Циклонный плавильный агрегат Советский патент 1982 года по МПК F27B15/00 

(54) ЦИКЛОННЫЙ ПЛАВИЛЬНЫЙ АГРЕГАТ

1

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 теплоутилизирующее устройство 1.

Наиболее близким к предла1аемому по технической сущности и достигаемому результату является циклонный плавильный агрегат, содержащий камеру с патрубками для ввода окислителя, топлива и цшхты и вывода газов, диафрагму и ванну-накопитель расплава 2.

Недостатком известного устройства является возможность лищь поверхностного контакта составляющих газовой средь с компонентами расплава. Взаимодействие же с компонентами внутри расплава определяется в основном лишь взаимной диффузией. При поверхностном обтекании газом расплава отличается низкое тепловосприятие за счет малых величин козффициентов теплоотдачи, для повышения тепловосприятия необходимо увеличивать скорость

обтекания, что приводит к увеличению пылёвыноса из 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 щихты 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 щибером, соединяющим ее с патрубком для вывода газов из ваннынакопителя.

На чертеже представлено устройство,общий вид.

Агрегат содержит циклонную камеру 1 с патрубками 2 и 3 и диафрагмом 4, ванну-накопитель 5, соединительньтй патрубок 6, патрубок 7 для вывода газов из накопителя. I летку 8 цля удаления расплава, шлакоулавливающие пучки 9 и 10, ишбер 11, фурму 12. Ванна-накопитель располагается ниже тдаклоннок камеры. Циклонная камера состыкована с ванной-накопителем с помощью соединительного патрубка с образованием гидрозатв ра между диафрагмой и расплавом в ванненакопителе. Фурма, служащая для подяш нео ходимых по условиям плавки реагентов, может быть использована для чистки соединительного патрубка в аварийных условиях. Устройство работает следующим образом. В 1щклонную камеру 1 подается смесь окислителя и топлива, которая воспламеняется и создает требуемую температуру процесса Туда же подается шихта, частицы которой плавятсг и сепарируются на стенках, образуй на них расплавленную пленку. Получаемый расплав и продукты сгорания направляются через диафрагму 4 и соединительный патрубок 6 в ванну-накопитель 5. Последняя имее две летки 8 для вьшуска расплава. Нижняя летка предназначена для вьшуска 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 гидррзатвор между диафрагмой и расплавом. Благодаря этому при наличии достаточного напора отходящие газы могут двигаться к газоходу только чере 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. Для 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. Регулиров ние количества отходяишх 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. Сбрасьгеаемые газы после 1 прохождения через щлакоулавливающий пучок 10 удаляются в газоходную систему. Конструкция агрегата позволяет в зависимости от требований технологии регулировать состав накапливаемого расплава. Для 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 расплавом активность химических реакций значительно слабее. Через этот же патрубок осуществляется очистка соединительного патрубка 6 от настьшей 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 возможность орга1шзовать активное воздействие в зависимости от требуемой технологии на состав расплава в ванне-накопителе за счет подачи через патрубокфурму различных реагентов (газообразных или твердых). Устройство может быть использовано для восстановления окиси цинка в расплаве при кивцетной технологии, а также для дополнительного перегрева расплава при циклонной плавке синтетических щдаков. В последнем случае возможна полная замена электрической энергии на непосредственное сжигание природного топлива. Формула изобретения 1.Циклонный плавильный агрегат, содержа1ЦИЙ циклонную камеру с патрз ками 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 циклонной камерой и ванной-накопителем, вьшолненным в виде гидрозатвора. 2.Агрегат по п. I, отличающийся тем, что соедшштельный патрубок снабжен фурмой для подачи реагентов в ваннунакопитель. 3. Агрегат по п. 1, отличающийс я тем, что, с целью регулирования подачи отходящих газов в ванну-накопитель, циклонная камера снабжена патрубком с Tim6ept M, S соеданяющнм ее с патрубком для вывода зов из ванны-накопите ля. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 900091 га-i. Авторское свидетельство СССР № 40187S F 27 В 15/00 1973 2. Авторское свидетельство СССР К 535448, кл. F 27 В 15/00, 1976.