專利名稱：將反應(yīng)氣體輸送到冶煉爐內(nèi)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將反應(yīng)氣體，最好是氧氣和空氣或二者的混合物，輸送到冶煉爐中的方法和裝置，可以調(diào)節(jié)輸送氣體通過(guò)的橫截面積。因此，當(dāng)氣體排放到冶煉爐中時(shí)，隨著采用不同數(shù)量和質(zhì)量的氣體，都可保持足夠高的氣流速度。
把反應(yīng)劑和反應(yīng)氣體送入懸浮冶煉爐中，只在爐子的反應(yīng)區(qū)內(nèi)反應(yīng)劑和反應(yīng)氣體相互接觸，并進(jìn)行混合。這時(shí)，反應(yīng)固態(tài)粒子和周?chē)鷼怏w之間的質(zhì)量交換，在本身的反應(yīng)空間盡可能強(qiáng)烈地進(jìn)行，因?yàn)榉磻?yīng)氣體和粉狀固態(tài)物質(zhì)間的速度差也盡可能地大。
從美國(guó)專利US.4，210，315中得知一種裝置，該裝置通過(guò)將固態(tài)物質(zhì)送到相對(duì)于供給反應(yīng)氣體的中央反應(yīng)空間，構(gòu)成粉狀固態(tài)物質(zhì)和反應(yīng)氣體的懸浮。固態(tài)物質(zhì)的輸送管內(nèi)，同軸安裝有供氣管，通過(guò)該管送入部分氣體，供氣管的底端作成錐形，因此，通過(guò)錐形底端設(shè)置的小孔排放氣體。經(jīng)排出孔放出的氣體引導(dǎo)沿錐形表面下落的固態(tài)物質(zhì)朝向原來(lái)的氣體反應(yīng)區(qū)，它來(lái)自固態(tài)物質(zhì)流的外側(cè)，即朝向反應(yīng)空間的圓周。
從美國(guó)專利US.3，392，885中得知一種方法和裝置，由此在上述專利中介紹的主要反應(yīng)氣流方向可靈活改變。根據(jù)該裝置，借助間壁將水平供給的氣流分成徑向分流，同時(shí)，氣流方向轉(zhuǎn)向平行于冶煉爐反應(yīng)爐身的中軸線，與此同時(shí)分流速度增大。將分流排放到反應(yīng)空間作為環(huán)流，這樣包圍自內(nèi)部供給的精料流。
美國(guó)專利US.4，392，885介紹一種方法和裝置，由此按照美國(guó)專利US.4，210，315中的大部分反應(yīng)氣流從粉狀物質(zhì)流周?chē)詭讉€(gè)渦流噴流形式對(duì)稱地送入反應(yīng)空間。調(diào)節(jié)渦流噴流通過(guò)的排放管，因此可調(diào)正渦流的流度和方向。
只要送入冶煉爐的材料數(shù)量大體上相等，那么上述為輸送粉狀物質(zhì)，主要是精料，而設(shè)計(jì)的裝置完全可以使用。如果送入冶煉爐中的精料量由于某種原因必須減少，則供給的反應(yīng)氣體量同樣應(yīng)減少。一般來(lái)說(shuō)在輸送精料方面不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重問(wèn)題，使用相同的供給設(shè)備，通常很容易輸送標(biāo)準(zhǔn)量的和少量的物質(zhì)。但是關(guān)系到供給的反應(yīng)氣體會(huì)產(chǎn)生較大問(wèn)題，如果氣體量大大減少，因?yàn)橥ㄟ^(guò)輸送氣體的橫截面積仍然保持不變，所以在排放孔內(nèi)的氣體速度也減小。
如果在精料分配器中和爐子反應(yīng)區(qū)內(nèi)的氣體排放速度明顯減小，那么在反應(yīng)爐身中就難以產(chǎn)生良好的懸浮，結(jié)果在精料和氣體間發(fā)生了不規(guī)則和不如意的反應(yīng)。利用美國(guó)專利US.4，392，885的裝置可以減輕這些困難，該裝置中的氣體渦流被強(qiáng)化，但如果氣體量降到標(biāo)準(zhǔn)值的一半，即使采用這種方法也難獲得良好的懸浮。減少反應(yīng)氣體量的另一重要原因，是增大強(qiáng)化氧化濃縮的傾向，它自然會(huì)減少使用氣體的數(shù)量。
按照本發(fā)明目前的方法和裝置，反應(yīng)氣流通過(guò)的橫截面積可以調(diào)節(jié)，因此可使反應(yīng)氣體的流速保持足夠大，這樣在粉狀固態(tài)物質(zhì)顆粒和氣體間，于反應(yīng)爐身上可確保良好的懸浮，在此情況下固態(tài)物質(zhì)和氣體之間迅速進(jìn)行預(yù)期的反應(yīng)。從權(quán)利要求書(shū)中可明顯看出本發(fā)明的主要新穎特征。
因此，將反應(yīng)氣體輸送到懸浮冶煉爐的反應(yīng)爐身的本發(fā)明的方法，建立在以下基礎(chǔ)上，即氣體分配室被分割為幾個(gè)套接的部分，于是或者通過(guò)全部環(huán)形分室或者僅通過(guò)一個(gè)室都能輸送氣體，這就取決于氣體量，這樣在氣體排放孔處隨時(shí)都能保持足夠高的氣體流速。從一個(gè)或幾個(gè)方向把氣體帶入氣體分配室。
利用如美國(guó)專利US.4，210，315的中央噴流分配器或美國(guó)專利US.5，133，801的裝置，可將粉狀材料，例如精料，和熔劑由氣體分配室內(nèi)從中央輸送。借助本發(fā)明的方法，如反應(yīng)氣體的空氣/氧氣的比率可連續(xù)調(diào)節(jié)，這是因?yàn)闅怏w量減少同時(shí)氧氣比例加大，減量的氣體可在不使用全部分室的情況下輸送。
參照附圖
進(jìn)一步描述本發(fā)明的裝置，附圖顯示從側(cè)面觀察本發(fā)明最佳實(shí)施例的部分截面。
精料分配器1安裝在冶煉爐，如懸浮冶煉爐，的爐蓋2上，于是粉狀固態(tài)物質(zhì)，如精料，和從分配器中排放出的反應(yīng)氣體通過(guò)分離管供料，并且僅在位于爐蓋下方的反應(yīng)爐身處會(huì)聚，以便在此形成懸浮。
經(jīng)精料管3把精料帶入分配器，向下流注入管4至反應(yīng)爐身。精料注入管4內(nèi)安置氣體供給管5，該氣體一般是空氣，為分散精料而供應(yīng)，供給管5的底端比注入管4的底端更底些，并設(shè)置成錐形，其尾端邊緣有孔眼。散射的空氣經(jīng)過(guò)孔眼近于水平方向排出，這樣分散了環(huán)形流動(dòng)的精料簾。散射空氣供應(yīng)管中也可設(shè)立另一個(gè)供氣管6，所需的部分反應(yīng)氣體通過(guò)管6導(dǎo)入反應(yīng)空間，該氣體最好是氧氣。
經(jīng)過(guò)精料注入管4周?chē)臍怏w分配室7將大部分反應(yīng)氣體引入，氣體至少要通過(guò)一個(gè)輸送管8進(jìn)入氣體分配室7。附圖中有二個(gè)輸送管。在其另一端，氣體分配室前端，利用間壁11把輸送管至少分成二個(gè)分離部分9和10。間壁的方向轉(zhuǎn)向與反應(yīng)爐身的中央軸線平行，即豎直方向，它在大致呈柱形的氣體分配室內(nèi)構(gòu)成連續(xù)環(huán)形，一直延續(xù)到分配室底部。因此氣體分配室形成幾個(gè)套接的環(huán)形元件12，13和到達(dá)反應(yīng)爐身的氣體排放孔，所以氣體分配室包括二個(gè)或更多的部分。
通過(guò)設(shè)置在輸送管8中的供氣閥14，將氣體送入氣體分配室，該閥可手動(dòng)或自動(dòng)調(diào)節(jié)。這樣，工作氣體通過(guò)裝配調(diào)節(jié)閥的分離管道引導(dǎo)至各套接室9，10。分離室的間壁11延伸到氣體分配室的排放邊15，即延伸到爐蓋的底邊。當(dāng)以最大負(fù)荷工作時(shí)，氣體以對(duì)上述工作過(guò)程最有利的速度從各套接室中排出。當(dāng)以最小負(fù)荷工作時(shí)，只通過(guò)一個(gè)腔室引導(dǎo)出所需數(shù)量的工作氣體，其它腔室閉合。
權(quán)利要求
1.將反應(yīng)氣體，特別是空氣、氧化或二者的混合氣體，輸送到懸浮冶煉爐反應(yīng)區(qū)內(nèi)的方法，部分氣體從向下流動(dòng)的粉狀物質(zhì)環(huán)形簾內(nèi)輸送，其特征是大部分氣體從粉狀物質(zhì)簾外輸送，通過(guò)使在一個(gè)或幾個(gè)套接的環(huán)形流道內(nèi)排放到冶煉爐反應(yīng)區(qū)里的氣流的流動(dòng)，調(diào)節(jié)氣流速度。
2.將反應(yīng)氣體，特別是空氣、氧氣或二者的混合氣體，輸送到懸浮冶煉爐爐身的裝置，通過(guò)安置在爐蓋(2)上的精料分配器(1)，致使至少部分反應(yīng)氣體通過(guò)設(shè)置在粉狀物質(zhì)注入管(4)內(nèi)的部件(5，6)輸送，其特征是為輸送大部分反應(yīng)氣體，精料分配器1至少安排一個(gè)氣體送入管(8)，它在連到氣體分配室(7)以前，借助間壁(11)被分割成至少兩部分艙室(9，10)。
3.按照權(quán)利要求2的裝置，其特征是間壁(11)延伸到氣體分配室(7)。
4.按照權(quán)利要求3的裝置，其特征是氣體分配室(7)中的間壁(11)制成環(huán)形，調(diào)節(jié)其方向平行于反應(yīng)爐身的中央軸線。
5.按照上述任一權(quán)利要求的裝置，其特征是間壁(11)延伸至氣體分配室(7)的排放邊緣(15)。
6.按照權(quán)利要求2的裝置，其特征是由間壁(11)分割的輸送管(8)的艙室(9，10)中設(shè)置調(diào)節(jié)閥(14)。
全文摘要
本發(fā)明涉及將反應(yīng)氣體，較好的是氧氣和空氣或二者的混合氣體，輸送到冶煉爐中的方法和裝置，輸送反應(yīng)氣體通過(guò)的橫截面積可以調(diào)節(jié)。因此當(dāng)氣體被排放到冶煉爐中時(shí)，氣體的數(shù)量和質(zhì)量變化情況下，氣體仍保持具有足夠高的速度。
文檔編號(hào)F27D3/16GK1079511SQ93106678
公開(kāi)日1993年12月15日 申請(qǐng)日期1993年6月1日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月1日
發(fā)明者馬庫(kù)斯·K·T·蘭基 申請(qǐng)人:奧托孔普工程承包商公司