Печь для обработки сульфидных, окисленных и других полиметаллических руд и прочих материалов Советский патент 1933 года по МПК F27B15/08 F27B15/10 F27B15/14 

, Преимущества обработки пылевидных материалов без предварительной аггломерации, при значительно повышенной произёодительности печи, бесспорны. Громадное увеличение скорости реакций при обработке материалов во взвешенном состоянии газообразными восстановителями позволит, очевидно, все металлургические огаерации восстановления металлов из руд, концентратов и отходов перевести на плавку во взвешенном состоянии.

Однакр,успех плавки во взвешенном состоянии в значительной степени зависит от правильной конструкции печи, в которой можно было бы вести процесс при непрерывности производстве и от надежности условий, применяемых для устранения значительного уноса пылевидной шихты.

Предлагавшиеся до сих пор для этой цели .удлиненные отражательные печи мало удовлетворяют поставленным условиям.

Необходимость защиты свода печи от разрушения жидким шлаком и шихтой вынуждают вести подачу шихТы под большим углрм наклона к поверхности ванны, что хотя и ведет к некоторому уменьшению пьшеобразования, но сводит почти на нет все преимущества плавки во взвешенном состоянии, так как сильно

(225)

сокращает время пребывания частиц шихты во взвешенном состоянии.

Введение легкоплавких флюсов и бборотного шлака для образования „шлакового дождя, способствующега удержанию в печи прореагировавшей шихты, хотя и разрешает вопрос удержания шихты, но может вызвать значительные разрушения свода и стен печи жидким шлаком, если вести процесс в обычной отражательной печи.

Большие неудобства доставляют также и выпадение более крупных частиц шихты при подаче пылевидных материалов форсунками вследствие резкого изменения скорости движения частиц при подаче в камеру печи.

Кроме того, при подаче шихты через торец печи обычной отражательной печи, чтобы дать более длительный путь прохождения частицам шихты, в значительной степени ограничивается производительность печи вследствие перегруженности печи в поперечном сечении.

С целью устранения всех указанных главных недостатков и создания на,иболее благоприятных условий для обработки материалов во взвешенном состоянии изобретатель предлагает печь для обработки материалов во взвешенном состоянии.

На чертеже фиг. 1 изображает печь

в вертикально - продольном разрезе; фиг.. 2 - то же раз|эез по пиннн ABCD на фиг. 1; фиг. 3 - то же вид сбоку с частичным разрезом; фиг. 4 - то же разг рез по линии EGFH на фиг. 3.

Печь состоитИЗ камеры /, круглой в горизонтальном сечении, и нескольких расположенных радиально к ней, форкамер 2. Камера печи имеет чашеобразную ванну 5, образующую с наклонными подами форкамер .общее целое.

Форкамеры имеют расширение от торцевых стенок 5, через которые ведется подача топлива и пылевидной шихты к печи, для плавного уменьшения скорости движения шихты при подаче форсунками при значительной скорости подающего воздуха.

В форкамерах печи идет газификация шихтового угля, образование газообразных восстановителей и подогрев материалов до необходимой для начала шлакования температуры, а потому значительных разрушений форкамер не будет, да и периодический ремонт их особых затруднений не вызовет.

Пройдя форкамеру при значительной .скорости движения газового потока, пылевидная, шихта,поступает в камеру значительно большего объема, чем создаются условия, наиболее благоЪриятные для осаждения пыли, и представляется полная возможность осаждения прореаги. ровавшей шихты „шлаковым дождем без ущерба для стен и свода печи.

Встречные потоки газов будут тормозить движение пылевидных частиц, создавая в центре печи над ванной завихрение газовых потоков и максимальные условия для протекания реакций с шихтой во взвешенном состоянии вследствие пересечения встречных струй пылевидных материалов.

При работе на окисленных материалах по газ-процессу нижняя часть камеры печи служит восстановительной зоной и, если в шихте содержатся летучие металлы (цинк, свинец и пр.), здесь же происходит испарение их и улетучивание в верхнюю часть камеры, где происходит окисление паров металлов и восстановительных газов CQiH2 и пр.) воздухом, поступающим через специальные .отверстия 6 в стенке печ.и.

Окислы металлов вместе с отходящими газами уходят из печи через от.верстие 7 в своде печи при повышенной скорости вследствие,увеличения количества газов при дожигании, чем предотвращается возможность осаждения окислов на ванну и стенки печи.

Нелетучие металлы и . шлаки собираются в ванне 3 печи и периодически выпускаются через обычную летку 8 в стенке печи.

В печи предусмотрен также и подогрев вторичного воздуха, необходимого для горения топлива и образования газообразного восстановителя СО за счет охлаждения подины печи воздухом, поступающим через канал 9 и каналы W, образованные радиально расположенными выступами 7/, через окна 12, камеру 13 и окна 14 в каналы 75 под форсунками в форкамеры печи. Регулировка вторичного воздуха производится шибером 16 у засасывающего колодца. Крепление печи состоит из железного кожуха 77, охватывающего.камеру печи, стянутого обручами 18 выше форкамер печи.,

.Под печи, состоящий из обратного свода, песочной подстилки, бетона и шамотной лещади, обычно лежит на плитах 19, расположенных на выступах 77Крепление форкамер обычное - двутавровыми балками 20. Для обслуживания печи имеются окна 27, закрываемые заслонками 22 на обычных коромыслах с противовесом 23. Фундамент печи состоит из кирпичной кладки 24, служащей камерой для нагрева воздуха, и бетонного основания 25.

Печь предлагаемой конструкции допускает значительную производительность, так ка сечение ее во много раз превосходит сечение отражательной печи и соблюдены все условия для осаждения пыли, завихрения газовых потоков и разграничения зон- нербходимое словие для проведения восстатовительной плавки при взвешенном состоянии шихты.

При окислительной плавке (на штейн) сернистых руд и концентратов также создаются благоприятные условия для плавного поступления шихты через форкамеры, осаждения в камере печи и максимального взаимодействия с воздухом пылевидных материалов при пересечении и завихрении газовых потоков.

Большой объем камеры позволяет вести непрерывный отвод газов (ЗОз) из сферы взаимодействия шихты с воздухом, что в значительной степени способствует полному протеканию реакций окисления.

При комбинированном процессе обжига, восстановления и, если необходимо, окисления паров летучих металлов печь позволяет иметь строгое разграничение зон, при чем в форкамерах печи происходит интенсивный обжиг материалов при воздействии высокой температуры и водяных паров, вводимых вместе с топливом.

Наконец, печь при обработке низкосортных углей, штыба и sip. во взвешенном состоянии даст возможность, при соответствующих условиях, иметь очень интенсивную газификацию и при устранении присоса воздуха работать, как особый газогенератор, на жидких шлаках.

В случае необходимости печь позволяет вести одновременно газификацию низкосортного топлива и переработку отходов и бедных руд, содержащих цветные металлы, с получением окислов летучих металлов, штейна, медистого или ремнистого чугуна или жидкого крем нистого шлака, ; пригодного для изготовления шлаковой ваты или брусчатки.

В конструктивном отн9шении печь такж,е не представляет трудностей ,и легко может быть осуществлена, даже без применения кирпича особых размеров.

Предмет изобретения.

1.Печь для обработки сульфидных, окисленных и др. полиметаллических руд, концентратов и пр. материалов, при. введении в печь материала в пылевидном состоянии, а топлива - в пылевидном, жидком или газообразном, для проведения восстановительных, окислительных и комбинированных Плавок, отличающаяся тем, что она состоит из круглой камеры 7 и радиально расположенных к 1;1ей нескольких, например, шести форкамер 2, служащих для введения шихты и топлива через торцевые стенки 5.

2.Форма выполнения печи по п. 1, отличающаяся тем, что форкамеры 2 в горизонтальном сечении имеют вид трапеции, примыкающей широким основанием к плавильному пространству-печи, а дно форкамер составляет одно целое с подом печи.

3.Форма выполнения печи по п.п. 1,2, отличающаяся устройством специальных отверстий 6 для ввода воздуха и 7- для отведения газов, с целью разграничения восстановительной .зоны внизу плавильного пространства печи от окислительной вверху.

4.Видоизменение устройства печи по п.п. 1-3, отличающееся применением воздухонагревательной камеры 9, 10, 11 под подом печи и каналов /2, /5, 14 и /5, служащих для подведения нагретого воздуха в форкамеры 2.

фиг1