкозернистый материал отделяется от обрабатывающего газа в зоне сепарации, причем в зоне сепарации осуществляют следующие операции: подачу потока обрабатывающего газа и вынесенного мелкозернистого материала к разделительному устройству, отделение мелкозернистого материала от обрабатывающего газа, причем обрабатывающий газ удаляют из разделительного устройства в качестве отходящего газа, и отвод отделенного мелкозернистого материала из разделительного устройства; а также к устройству для осуществления способа.

Для установок кипящего слоя отделение мелкозернистого материала, т.е. мелкой пыли, выносимой из зоны псевдоожижения или захватываемой обрабатывающим газом, имеет большое значение.

Как можно более полное отделение мелкой пыли от обрабатывающего газа желательно, чтобы уменьшить, с одной стороны, потери материала, а с другой стороны, спекание мелкой пыли в обрабатывающем газе во время следующего процесса, при котором удаленный из разделительного устройства отходящий газ, как правило, используется снова в качестве обрабатывающего газа.

Мелкая пыль имеет, особенно в горячем состоянии, плохие характеристики текучести и склонна блокировать входные и выходные отверстия циклона и налипать на них. В наихудшем случае может возникнуть даже забивание линий возврата мелкой пыли.

В этой связи задачей настоящего изобретения является создание способа, который устранял бы вышеназванные проблемы. В частности, должны быть устранены или уменьшены залипание и забивание разделительного устройства и линий, которые питают разделительное устройство или ведут от него.

Эта задача решается согласно изобретению за счет того, что дополнительно к потоку обрабатывающего газа и выносимого мелкозернистого материала в зону сепарации вводят крупнозернистый материал.

За счет ввода крупнозернистого материала в зону сепарации улучшаются характеристики текучести мелкой пыли, т.е. уменьшается ее склонность к спеканию. Уже имеющиеся спеки могут быть также удалены за счет возникающего при вводе крупнозернистого материала эффекта очистки.

Согласно одному предпочтительному примеру выполнения способа, согласно изобретению, применяют крупнозернистый материал, температура которого лежит, по меньшей мере, на 200°С ниже температуры обрабатывающего газа и температуры мелкозернистого материала.

Поскольку склонность к спеканию частично обусловлена высокой температурой обрабатывающего газа и, тем самым, мелкозернистого материала, предпочтительно, если температура крупнозернистого материала лежит существенно ниже температуры мелкозернистого материала.

При этом особенно предпочтительно, что температура крупнозернистого материала, в основном, соответствует температуре окружающей среды.

Это позволяет использовать максимально возможную разность температур мелкозернистого и крупнозернистого материалов для улучшения характеристик текучести мелкозернистого материала.

Согласно одному примеру осуществления способа, согласно изобретению, крупнозернистый материал вводят в поток подаваемого к разделительному устройству обрабатывающего газа.

Далее предпочтительно, если дополнительно или в качестве альтернативы этому, крупнозернистый материал вводят в само разделительное устройство.

Кроме того, предпочтительно, если дополнительно или в качестве альтернативы описанным выше примерам осуществления изобретения крупнозернистый материал добавляют к отведенному из разделительного устройства мелкозернистому материалу.

Место присадки крупнозернистого материала может меняться в зависимости от требований способа, но при этом также возможна одновременная присадка крупнозернистого материала во всех вышеназванных местах.

Также возможным является изменение временного режима присадки крупнозернистого материала, например непрерывная или периодическая присадка.

По особенно предпочтительному варианту крупнозернистый материал вводится пневматически в струе несущего газа. При этом преимущественным является то, что несущий газ проявляет химически инертные свойства относительно обрабатывающего газа или является с ним в значительной мере или полностью идентичным. Если обрабатывающий газ является, по существу, СО или Н2 содержащим восстановительным газом, тогда несущим газом может являться по существу тоже СО или Н2 содержащим восстановительным газом, особенно предпочтителен газ с аналогичным составом. Как минимум, несущий газ должен являться инертным, например азотом.

При пневматической подаче крупнозернистого материала в большой мере проявляется его абразивное действие, так что отпадает необходимость в постоянной подаче крупнозернистого материала и периодическая, например пульсирующая, подача является достаточной.

Согласно другому признаку заявленного способа крупнозернистый материал подается гравитационно.

При этом крупнозернистый материал подается в шлюз для твердых материалов, а из него под действием силы тяжести попадает в разделительное устройство.

Конечно, предпочтительно, если крупнозернистый материал имеет в значительной степени тот же состав, что и обрабатываемый в зоне псевдоожижения материал в виде частиц, или если крупнозернистый материал имеет состав, который позволяет подвергнуть крупнозернистый материал обработке на следующем за зоной псевдоожижения этапе способа вместе с материалом в виде частиц.

В случае восстановления мелкоизмельченной руды крупнозернистый материал является, предпочтительно, рудой и/или добавками, такими как известь, доломит или MgO.

Объектом изобретения является также устройство, содержащее, по меньшей мере, один реактор кипящего слоя с нижней частью, в которой расположена зона псевдоожижения, и верхней, соединенной с сепарирующим устройством частью, причем сепарирующее устройство является разделительным устройством, преимущественно циклоном, в котором мелкозернистый материал отделяют от обрабатывающего газа; средство для подачи обрабатывающего газа и мелкозернистого материала в разделительное устройство; идущую от разделительного устройства отводящую линию для обрабатывающего газа и идущую от разделительного устройства отводящую линию для твердого вещества.

С этой точки зрения, задачей изобретения является создание устройства, которое предотвращает или уменьшает налипание частиц на осаждающем устройстве и забивание осаждающего устройства.

Эта задача решается согласно изобретению за счет того, что сепарирующее устройство снабжено средством для подачи крупнозернистого материала в сепарирующее устройство.

Средство для подачи обрабатывающего газа и мелкозернистого материала в разделительное устройство выполнено в зависимости от пространственного расположения реактора кипящего слоя и сепарирующего устройства, а также от их пространственного удаления друг от друга и включает в себя, например, впускное отверстие (у расположенного внутри циклона), трубопровод (у немного удаленного, расположенного снаружи циклона) или транспортный пневмопровод (при большем расстоянии между реактором кипящего слоя и циклоном).

Разделительное устройство выполнено предпочтительным образом в виде циклона, поскольку речь при этом идет о наиболее часто встречающемся случае применения.

Средство для подачи крупнозернистого материала выполнено, согласно одному целесообразному примеру выполнения, в виде фурмы, которая направлена внутрь разделительного устройства с возможностью ввода крупнозернистого материала внутрь разделительного устройства.

Согласно другому примеру выполнения устройства, согласно изобретению, средство для подачи крупнозернистого материала связано со средством для подачи обрабатывающего газа с возможностью ввода крупнозернистого материала в поток выносимого обрабатывающим газом мелкозернистого материала.

Другая возможность ввода крупнозернистого материала в разделительное устройство состоит в том, что в разделительном устройстве предусмотрено, по меньшей мере, одно дополнительное входное отверстие, через которое крупнозернистый материал вводят в разделительное устройство с помощью средства для подачи крупнозернистого материала.

В тех случаях, когда разделительное устройство представляет собой циклон, дополнительное входное отверстие расположено предпочтительным образом с возможностью ввода крупнозернистого материала в циклон, по существу, по касательной с помощью средства для подачи крупнозернистого материала.

За счет подачи крупнозернистого материала по касательной негативное влияние на осаждающую эффективность циклона наименьшее.

Согласно другому предпочтительному примеру выполнения дополнительное входное отверстие расположено с возможностью ввода крупнозернистого материала в разделительное устройство сверху с помощью средства для подачи крупнозернистого материала.

Другой пример выполнения устройства согласно изобретению состоит в том, что средство для подачи крупнозернистого материала связано с отводящей линией для твердого материала с возможностью ввода крупнозернистого материала в поток отделенного в разделительном устройстве мелкозернистого материала.

За счет этого предотвращаются или уменьшаются налипания или отложения в отводящей линии для твердого вещества, соединяющей разделительное устройство с подключенными за ним частями установки, например дополнительным реактором кипящего слоя.

Устройство согласно изобретению может быть, в принципе, оснащено как внутренним, так и внешним разделительным устройством, причем отводящая линия для твердого материала внешнего разделительного устройства либо ведет назад в тот же реактор кипящего слоя (циркулирующий кипящий слой), либо присоединена к дополнительному реактору кипящего слоя.

У внутреннего разделительного устройства отводящая линия обрабатывающего газа ведет наружу из реактора кипящего слоя, а отводящая линия для твердого вещества ведет в зону псевдоожижения того же реактора кипящего слоя.

По одному признаку устройства согласно изобретению средство для подачи крупнозернистого материала выполнено в виде пневматического подающего устройства.

Изобретение относится далее к устройству и способу очистки запыленного газа в разделительной камере, в частности циклоне, преимущественно посредством центробежной сепарации, причем запыленный газ входит в разделительную камеру через отверстие, а, по меньшей мере, частично очищенный газ удаляется из разделительной камеры по линии, выходящей из разделительной камеры, например по погружной трубе. Далее изобретение относится к способу уменьшения газового потока из разделительной камеры, в частности циклона, в которой твердое вещество отделяют из газа, преимущественно посредством центробежной сепарации, по меньшей мере, частично очищенный газ удаляют, по меньшей мере, по одной линии для удаления, и разделительная камера вследствие, по меньшей мере, частичной блокады выделенным твердым веществом имеет уменьшенную, в частности по сравнению с нормальным режимом, производительность сепарации.

Центробежными сепараторами называются обычно аппараты, в которых центробежная сила используется для сепарации твердых веществ, например пыли, от газов. В промышленной практике, в частности при высоких рабочих температурах, т.е. при очистке горячего пылесодержащего отходящего газа, следует обратить внимание на возникновение спеков в циклоне. Таких спеков, в частности в нижней части центробежного сепаратора, не всегда можно избежать, поэтому при возникновении спеков и последующем ухудшении работы следует принять подходящие меры.

Если спеки приводят к блокаде центробежного сепаратора и, тем самым, к неудовлетворительной производительности сепарации, принято запирать линию для отвода недостаточно очищенного в сепараторе газа подходящим запорным устройством, выполненным преимущественно механическим. Этим можно предотвратить вытекание недостаточно очищенного газа в последующие установки или в окружающую среду. То и то было бы связано с соответствующими недостатками.

Такие механические запорные устройства, в частности при высоких температурах, однако подвержены сбоям и требуют регулярного и интенсивного ухода. Наконец соответствующие функциональные выполнения подобных запорных устройств также очень дороги.

В основе настоящего изобретения решается поэтому задача преодоления недостатков уровня техники и создания простого и рентабельного способа, а также подходящего устройства, преимущественно для осуществления названного способа.

Эта задача решается в способе согласно изобретению, а также в устройстве согласно изобретению.

Примеры выполнения изобретения относятся большей частью к центробежному сепаратору, в частности циклону, однако ни в коем случае не ограничивают им применение способа согласно изобретению и устройства согласно изобретению.

За счет подачи крупного сыпучего материала в разделительную камеру спеки и/или отложения, образующиеся в разделительной камере, например при переходе от конуса в преимущественно цилиндрическую линию циклона для отвода материала, предотвращаются или уменьшаются и/или уже образовавшиеся спеки эффективно, по меньшей мере, частично удаляются.

При этом согласно одному особому примеру выполнения изобретения спеки, в частности за счет механического воздействия, снимаются и/или скалываются.

Согласно одному особому примеру выполнения способа, согласно изобретению, крупный сыпучий материал подают в разделительную камеру с заданной крупностью, составом и/или в количестве, при котором возникновение спеков в разделительной камере уменьшается и/или уже образовавшиеся спеки, по меньшей мере, частично удаляются.

Преимущественно, крупный сыпучий материал вводят по линии для отвода, по меньшей мере, частично очищенного газа.

Согласно другому примеру выполнения крупный сыпучий материал вводят непосредственно в разделительную камеру.

Согласно другому примеру выполнения способа, согласно изобретению, крупный сыпучий материал подают в разделительную камеру совместно с запыленным очищаемым газом.

Существенным для очищающего эффекта сыпучего материала, в частности в разделительной камере и/или в линии для отвода материала, является достаточная кинетическая энергия частиц сыпучего материала. В соответствии с этим, например, при совместной подаче сыпучего материала и запыленного газа в центробежном сепараторе должна иметься соответствующая возможность поглощения кинетической энергии, преимущественно соответствующая высота падения.

Согласно одному примеру выполнения способа, согласно изобретению, крупный сыпучий материал имеет средний диаметр зерен, который, по меньшей мере, частично предотвращает нежелательный вынос крупного сыпучего материала из разделительной камеры, в частности по линии для отвода, по меньшей мере, частично очищенного газа.

Согласно одному примеру выполнения способа, согласно изобретению, крупный сыпучий материал подготавливают перед вводом в разделительную камеру таким образом, что крупный сыпучий материал имеет средний диаметр зерен, который уменьшает или предотвращает вынос сыпучего материала по линии для отвода, по меньшей мере, частично очищенного газа. Необходимый размер зерен зависит при этом от конструкции разделительной камеры, а также от характеристики течения в разделительной камере и/или линии для отвода, по меньшей мере, частично очищенного газа.

Если у разделительной камеры, в частности циклона, линия для отвода материала забита, разделительная камера заполняется сепарированным твердым веществом почти до линии для отвода, по меньшей мере, частично очищенного газа, в частности погружной трубы, так что содержащий твердое вещество газ протекает от входа к погружной трубе и удаляет сепарируемое твердое вещество по линии, в частности погружной трубе. Хотя функция циклона в этом случае не выполняется, неочищенный газовый поток не прекращается и даже, в зависимости от сопротивлений течения, может возрасти по сравнению, например, с параллельно включенными функционирующими разделительными камерами.

Поэтому следует посоветовать запирать засоренный циклон.

Согласно уровню техники можно было бы установить в газоотводящих линиях механические задвижки шиберного типа. Они, однако, в существующих условиях очень дороги, сложны и подвержены сбоям, а также обуславливают в зависимости от укладки труб существенное увеличение размера конструкций.

Согласно одному предпочтительному примеру выполнения изобретения эта проблема может быть решена существенно эффективнее за счет того, что, преимущественно, в отводящем газопроводе расположен наполнительный патрубок для материала, например с условным проходом около 200 мм, который заперт преимущественно шаровым краном. Этот шаровой кран за счет легкого промывочного течения в нем может быть рассчитан на низкие температуры и функционирует, в целом, бесперебойно.

Согласно одному особому примеру выполнения, если циклон засорен, на шаровом кране установлен и прифланцован к нему бункер с краном. Этот бункер заполнен крупным сыпучим материалом, например просеянной рудой. Шаровой кран открывают, и сыпучий материал заполняет освобожденное пространство до погружной трубы и часть погружной трубы. Запыленный газ должен протекать теперь через эту засыпку, после чего течение мгновенно прекращается. При этом, согласно одному дополнительному признаку изобретения, за счет изменения течения запыленного газа по сравнению с начальным происходит заполнение промежутков между частицами крупного сыпучего материала транспортируемой мелкой пылью, в результате чего наконец происходит, по меньшей мере, частично герметизация засыпки. Таким образом, циклон эффективно запирается.

Согласно одному примеру выполнения способа, согласно изобретению, течение газа, по меньшей мере, частично затруднено в разделительной камере посредством созданной вводом крупного сыпучего материала засыпки на выходе из разделительной камеры по линии для отвода, по меньшей мере, частично обработанного газа.

Согласно одному примеру выполнения способа, согласно изобретению, крупный сыпучий материал имеет средний размер зерен, который предотвращает его вынос за счет течения газа из разделительной камеры, преимущественно из самой разделительной камеры, в частности по линии для отвода, по меньшей мере, частично очищенного газа.

Согласно одному примеру выполнения способа, согласно изобретению, крупный сыпучий материал подготавливают перед вводом в разделительную камеру таким образом, что крупный сыпучий материал имеет средний размер зерен, который уменьшает, в частности предотвращает, вынос сыпучего материала по линии для отвода, по меньшей мере, частично очищенного газа. Необходимый размер зерен зависит при этом от конструкции разделительной камеры, а также от характеристики течения в разделительной камере и/или в линии для отвода, по меньшей мере, частично очищенного газа.

Изобретение охарактеризовано далее устройством преимущественно для осуществления способа.

Наполнительный патрубок представляет собой при этом преимущественно устройство, через которое крупный сыпучий материал вводят в линию для отвода газа, по меньшей мере, частично очищенного в нормальном режиме в разделительной камере. Согласно одному особому примеру выполнения устройства, согласно изобретению, за разделительной камерой, в частности под разделительной камерой, предусмотрен фильтр и/или колосник, посредством которого крупный сыпучий материал отделяют от сепарированной пыли.

Согласно одному примеру выполнения устройства, согласно изобретению, за разделительной камерой, в частности под разделительной камерой, расположено устройство для удаления крупного сыпучего материала, при необходимости из фильтра и/или с колосника.

Согласно одному примеру выполнения устройства, согласно изобретению, крупный сыпучий материал подвергается рециркуляции и, например, согласно описанному варианту снова может быть введен в разделительную камеру и/или в линию для отвода, по меньшей мере, частично очищенного газа.

Согласно одному дополнительному примеру выполнения устройства, согласно изобретению, наполнительный патрубок предусмотрен как часть устройства для дозированной подачи крупного сыпучего материала, причем устройство содержит далее управляемый шлюз или управляемое лопастное колесо, или иной конструктивный элемент для дозированной подачи сыпучего материала.

Согласно одному особому примеру выполнения устройства, согласно изобретению, устройство для контролируемой подачи содержит бункер, присоединяемый к наполнительному патрубку.

Согласно различным примерам выполнения устройства, согласно изобретению, предусмотрены следующие устройства, в частности, для контролируемой подачи крупного сыпучего материала:

- линия со шлюзом, в частности лопастным колесом, которое обеспечивает непрерывную или порционную подачу сыпучего материала;

- бункер, установленный неподвижно или с возможностью присоединения и отсоединения, также с соответствующим шлюзом, или в частности лопастным колесом.

Способы, согласно изобретению, и устройство, согласно изобретению, пригодны особенно предпочтительно для применения в металлургии, поскольку здесь зачастую работают с запыленными горячими газами, требующими очистки. Особенно предпочтительно описанные способы, согласно изобретению, и устройство, согласно изобретению, применять для очистки восстановительного газа, в частности во время процесса в кипящем слое, преимущественно в металлургическом восстановлении.

Способы, согласно изобретению, и устройство, согласно изобретению, кроме того, пригодны для применения прежде всего в установках и способах цветной металлургии, неметаллургической промышленности, например при производстве и/или переработке цемента.

Способы, согласно изобретению, и устройства, согласно изобретению, более подробно поясняются ниже в качестве примера с помощью нескольких, не ограничивающих их чертежей, где изображают:

на фиг.1 - пример выполнения способа, согласно изобретению, обработки, преимущественно восстановления, материала в виде частиц, а также пригодное для этого устройство для осуществления способа;

на фиг.2 - другой пример выполнения способа, согласно изобретению, обработки, преимущественно восстановления, материала в виде частиц, а также пригодное для этого устройство для осуществления способа;

на фиг.3 - вертикальный поперечный разрез сепарирующего устройства;

на фиг.4А и 4В - сепарирующее устройство в вертикальном и горизонтальном разрезе;

на фиг.5 - пример выполнения способа и устройства для очистки запыленного газа;

на фиг.6 - пример выполнения способа и устройства для очистки запыленного газа, а также вид ввода крупного сыпучего материала;

на фиг.7 - способ минимизации газового потока из разделительной камеры для отделения твердых частиц из газов.

На фиг.1 изображен реактор 1 кипящего слоя, нижняя часть которого содержит зону 2 псевдоожижения. К реактору 1 кипящего слоя снизу по линии 3 подают обрабатывающий газ. Обрабатывающий газ равномерно распределяют посредством газораспределителя 4, который может быть выполнен, например, в виде форсуночной решетки, причем в зоне 2 псевдоожижения псевдоожижают также материал в виде частиц.

Реактор 1 снабжен подводящей 5 и отводящей 6 линиями для материала в виде частиц, а также отводящей линией 7, которая одновременно образует средство 7 для подачи обрабатывающего газа и мелкозернистого материала в разделительное устройство.

Разделительное устройство 8 выполнено в виде циклона и содержит отводящую линию 9 для обрабатывающего газа и отводящую линию 10 для твердого материала. Отводящая линия 10 для твердого материала входит в реактор 1 кипящего слоя или в зону 2 псевдоожижения.

Стрелками 11 - 15 схематично обозначено несколько средств для подачи крупнозернистого материала в сепарирующее устройство или места, где могут быть расположены эти средства.

За счет средства 11 крупнозернистый материал вводят в подающую линию 7 для обрабатывающего газа, а за счет средств 12, 13, 14 - в циклон, причем средство 12 частично проходит через отводящую линию 9 для обрабатывающего газа и входит внутрь циклона.

С помощью средств 13, 14 крупнозернистый материал вводят непосредственно внутрь циклона, а именно через средство 13 сверху через дополнительное загрузочное отверстие (не показано) и через средство 14, в основном, по касательной по отношению к циклону 8.

С помощью средства 15 крупнозернистый материал вводят в ведущую от циклона 8 отводящую линию 10 для твердого вещества.

Каждое из средств 11 - 15 выполнено, предпочтительно, в виде пневматического подающего устройства, хотя в равной мере возможна гравитационная подача.

На фиг.2 изображен реактор 1' кипящего слоя, нижняя часть которого содержит зону 2 псевдоожижения. К реактору 1' кипящего слоя снизу по линии 3 подают обрабатывающий газ. Обрабатывающий газ равномерно распределяют посредством газораспределителя 4, который может быть выполнен, например, в виде форсуночной решетки, причем в зоне 2 псевдоожижения псевдоожижают также материал в виде частиц.

Реактор 1 снабжен подводящей 5 и отводящей 6 линиями для материала в виде частиц. Вместо внешнего циклона 8 реактор 1' кипящего слоя оснащен внутренним циклоном 16, у которого средство 17 для подачи обрабатывающего газа выполнено в виде впускного отверстия 17 и от него ведет отводящая линия 18 для твердого вещества, входящая в зону 2 псевдоожижения.

От циклона 16 ведет отводящая линия 19 для обрабатывающего газа, по которой обрабатывающий газ отводят от реактора 1' кипящего слоя.

Стрелками 12, 13 схематично обозначены средства 12, 13 для подачи крупнозернистого материала в циклон 16, причем средство 12 частично проходит через отводящую линию 19 для обрабатывающего газа, а средство 13 входит сверху через дополнительное загрузочное отверстие (не показано) внутрь циклона.

На фиг.3 изображено горизонтальное сечение циклона 8. Подающая линия 7 для обрабатывающего газа и средство 14 для подачи крупнозернистого материала входят по отношению к циклону 8 приблизительно по касательной и горизонтально в него.

На фиг.4А изображен вертикальный разрез циклона 8 с отводящей линией 9 для обрабатывающего газа и отводящей линией 10 для твердого вещества. Средство 17 для подачи обрабатывающего газа выполнено в виде выполненного сбоку впускного отверстия.

Средство 13 для подачи крупнозернистого материала проходит сверху через крышку циклона наискось.

На фиг.4В изображен тот же циклон 8, что и на фиг.4А, в горизонтальном разрезе. Видно, что подающая линия 7 для обрабатывающего газа и средство 13 для подачи крупнозернистого материала входят в циклон 8, в основном, по касательной.

На фиг.5 запыленный газ вводят через впуск 20 в циклон 21 и, по меньшей мере, частично очищают в нем от пыли. Очищенный газ удаляют из разделительной камеры по погружной трубе 22. Отделенные остатки, прежде всего отделенную пыль, удаляют для дальнейшей переработки по выпускной трубе 23. В частности, в случае горячего пылесодержащего газа сепарированная пыль склонна к спеканию 24, которые, согласно одному примеру выполнения способа, согласно изобретению, удаляют при помощи крупного сыпучего материала 25, вводимого, например, по погружной трубе.

На фиг.6 в соответствии с особым примером выполнения способа, согласно изобретению, подробно изображен ввод крупного сыпучего материала в погружную трубу 22. Очищенный газ отводят из разделительной камеры 21 по газопроводу 26. Над разделительной камерой в газопровод 26 входит патрубок 27, по которому крупный сыпучий материал вводят, в частности, через шаровой клапан 28.

На фиг.7 наконец изображен случай, когда разделительная камера 21 блокирована горячей пылью 24' и существенного удаления пыли происходить не может. Конечно, в этом случае неочищенный газ мог бы протекать из разделительной камеры в погружную трубу 22 и мешать дальнейшему процессу. Во избежание этого согласно изобретению предложено вводить крупный сыпучий материал в погружную трубу и достигать, таким образом, в основном, газоплотного перекрытия погружной трубы или циклона.

Изобретение относится к обработке, преимущественно восстановления, материала в виде частиц, по меньшей мере, в одной зоне псевдоожижения при повышенной температуре, в частности восстановления мелкоизмельченной руды. Материал в виде частиц удерживают в зоне псевдоожижения посредством протекающего снизу вверх обрабатывающего газа и выносимый обрабатывающим газом из зоны псевдоожижения мелкозернистый материал отделяют от обрабатывающего газа в сепарирующей зоне. В сепарирующей зоне осуществляют следующие операции: подачу потока обрабатывающего газа и вынесенного мелкозернистого материала к разделительному устройству, отделение мелкозернистого материала от обрабатывающего газа, причем обрабатывающий газ удаляют из разделительного устройства в качестве отходящего газа, и отвод отделенного мелкозернистого материала из разделительного устройства. В сепарирующую зону вводят крупнозернистый материал, что позволяет уменьшить спекания и образование отложений. 3 н. и 27 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ обработки, преимущественно восстановления, материала в виде частиц, по меньшей мере, в одной зоне псевдоожижения при повышенной температуре, в частности восстановления мелкоизмельченной руды, причем материал в виде частиц удерживают в зоне псевдоожижения посредством протекающего снизу вверх обрабатывающего газа и вынесенный обрабатывающим газом из зоны псевдоожижения мелкозернистый материал отделяют от обрабатывающего газа в зоне сепарации, причем в зоне сепарации осуществляют следующие операции: подачу потока обрабатывающего газа и вынесенного мелкозернистого материала к разделительному устройству, отделение мелкозернистого материала от обрабатывающего газа, причем обрабатывающий газ удаляют из разделительного устройства в качестве отходящего газа, и отвод отделенного мелкозернистого материала из разделительного устройства, отличающийся тем, что дополнительно к потоку обрабатывающего газа и мелкозернистого материала в сепарирующую зону вводят крупнозернистый материал, который отделяют совместно с мелкозернистым материалом, при этом отделенный материал возвращают в зону псевдоожижения.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура крупнозернистого материала, по меньшей мере, на 200°С ниже температуры обрабатывающего газа и температуры мелкозернистого материала.3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что температура крупнозернистого материала соответствует, в основном, температуре окружающей среды.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что крупнозернистый материал вводят в поток подаваемого к разделительному устройству, выносимого обрабатывающим газом мелкозернистого материала.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что крупнозернистый материал вводят в разделительное устройство.6. Способ по п.1, отличающийся тем, что крупнозернистый материал добавляют к отведенному из разделительного устройства мелкозернистому материалу.7. Способ по п.1, отличающийся тем, что крупнозернистый материал пневматически добавляют в струе газа-носителя.8. Способ по п.1, отличающийся тем, что крупнозернистый материал добавляют гравитационно.9. Способ восстановления мелкоизмельченной руды по п.1, отличающийся тем, что крупнозернистый материал образован рудой и/или добавками, такими как известь, доломит или MgO.10. Способ по п.1, отличающийся тем, что обрабатывающий газ и мелкозернистый материал разделяют в разделительном устройстве с разделительной камерой, в частности циклоном, преимущественно посредством центробежной сепарации, причем обрабатывающий газ и мелкозернистый материал поступают в разделительную камеру через отверстие и, по меньшей мере, частично очищенный обрабатывающий газ снова удаляют из разделительной камеры по линии, преимущественно выходящей из камеры, например, по погружной трубе, и к разделительной камере, при необходимости через дополнительное отверстие дополнительно подают крупнозернистый материал, при этом отделенный материал отводят по собственной линии.11. Способ по п.1, отличающийся тем, что крупнозернистый материал подают к разделительной камере с заданной крупностью, составом и/или в количестве, при котором возникновение спеков в разделительной камере уменьшается и/или уже образовавшиеся спеки, по меньшей мере, частично удаляются.12. Способ по п.1, отличающийся тем, что по линии для отвода, по меньшей мере, частично очищенного обрабатывающего газа подают крупнозернистый материал.13. Способ по п.1, отличающийся тем, что крупнозернистый материал имеет средний диаметр зерен, который, по меньшей мере частично, предотвращает нежелательный вынос его из разделительной камеры, в частности по линии для отвода, по меньшей мере, частично очищенного обрабатывающего газа.14. Устройство для обработки, преимущественно восстановления, материала в виде частиц, содержащее, по меньшей мере, один реактор (1, 1') псевдоожиженного слоя с нижней частью, в которой размещена зона (2) псевдоожижения, и верхней, связанной с сепарирующим устройством частью, причем сепарирующее устройство образовано разделительным устройством (8, 16), преимущественно циклоном, в котором мелкозернистый материал отделяют от обрабатывающего газа, средством (7, 17) для подачи обрабатывающего газа и мелкозернистого материала в разделительное устройство (8, 16), идущей от разделительного устройства (8, 16) линией для отвода обрабатывающего газа и идущей от разделительного устройства (8, 16) линией (10, 18) для отвода твердого материала, отличающееся тем, что сепарирующее устройство снабжено средством (11, 12, 13, 14, 15) для подачи крупнозернистого материала в сепарирующее устройство, причем линия (10, 18) для отвода твердого материала входит в зону (2) псевдоожижения.15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что средство (11, 12, 13, 14) для подачи крупнозернистого материала выполнено в виде фурмы, которая входит внутрь разделительного устройства (8,16) с возможностью ввода крупнозернистого материала внутрь разделительного устройства (8, 16).16. Устройство по любому из пп.14 или 15, отличающееся тем, что средство (11) для подачи крупнозернистого материала связано со средством (7, 17) для подачи обрабатывающего газа с возможностью ввода крупнозернистого материала в поток выносимого обрабатывающим газом мелкозернистого материала.17. Устройство по п.14, отличающееся тем, что на разделительном устройстве (8, 16) предусмотрено, по меньшей мере, одно дополнительное входное отверстие, через которое крупнозернистый материал вводят в разделительное устройство (8, 16) с помощью средства (11, 12, 13, 14, 15) для подачи крупнозернистого материала в разделительное устройство (8, 16).18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что дополнительное входное отверстие выполнено в виде наполнительного патрубка (27).19. Устройство по любому из пп.17-18, отличающееся тем, что дополнительное входное отверстие расположено с возможностью ввода крупнозернистого материала в циклон, по существу, по касательной с помощью средства (13, 14) для подачи крупнозернистого материала.20. Устройство по п.17, отличающееся тем, что дополнительное входное отверстие расположено с возможностью ввода крупнозернистого материала в разделительное устройство (8, 16) сверху с помощью средства (12, 13) для подачи крупнозернистого материала.21. Устройство по п.14, отличающееся тем, что средство (15) для подачи крупнозернистого материала соединено с отводящей линией (10, 18) для твердого материала, за счет чего крупнозернистый материал может быть введен в поток отделенного в разделительном устройстве (8, 16) мелкозернистого материала.22. Устройство по п.14, отличающееся тем, что сепарирующее устройство расположено снаружи реактора (1) псевдоожиженного слоя, причем отводящая линия (10) для твердого материала входит сверху в дополнительный реактор (1) псевдоожиженного слоя.23. Устройство по п.14, отличающееся тем, что сепарирующее устройство расположено внутри реактора (1') псевдоожиженного слоя, причем отводящая линия (19) для обрабатывающего газа ведет наружу из реактора (1') псевдоожиженного слоя, а отводящая линия (18) для твердого материала входит в зону псевдоожижения.24. Устройство по п.14, отличающееся тем, что средство (11, 12, 13, 14, 15) для подачи крупнозернистого материала выполнено в виде пневматического подающего устройства.25. Устройство по п.14, отличающееся тем, что под разделительным устройством расположены фильтр и/или колосниковая решетка, посредством которой крупнозернистый материал отделяют от сепарированного мелкозернистого материала, и устройство для удаления крупнозернистого материала, при необходимости, из фильтра и/или с колосниковой решетки.26. Устройство по п.14, отличающееся тем, что предусмотрен наполнительный патрубок (27), выполненный на разделительном устройстве в виде дополнительного входного отверстия, как часть устройства для дозированной подачи крупнозернистого материала, причем устройство содержит далее управляемый шлюз или управляемое лопастное колесо или иной конструктивный элемент (28) для дозированной подачи крупнозернистого материала.27. Устройство по п.26, отличающееся тем, что устройство для контролируемой подачи содержит бункер, присоединяемый к наполнительному патрубку.28. Способ уменьшения газового потока из разделительного устройства, в частности циклона, в которой твердый материал отделяют от газа, преимущественно посредством центробежной сепарации, и, по меньшей мере, частично очищенный газ отводят, по меньшей мере, по одной линии для отвода, и разделительное устройство вследствие, по меньшей мере, частичной блокады выделенным твердым веществом имеет уменьшенную, в частности по сравнению с нормальным режимом, производительность сепарации, отличающийся тем, что, по меньшей мере, для частичной герметизации линии для отвода газа, по меньшей мере, частично очищенного в нормальном режиме в разделительном устройстве, сыпучий материал, в частности крупнозернистый, вводят в достаточном количестве в разделительное устройство и/или в линию для отвода газа.29. Способ по п.28, отличающийся тем, что течение газа, по меньшей мере частично, затруднено в разделительной камере посредством созданной вводом крупнозернистого сыпучего материала засыпки на выходе из разделительной камеры по линии для отвода очищенного газа.30. Способ по п.28 или 29, отличающийся тем, что крупнозернистый сыпучий материал имеет средний диаметр зерен, который, по меньшей мере, частично предотвращает нежелательный его вынос газовым потоком из разделительной камеры, в частности через линию для отвода очищенного газа.