CN1041647A

CN1041647A - 向冶金炉内供入炉料-氧混合物的装置

Info

Publication number: CN1041647A
Application number: CN 88107487
Authority: CN
Inventors: 弗拉基米尔·安托诺维奇·苏斯幸斯基
Original assignee: Vseso Juzny Nauchno-Issledovatelsky Gornometal-Lurgichesky Institut Tsvetnykh Me
Current assignee: Vseso Juzny Nauchno-Issledovatelsky Gornometal-Lurgichesky Institut Tsvetnykh Me
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1988-09-30
Publication date: 1990-04-25

Abstract

本装置包括闭合室(1)，在该室上切向装有主供氧管道(14)，在室内配置具有阶梯(3、4、5)的圆锥形阶梯状喇叭口(2)，在每个阶梯上沿圆周均匀地钻有孔(6、7、8)，每个孔的轴相对于喇叭口(2)的壁向同一方倾斜。室(1)和供料管道(13)相应地与喇叭口的大直径及小直径的阶梯(5、3)连接，喇叭口(2)和管道(13)的外表面(15、16)与室(1)的内表面(17)构成氧气腔(18)。

Description

本发明涉及有色冶金，更确切地说，涉及向冶炉内供入炉料-氧混合物的装置。

本发明可以在氧气悬浮旋涡电热熔炼中或在氧气喷束熔炼中成功地用于熔炼悬浮状态的硫化物精矿。

公知的向冶金炉内供入炉料-氧混合物的装置（SU，A，1078225），包括壳体，穿过壳体内部的供料管道，与壳体固定连接、与供料管道连通並与它们构成氧气腔的炉料-氧混合器，以及与壳体连通並与氧气腔连通的主供氧管道。

在该装置中，炉料-氧混合器包括配置在冶金炉熔炼炉身的炉顶上的扩散管，它位于壳体下方並与其连通，还包括装在扩散管内的导向叶片，供料管道在壳体内穿过並有可能在其内部移动，而由部分壳体和扩散管的内表面与部分供料管道的外表面构成氧气腔。

但是在该装置中，由炉料-氧混合器的导向叶片所形成的氧气流束数是有限的，並且氧气和炉料的混合是在扩散管下部的有限空间中进行的，在该处氧气的速度降低，由于不能保证炉料和氧气足够充分和均匀的混合，导致炉料颗粒不完全氧化，而结果是增加了粉尘吹出量，这就导致冶金炉生产率下降。

此外，在该装置中，炉料-氧混合器是在冶金炉熔炼炉身的炉顶体内扩展开炉料-氧混合物的喷流，结果引起炉料-氧混合器的扩散管和冶金炉熔炼炉身的炉顶的强烈机械磨损，从而也降低了该装置和熔炼炉身的使用期。

还有，在该装置中，是在炉料-氧混合器的扩散管内形成炉料-氧混合物，这就导致其内表面迅速磨损，为此需要增加炉料-氧混器的扩散管的壁厚，这就导致增加该装置的金属消耗量。

在本发明的原理上规定了提供向冶金炉内供入炉料-氧混合物的装置的任务，在该装置中壳体和炉料-氧混合器这样制造，使能够降低粉尘吹出量，在冶金炉熔炼炉身内扩展开炉料-氧混合物的喷流，从而提高生产率及冶金炉和该装置的使用期並降低该装置的金属消耗量。

上述目的是这样达到的，在向冶金炉内供入炉料-氧混合物的装置中，包括壳体，穿过壳体内部的供料管道，与壳体固定连接、与供料管道连通並与它们构成氧气腔的炉料-氧混合器，以及与壳体连通並与氧气腔连通的主供氧管道，其特征在于，在该装置中壳体被制成闭合室形，而炉料-氧混合器被制成圆锥形阶梯状的喇叭口形，该喇叭口设置在闭合室内，它具有几个阶梯，在每个阶梯上沿圆周均匀地钻孔，每个孔的轴相对于阶梯状喇叭口的壁向同一方向倾斜，並且喇叭口自身的大直径的阶梯与闭合室固定连接，而自身的小直径的阶梯与供料管道固定连接，在此情况下，由阶梯状喇叭口和部分供料管道的外表面与闭合室的内表面构成氧气腔，而主供氧管道切向地安装在闭合室上。

较好的是，向冶金炉内供入炉料-氧混合物的装置包括与供料管道机械连接的补充供氧装置。

同样较好的是，在向冶金炉内供入炉料-氧混合物的装置中，补充供氧装置包括相互机械连接的支持件和喷管，该喷管的出口端沿供料管道的纵轴穿过阶梯状喇叭口。

较好的是，在向冶金炉内供入炉料-氧混合物的装置中，补充供氧装置的喷管的入口端穿过在供料管道壁上开的孔。在此情况下，供料管道被制成弯曲状的，而补充供氧装置附加包括与支持件机械连接的定位元件，该支持件固定在供料管道的外面，並且借助定位元件使喷管的入口端可以移动。

最好是，在向冶金炉内供入炉料-氧混合物的装置中，补充供氧装置的支持件被制成具有中心部分的四通形，该中心部分连通喷管的入口端並设置在部分供料管道之内，供料管道则设置在闭合室内，而在供料管道的这部分的壁上，根据空心四通的支管数量钻孔，每个孔穿过与其相应的支管。

本发明通过炉料的氧气饱和能够提高被处理炉料的氧化反应速度，结果减少粉尘吹出量，並因而提高冶金炉的生产率，归根结底导致增加金属提取量。

此外，本发明使得炉料-氧混合物的喷流能在冶金炉熔炼炉身内扩展开，结果降低了机械磨损，並因而提高了该装置和冶金炉熔炼炉身的使用期。

本发明还能使氧气充满炉料-氧混合物的中心部分，结果同样提高了冶金炉的生产率。

下面通过叙述其具体的实施例並通过附图来解释本发明，在附图中，

图1是按照本发明给出的向冶金炉内供入炉料-氧混合物的装置的总图（纵向剖面）;

图2是沿图1中线Ⅱ-Ⅱ方向的剖面;

图3是按照本发明向冶金炉内供入炉料-氧混合物的装置的总图（纵向剖面），该装置带有补充供氧装置;

图4是按照本发明向冶金炉内供入炉料-氧混合物的装置的总图（纵向剖面），该装置带有补充供氧的空心四通装置;

图5是沿图4中线V-V方向的剖面。

向冶金炉内供入炉料-氧混合物的装置包括闭合室1（图1），在其中配置有以圆锥形阶梯状喇叭口2形式制成的炉料-氧混合器。喇叭口2有三个阶梯3、4、5，在每个阶梯上沿圆周均匀地钻有相应的孔6、7、8（图1、2）。对应于孔6、7、8的轴9、10、11相对于喇叭口2的表面向同一方向倾斜。喇叭口2的大直径阶梯5（图1）与室1的壁12固定连接。供料管道13与喇叭口2的小直径阶梯3同心固定连接。主供氧管道14切向地固定在室1上。配置在室1内的喇叭口2的外表面15和管道13的部分外表面16与室1的内表面17一起形成氧气腔18。在工作条件下，室1嵌入冶金炉熔炼炉身（图中未示出）的炉顶19中，这样喇叭口2的阶梯5便处于熔炼炉身内的炉顶19的下方。

按照实施向冶金炉内供入炉料-氧混合物的装置的另一种方案，管道20（图3）制成弯曲状的，並且在其具有较大弯曲半径的表面上开孔，补充供氧装置22的喷管21通过该孔。喷管21的出口端23配置在喇叭口2内，与其同心的喷管21的入口端24借助定位元件25（以后称作螺钉25）与支持件26机械连接並可以移动，支持件26固定在管道20上。

按照实施向冶金炉内供入炉料-氧混合物的最后一种方案，装置22（图4）的支持件以空心四通27的形式制成。四通27借助于中心部分28由连通支管29构成（图4、5）。喷管21的入口端24（图4）与中心部分28连通。四通27设置在管道13之内，而管道13则配置在室1中，並在其壁30上开有三个孔，四通27的相应支管29则穿过每一个孔。

图1、2所示的向冶金炉内供入炉料-氧混合物的装置以下述方式工作。

来自配料装置（图中未示出）的炉料沿供料管道13进入阶梯状喇叭口2。同时向主供氧管道14通入氧，氧通过该管道进入氧气腔18。由于管道14切向固定在室1上，所以腔18中的氧以高速通过孔6、7、8而流入阶梯状喇叭口2。由于在阶梯状喇叭口2的阶梯3、4、5中，相应的孔6、7、8的轴向同一方向倾斜，所以氧气流束还具有旋转运动。喇叭口2的圆锥形使有可能增加氧气的速度和炉料-氧混合物喷流的直径。

具有高速度和旋转运动的细小而多束的氧气流，在喇叭口2中与炉料流相遇，从而打散这个料流。炉料的颗粒被氧气流束托起並获得旋涡运动。在炉顶体19中的该装置工作时，已形成的喇叭口2的圆锥形状导致炉料-氧混合物的喷流在冶金炉熔炼炉身内扩展开，从而形成多级的炉料-氧气涡流，以此增加悬浮体状态的炉料颗粒的停留时间，保证了氧气与炉料在其整个体积内充分混合。这导致更加充分地氧化和熔炼全部的炉料颗粒，而这就意味着降低粉尘吹出量，並且作为其结果，提高了冶金炉的生产率。

图3所示的向冶金炉内供入炉料-氧混合物的装置按下述方式工作。

在具有大于上述体积的被处理炉料的冶金炉中利用该装置的情况下，通过补充供氧装置22的喷管21向阶梯状喇叭口2喷入氧气。在喇叭口2中，氧气沿炉料流中心流过並在熔炼炉身内充满炉料-氧混合物喷流的中心部分，从而保证了炉料和氧气在其整个体积内均匀混合。在必须用螺钉25改变支持件26中的喷管21位置的情况下，供料管道20的弯曲度使得这种操作更为方便。

在其他方面装置的工作与上述类似。

图4、5所示的向冶金炉内供入炉料-氧混合物的装置的工作类似于上述，但有一点除外，即空心四通27的支管29中的氧是由被氧气充满的腔18进入的，而腔中的氧仅仅是从主供氧管道14引入的。

本发明使有可能减少装置的金属消耗量。

此外，本发明使有可能简化装置的操作。

Claims

1、向冶金炉内供入炉料-氧混合物的装置，它包括壳体，穿过壳体内的供料管道(13)，与壳体固定连接、与供料管道(13)连通並与它们构成氧气腔(18)的炉料-氧混合器，以及与壳体连通並与氧气腔(18)连通的主供氧管道(14)，其特征在于，在该装置中壳体制成闭合室(1)形，而炉料-氧混合器制成圆锥形阶梯状的喇叭口(2)形，该喇叭口配置在闭合室(1)内，它具有阶梯(3、4、5)，在每个阶梯上沿圆周均匀地钻有孔(6、7、8)，每个孔的轴相对于阶梯状喇叭口(2)的表面向同一方向倾斜，並且喇叭口自身的大直径的阶梯(5)与闭合室(1)固定连接，而自身的小直径的阶梯(3)与供料管道(13)固定连接，在此情况下，由阶梯状喇叭口(2)和供料管道(13)的部分外表面与闭合室(1)的内表面(17)构成氧气腔(18)，而主供氧管道(14)切向地安装在闭合室(1)上。

2、根据权利要求1的装置，其特征在于，它包括与供料管道（13）机械连接的补充供氧装置（22）。

3、根据权利要求2的装置，其特征在于，在该装置中补充供氧装置（22）包括相互机械连接的支持件（26）和喷管（21），该喷管的出口端（23）沿供料管道（20）的纵轴穿过阶梯状喇叭口（2）。

4、根据权利要求3的装置，其特征在于，在该装置中补充供氧装置（22）的喷管（21）的入口端（24）穿过供料管道（20）壁上的孔，在此情况下，供料管道（20）制成弯曲状，而补充供氧装置（22）附加包括与支持件（26）机械连接的定位元件（25），该支持元件固定在供料管道（20）的外面，並且借助定位元件使喷管（21）的入口端（24）可以移动。

5、根据权利要求3的装置，其特征在于，在该装置中补充供氧装置（22）的支持件制成四通（27）形，该四通具有中心部分（28），该中心部分连通喷管（21）的入口端（24），並且设置在供料管道（13）的一部分之内，供料管道则配置在闭合室（1）内，而在供料管道（13）的这部分的壁上，根据空心四通的支管数量钻孔，每个孔穿过与其相应的支管（29）。