CN1038271C - 将反应气体输送到冶炼炉内的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及将反应气体,较好的是氧气和空气或二者的混合气体,输送到冶炼炉中的装置,输送反应气体通过的横截面积可以调节。因此当气体被排放到冶炼炉中时,气体的数量和质量变化情况下,气体仍保持具有足够高的速度。
Description
本发明涉及将反应气体,最好是氧气和空气或二者的混合物,输送到冶炼炉中的装置,可以调节输送气体通过的横截面积。因此,当气体排放到炼炉中时,随着采用不同数量和质量的气体,都可保持足够高的气流速度。
把反应剂和反应气体送入悬浮冶炼炉中,只在炉子的反应区内反应剂和反应气体相互接触,并进行混合。这时,反应固态粒子和周围气体之间的质量交换,在本身的反应空间尽可能强烈地进行,因为反应气体和粉状固态物质间的速度差也尽可能地大。
从美国专利US.4,210,315中得知一种装置,该装置通过将固态物质送到相对于供给反应气体的中央反应空间,构成粉状固态物质和反应气体的悬浮。固态物质的输送管内,同轴安装有供气管,通过该管送入部分气体,供气管的底端作成锥形,因此,通过锥形底端设置的小孔排放气体。经排出孔放出的气体引导沿锥形表面下落的固态物质朝向原来的气体反应区,它来自固态物质流的外侧,即朝向反应空间的圆周。
从美国专利US.3,392,885中得知一种方法和装置,由此在上述专利中介绍的主要反应气流方向可灵活改变。根据该装置,借助间壁将水平供给的气流分成径向分流,同时,气流方向转向平行于冶炼炉反应炉身的中轴线,与此同时分流速度增大。将分流排放到反应空间作为环流,这样包围自内部供给的精料流。
美国专利US.4,392,885介绍一种方法和装置,由此按照美国专利US.4,210,315中的大部分反应气流从粉状物质流周围以几个涡流喷流形式对称地送入反应空间。调节涡流喷流通过的排放管,因此可调正涡流的流度和方向。
只要送入冶炼炉的材料数量大体上相等,那么上述为输送粉状物质,主要是精料,而设计的装置完全可以使用。如果送入冶炼炉中的精料量由于某种原因必须减少,则供给的反应气体量同样应减少。一般来说在输送精料方面不会产生严重问题,使用相同的供给设备,通常很容易输送标准量的和少量的物质。但是关系到供给的反应气体会产生较大问题,如果气体量大大减少,因为通过输送气体的横截面积仍然保持不变,所以在排放孔内的气体速度也减小。
如果在精料分配器中和炉子反应区内的气体排放速度明显减小,那么在反应炉身中就难以产生良好的悬浮,结果在精料和气体间发生了不规则和不如意的反应。利用美国专利US.4,392,885的装置可以减轻这些困难,该装置中的气体涡流被强化,但如果气体量降到标准值的一半,即使采用这种方法也难获得良好的悬浮。减少反应气体量的另一重要原因是增大强化氧化浓缩的倾向,它自然会减少使用气体的数量。
本发明的目的在于提出一种将反应气体输送到治炼炉内的装置,它可以确保反应气体具有足够大的流速。
按照本发明的装置,反应气体流通过的横截面积可以调节,因此,可使反应气体的流速保持足够大,这样在粉状固态物质颗粒和气体间,于反应炉身上可确保良好的悬浮,在此情况下固态物质和气体之间迅速进行预期的反应。从权利要求书中可明显看出本发明的主要新颖特性。
因此,将反应气体输送到悬浮冶炼炉的反应炉身的本发明的装置建立在以下基础上,即气体分配室被分割为几个套接的部分,于是或者通过全部环形分室或者仅通过一个室都能输送气体,这就取决于气体量,这样在气体排放孔处随时都能保持足够高的气体流速,从一个或几个方向把气体带入气体分配室。
利用如美国专利US.4,210,315的中央喷流分配器或美国专利US.5,133,801的装置,可将粉状材料,例如精料,和熔剂由气体分配室内从中央输送。借助本发明的装置,如反应气体的空气/氧气的比率可连续调节,这是因为气体量减少同时氧气比例加大,减量的气体可在不使用全部分室的情况下输送。
参照附图进一步描述本发明的装置,附图显示从侧面观察本发明最佳实施例的部分截面。
精料分配器1安装在冶炼炉,如悬浮冶炼炉的炉盖2上,于是粉状固态物质,如精料,和从分配器中排放出的反应气体通过分离管供料,并且仅在位于炉盖下方的反应炉身处汇聚,以便在此形成悬浮。
经精料管3把精料带入分配器,向下流注入管4至反应炉身。精料注入管4内安置气体供给管5,该气体一般是空气,为分散精料而供应,供给管5的底端比注入管4的底端更底些,并设置成锥形,其尾端边缘有孔眼。散射的空气经过孔眼近于水平方向排出,这样分散了环形流动的精料帘。散射空气供应管中也可设立另一个供气管6,所需的部分反应气体通过管6导入反应空间,该气体最好是氧气。
经过精料注入管4周围的气体分配室7将大部分反应气体引入,气体至少要通过一个输送管8进入气体分配室7。附图中有两个输送管。在其另一端,气体分配室前端,利用间壁11把输送管至少分成两个分离部分9和10。间壁的方向转向与反应炉身的中央轴线平行,即竖直方向,它在大致呈柱形的气体分配室内构成连续环形,一直延续到分配室底部。因此气体分配室形成几个套接的环形元件12,13和到达反应炉身的气体排放孔,所以气体分配室包括两个或更多的部分。
通过设置在输送管8中的供气阀14,将气体送入气体分配室,该阀可手动或自动调节。这样,工作气体通过装配调节阀的分离管道引导至各套接室9,10。分离室的间壁11延伸到气体分配室的排放边15,即延伸到炉盖的底边。当以最大负荷工作时,气体以对上述工作过程最有利的速度从各套接室中排出。当以最小负荷工作时,只通过一个腔室引导出所需数量的工作气体,其它腔室闭合。
Claims (4)
1.将反应气体输送到悬浮冶炼炉炉身的装置,通过安置在炉盖(2)上的精料分配器(1),致使至少部分反应气体通过设置在粉状物质注入管(4)内的部件(5,6)输送,其特征是:为输送大部分反应气体,精料分配器(1)至少安排一个气体送入管(8),它在连到气体分配室(7)以前,借助间壁(11)被分割成至少两部分舱室(9,10),气体分配室(7)中的间壁(11)制成环形,其方向调节成平行于反应炉身的中央轴线。
2.按照权利要求1的装置,其特征是:所述反应气体特别是空气、氧气或二者的混合气体。
3.按照权利要求1的装置,其特征是:间壁(11)延伸至气体分配室(7)的排放边缘(15)。
4.按照权利要求1的装置,其特征是:由间壁(11)分割的输送管(8)的舱室(9,10)中设置调节阀(14)。
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