CN105492854B - 用于颗粒状馈送材料的馈送流动调节器 - Google Patents
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Abstract
一种馈送料进料装置,其包括:具有内部腔室的保持容器,内部腔室用来保持处于流体化状态中的固体颗粒馈送材料的储备,其中,馈送材料在内部腔室的下部区域内保持在所述流体化的状态中。馈送材料通过至少一个出口开口供应到内部腔室,并通过至少一个出口开口从内部腔室排出。所述至少一个出口开口与内部腔室的下部区域流动地连通。气体供应装置将流体化的气体供应到内部腔室的下部区域,以及与至少一个出口开口流动地连通的出口导管接纳从内部腔室排出的所述馈送材料。
Description
相关申请的交互参照
本申请要求对2013年6月17日提交的美国临时专利申请第61/835,716号的优先权及其权益,本文以参见方式引入其内容。
技术领域
本发明涉及用于颗粒状馈送材料的流体化馈送仓系统。这里描述的系统可适用于诸如闪速熔炼、制药的领域内,或应用于馈送流的均匀性在时间、空间和颗粒大小分布(PSD)上是重要的任何其他领域内。
背景技术
存在着颗粒馈送材料必须在时间和空间上均匀地分配和引入到装置内、同时在馈送流内保持混合良好的和稳态的颗粒大小的分布的诸多领域。
一组如此的应用涉及将诸如粉煤、灰尘或可燃烧矿物的颗粒状材料递送到燃烧系统,就如可在用来发热、吹气或熔炼的燃烧器中所发现的燃烧系统。
一个需要馈送流均匀性的如此的应用是闪速熔炼硫精矿砂,就如可在铜、镍、铅或锌的生产中所遇到的。闪速熔炼炉通常包括升高的反应塔,一个燃烧器或多个燃烧器定位在该反应塔的顶上,那里,颗粒状馈送材料和反应气体汇聚在一起。在铜熔炼的情形中,馈送材料通常是含有铜和硫化铁矿的精矿。精矿通常与石英熔剂混合并与预热的空气或富含氧的空气燃烧。熔化的液滴形成在反应塔内并落到炉床,形成富含铜的锍和富含铁的渣层。
传统的用于闪熔炉的燃烧器包括:具有水冷套和内部中心矛枪的注射器、风箱以及与炉子反应塔顶做成一体的冷却块。注射器套的下部和冷却块的内部边缘形成环形的通道。富集氧的燃烧空气进入风箱,并通过该环形通道排入反应塔。注射器的水冷套和内部矛枪还形成位于燃烧空气流环腔内的环形通道。馈送材料从上部引入并通过注射器套筒经该内部环腔下降到反应塔内。中心矛枪下端处的带形末端促进馈送材料偏向到反应气体内。此外,末端包括多个穿孔射流,它们向外引导压缩空气以分散伞形反应区域内的馈送材料。用于闪速熔炼炉的如此的燃烧器被披露在美国专利6,238,457中。
材料馈送供应设备通常包括仓和料斗、机械馈送器、传送器、粉碎箱、集管连接器,以及位于注射器上方的馈送管。典型的馈送器和传送器包括螺旋馈送器、台式馈送器、拖链传送器和空气滑道。某些馈送系统还在燃烧器的上游处组合不同颗粒密度、形状和尺寸的馈送流。
已知的该类型的馈送系统有如下缺点,它们会不利地影响燃烧器特性并造成各种问题,诸如:较差的氧效率;可变的炉子冶金术和锍品级;铜损失增大变为炉渣;将灰尘淘洗到废气处理设备的工作量增大等。这些问题源自以下的失败:馈送材料不能以合适的规模在空间和时间上达到均匀性,以及在颗粒的大小、密度和/或形状方面造成各个馈送组分的分离。
例如,文献已经很好地记载:诸如拖链、螺旋传送器和台式馈送器之类的已知的机械馈送系统,以离散的材料包形式递送馈送物,导致在将馈送材料递送到燃烧器的过程中产生低频馈送脉动,由此造成不完全燃烧。如此的系统和相关的问题被描述在Suenaga等人所著的“在佐贺关(Saganoseki)熔炼厂和精炼厂中的高性能闪速熔炼炉”文中,该文发表在“矿物金属材料学会2000年的工艺材料特性的第二次国际会议集第879-884页(SencondInternational Conference on Processing Material for Properties,The Minerals,Metals&Materials Society,2000)”。
文献还很好地记载:已知的馈送系统遭受周期性的流动不稳定性,这种不稳定性与馈送仓内进料无控制的部分流体化有关。这通常在仓的进料循环过程中发生,并导致馈送材料无控制地递送到燃烧器,通常在一分钟和几分钟之间延续。这对燃烧过程的所有方面都有负面的结果。
尽管已经提出了空气滑道和替代的仓设计来解决上述问题,但这些方法遭受到一系列的缺点:空气滑道不能消除低频馈送脉动,相反,起到将脉动传送到燃烧器的作用。替代的仓设计通常带有质量流的料斗,该种仓设计可降低冲洗现象的严重性,但该种设计通常很大,或对于给定的仓高度或占地面积来说,严重地减小仓的容量。这使得将替代的料仓翻新到现存的馈送系统中的工作很费钱且不切实际。
精矿燃烧器面对的典型馈送问题的另一实例是燃烧器周缘周围不良的馈送料分配。馈送系统通常含有一个或多个馈送管,它们与注射器接口,并力图利用粉碎箱、导向器和转向滑槽,以在周缘周围均匀地分配馈送料。如此的系统倾向于造成馈送物集中在滑槽和翅片的角落/边缘处,在一缕馈送物中形成致密的“绳子”状的馈送物。这种空间均匀性的缺乏导致差的点火特征、燃烧羽流的不均匀性以及降低的氧效率。
气动的传送系统已经提出来,以图解决脉动问题以及为了容纳该系统而对于现有建筑物布局的重大修改,但脉动问题需要用于新设备的大量的投资。然而,这些系统不消除燃烧器入口处馈送物不均匀的周缘分布的问题,因为这些系统通过中间的馈送滑槽、粉碎器或其他设备进行馈送,并通过燃烧器周缘周围的离散点递送馈送物,这必定导致均匀性的不够。
馈送物在时间上和空间上不均匀地递送到闪速熔炼炉所造成的过程干扰,对于闪速熔炼器的操作者来说,代表经济价值的很大损失。没有一种现有技术足以解决馈送物递送的问题。因此,仍然需要有用于闪速熔炼炉的馈送系统,或其他使用颗粒馈送材料的应用,这些应用在入口环腔周围提供空间上和时间上均匀的流动,并形成最小的颗粒分离效应,其中,馈送速率可精确地加以控制。
发明内容
以下概述的意图是引导读者到下面的详细描述,并不限定或限制所主张的主题。
在某些实例中,提供馈送料进料装置,其包括:
(a)具有内部腔室的保持容器,内部腔室用来保持处于流体化状态的固体颗粒馈送材料,其中,馈送材料在内部腔室的下部区域内保持在所述流体化的状态中;(b)至少一个进入开口,馈送材料通过该进入开口供应到内部腔室;(c)至少一个出口开口,馈送材料通过该开口从内部腔室排出,其中,所述至少一个出口开口与内部腔室的下部区域流动地连通;(d)气体供应装置,用来将流体化的气体供应到内部腔室的下部区域;(e)与至少一个出口开口流动地连通的出口导管,用来接纳从内部腔室排出的所述馈送材料。
在某些实例中,馈送进料装置还包括具有多个孔的底部隔板,其中,气体供应装置包括气体分配腔室,其通过所述底部隔板与保持容器的内部腔室分开,其中,气体分配腔室具有用来接纳所述流体化气体的入口,且其中,气体分配腔室的内部通过位于底部隔板内的多个孔与保持容器的内部腔室流动地连通。
在某些实例中,气体分配腔室封闭在风箱内,且其中,底部隔板形成风箱的顶壁。气体分配腔室可包括多个隔间,每个所述隔间通过底部隔板内的多个孔的子集与保持容器的内部腔室的一部分流动地连通。
在某些实例中,馈送进料装置还包括位于内部腔室内、靠近至少一个进入开口的挡板,其中,挡板安装到底部隔板以允许颗粒馈送材料气动地从底部提升到顶部。
在某些实例中,气体供应装置选自以下组:风管嘴、多孔垫和多孔隔膜。例如,气体供应装置可包括多个所述风管嘴,它们被接纳在所述底部隔板内,彼此保持间隔开的关系,且风管嘴限定了各孔。替代地,底部隔板可包括一个或多个所述多孔垫或多孔隔膜,且各孔由所述多孔垫或多孔隔膜形成。
在某些实例中,保持容器的下部区域限定了被所述颗粒馈送材料的流体化床占据的区域,且内部腔室还包括上部区域,该上部区域包括位于所述流体化床上方的气体空间。例如,至少一个进入开口设置在内部腔室的下部区域内,且位于流体化床的床面下方,以允许将颗粒馈送材料引入到床面下方的流体化床内。
在某些实例中,馈送进料装置还包括至少一个废气出口开口,其设置在保持容器的内部腔室内,并与内部腔室的上部区域连通。例如,馈送进料装置还可包括至少一个偏转板,它的至少一部分位于内部腔室的上部区域内,介于保持容器的至少一个进入开口和至少一个废气出口开口之间。该至少一个偏转板可以基本上垂直地定向,并具有延伸到下部区域内的下端。至少一个偏转板可以基本上垂直地定向,并具有在下部区域上方间隔开的下端。
在某些实例中,出口导管可通过内部腔室的下部和上部区域,且至少一个废气出口开口设置在出口导管的导管壁内。
在某些实例中,出口导管具有导管壁,所述至少一个出口开口形成在该导管壁中。例如,出口导管基本上可垂直地延伸通过所述内部腔室,且所述气体供应装置围绕出口导管径向地散布。至少一个出口开口可布置成从多个径向方向接纳所述馈送材料。出口导管的导管壁可具有一外周界,且所述至少一个出口开口沿着导管壁的基本上整个外周界通向内部腔室的下部区域。例如,至少一个出口开口可包括沿着导管壁的基本上整个外周界间隔开的多个开口;或至少一个出口开口可包括在导管壁的基本上整个外周界上延伸的水平狭缝。
在某些实例中,至少一个出口开口通过挡环与所述内部腔室的底部分开,所述挡环具有足够的高度来防止所述颗粒馈送材料内的粗颗粒堵塞所述至少一个出口开口。
在某些实例中,至少一个出口开口的面积是可调节的。
在某些实例中,出口导管包括可滑动的或可转动的盖板构件,其适于无级地或以离散的各步从第一位置运动到第二位置,在第一位置中,至少一个出口开口的面积为最大,而在第二位置中,至少一个出口开口的面积为最小。
在某些实例中,馈送进料装置还包括致动机构,其用来控制盖板构件在所述第一位置和所述第二位置之间的运动。例如,至少一个出口开口可包括在导管壁的基本上整个外周界上延伸的水平狭缝,且盖板构件包括套筒,套筒沿着出口导管的表面纵向地在所述第一位置和所述第二位置之间滑动,且其中,水平狭缝在套筒的第一位置中的高度大于在套筒的第二位置中的高度。
在某些实例中,馈送进料装置还包括多个传感器,用来测量保持容器的内部腔室中的颗粒馈送材料的压降。
在某些实例中,馈送进料装置还包括安装在保持容器外面的多个致动阀、位于下部区域内的压力传感器以及用来控制阀门的电子式反馈控制器,以使用来自压力传感器的反馈来保持所要求的流体化速度以及控制流入内部腔室的流体化气体的体积流量,其中,流体化气体的流量可供选择地用来控制颗粒馈送材料的排放速率。
在某些实例中,至少一个出口开口设置在保持容器的侧壁内。
在某些实例中,其中设置有至少一个出口开口的侧壁在至少一个进入开口远侧。例如,至少一个出口开口可以通向内部腔室的下部区域。至少一个出口开口可包括一个或多个沿着侧壁底部定位的开口。至少一个出口开口可包括沿着侧壁底部延伸的水平狭缝。至少一个出口开口可与所述内部腔室的底部间隔开一高度,该高度足以防止所述颗粒馈送材料内的粗颗粒堵塞所述至少一个出口开口。至少一个出口开口的面积是可调节的。
在某些实例中,至少一个出口开口包括可滑动的或可转动的盖板构件,其适于无级地或以离散的各步从第一位置运动到第二位置,在第一位置中,至少一个出口开口的面积为最大,而在第二位置中,至少一个出口开口的面积为最小。馈送进料装置还可包括致动机构,用来控制盖板构件在所述第一位置和所述第二位置之间的运动。至少一个出口开口可包括水平狭缝,且盖板构件包括阀构件,其可在所述第一位置和所述第二位置之间转动,且水平狭缝的高度在套筒处于第一位置中的情况下比在套筒处于第二位置中的情况下更大。
在某些实例中,至少一个出口开口的面积是可调节的,且其中,馈送进料装置还包括:至少一个传感器,用来直接地或间接地测量内部腔室内的颗粒馈送材料量;用来控制至少一个出口开口面积的装置,其响应于内部腔室内的所述颗粒馈送材料量的变化来实施控制。
在某些实例中,用来控制至少一个出口开口面积的所述装置包括可滑动的或可转动的盖板构件,其适于无级地或以离散的各步从第一位置运动到第二位置,在第一位置中,至少一个出口开口的面积为最大,而在第二位置中,至少一个出口开口的面积为最小。
在某些实例中,用来控制至少一个出口开口面积的所述装置包括致动机构,该机构用来控制盖板构件在所述第一位置和所述第二位置之间的运动。
在某些实例中,馈送进料装置是用于闪速熔炼炉,该熔炼炉包括具有燃烧器的升高的反应塔,且其中,出口导管在反应塔的上方附连到燃烧器的上端,在那里,颗粒馈送材料与反应气体反应。
在某些实例中,提供一种方法,该方法通过改进进入燃烧器的馈送物在空间和时间上的均匀性来提高闪速熔炼精矿燃烧器的燃烧特性,该方法包括:(a)提供具有内部腔室的保持容器,保持容器具有内部腔室、至少一个进入开口和至少一个出口开口;(b)通过所述至少一个进入开口将固体颗粒馈送材料馈送到内部腔室内;(c)通过将流体化气体注射到内部腔室的下部区域内使内部腔室的下部区域内的馈送材料流体化;(d)通过至少一个出口开口排出流体化的馈送材料,其中,至少一个出口开口与内部腔室的下部区域流动地连通。
在某些实例中,该方法还包括:直接地或间接地测量内部腔室内的颗粒馈送材料量。
在某些实例中,该方法还包括:响应于内部腔室内的颗粒馈送材料量的变化来控制至少一个出口开口的面积。
根据另一方面,对闪速熔炼精矿燃烧器提供馈送流调节器,其与炉子的反应塔成一体。馈送流调节器包括保持容器、馈送供应入口、排放孔、流体化板、风箱以及流体化气体供应系统。保持容器与燃烧器馈送滑槽成一体,并具有穿过它的排放孔,以通过诸如滑槽或空气滑道那样的中间传送装置而与燃烧器的馈送滑槽连通。馈送供应入口安装在保持容器上,并向馈送流调节器供应颗粒馈送物。排放孔呈布置在保持容器一个或多个壁内的一个或多个开口的形式,排放孔可允许颗粒馈送物流入传送装置内。构成保持容器的底部的流体化板包含诸如风管嘴、多孔垫或多孔隔膜之类的多个气体分配器,以向保持容器供应流体化气体,流体化气体使颗粒馈送物流体化,从而在保持容器内形成悬浮的馈送物,由此促进颗粒馈送物通过孔并经传送装置流入燃烧器的馈送滑槽内。安装在流体化板下方的风箱装有流体化气体供应系统,以在整个风箱上递送和分配流体化的气体。
根据另一方面,提供改进闪速熔炼精矿燃烧器的燃烧特性的方法,不管系统上游递送的馈送物在空间上和时间上的流动特性如何,该方法以低的空间不均匀性和大大地减小的低频波动性将馈送物递送到闪速熔炼精矿燃烧器。该方法利用带有足够缓冲能力的流体化保持容器来吸收进入的馈送物内的任何波动。保持容器的排放速率响应于操作者的输入或进入的馈送速率的长期变化而进行控制。通过手动地或自动地调节孔的尺寸、流体化空气流量或流体化床的高度可实现对排放速率的控制。
在某些实例中,排放孔是布置在保持容器一个或多个壁内的一个或多个孔或狭缝。
在某些实例中,排放孔开口的高度可利用可调节的闸门进行修改以控制排放速率。
附图说明
为了更完整地理解所主张的主题,将参照附图,附图中:
图1是根据一个实施例的馈送流调节器的轴测图。
图2是馈送流调节器的第一实施例的剖视图。
图3是馈送流调节器的第一实施例中所示的可调节孔的详图。
图4是馈送流调节器的第二实施例的剖视图。
图5是馈送流调节器的第二实施例中所示的可调节孔和多孔隔膜的详图。
图6是闪速熔炼炉的典型布置图,示出一种可能结构中的燃烧器和馈送流调节器。
图7是带有位于保持容器的一个壁上的孔的馈送流调节器的第三实施例的剖视图。
图8是馈送流调节器的第三实施例中的可调节孔的详图。
图9是反应塔顶的典型布置的立体图,示出一种可能结构中的燃烧器和馈送流调节器,其中,馈送物通过中间的传送装置递送到燃烧器。
图10是质量流量对时间的曲线图,其示出这里定义的馈送流调节器的容量,以减小传统馈送系统馈送间断性的影响。
具体实施方式
在以下描述中,阐述特殊的细节以提供所主张主题的实例。然而,以下描述的实施例并不意图限定或限制所主张的主题。本技术领域内的技术人员将会明白,在所主张的主题范围之内,特殊实施例的许多变化都是可能的。
图1是根据本发明一个实施例的馈送进料装置20的轴测图。图1中可见的馈送进料装置20的两个主要部件是保持容器11和风箱15,保持容器11用来保持固体颗粒馈送材料的储备,而风箱15用来将经分配的流体化气体流提供到保持容器11。如图所示,保持容器11位于风箱15上方。馈送进料装置20在图1和2中显示为要被使用的近似定向。
馈送进料装置20显示为具有总体箱状的形状,保持容器11和风箱15分别具有包括四个侧壁部分的各侧壁22或24。此外,保持容器11具有顶壁26,而风箱15具有底壁28。将会认识到,箱状形状对于馈送进料装置20的适当操作不是关键的,馈送进料装置可具有任何合适箱状,包括圆柱形。
如图2的剖视图中所示,保持容器11具有用来将固体颗粒馈送材料的储备保持在流体化状态下的内部腔室30,而风箱15封闭气体分配腔室32。内部腔室30具有足够的容积来在内部腔室30的下部区域36内保持颗粒馈送材料的流体化床9,内部腔室30还包括上部区域38,其包括位于流体化床9上方的气体空间,这有时也被称作“净空(freeboard)”。内部腔室30必须是足够的大小,以提供用于由馈送系统的上游元件中的波动引起的任何材料过剩或材料不足的一种缓冲。内部腔室30的尺寸大小将取决于颗粒馈送材料的流体化特性以及波动幅度,并应为本技术领域内的技术人员所明白。
如图1和2所示,保持容器11底部包括底部隔板13,隔板13也形成风箱15的顶壁,其使保持容器11与风箱15分开。底部隔板13包括多个孔34,气体分配腔室32通过这些孔与保持容器11的内部腔室30流动地连通,并通过这些孔将流体化的气体从气体分配腔室32供应到内部腔室30。孔34形成馈送进料装置20的气体供应装置的一部分,这将在下面作进一步描述。
保持容器11还包括至少一个馈送进入开口7,馈送材料通过该开口供应到馈送进料装置20的内部腔室30,例如,从颗粒馈送导管40来供应馈送材料,馈送材料通过导管40借助于重力馈送到保持容器11。为了便于说明,馈送进料装置20在图2中显示为具有位于其侧壁22内的一个进入开口7。然而,将会认识到,两个或更多个进入开口7可设置在保持容器11的不同区域内,且至少一个进入开口可设置在侧壁22内或顶壁26内。如附图中所示,至少一个进入开口7设置在保持容器11的侧壁22内,并与内部腔室30的上部区域38连通。
馈送进料装置20还包括至少一个出口开口2,馈送材料通过该出口从保持容器11的内部腔室30排出。至少一个出口开口2形成在出口导管5的壁内,出口导管5在本描述中有时也被称作“排放管5”。出口导管5延伸通过保持容器11的底部隔板13并延伸到其内部腔室30内。在所示的实施例中,出口导管5通过内部腔室30的下部和上部区域36、38,并在内部腔室30的上部区域38内延伸通过保持容器11的壁。例如,如果出口导管5基本上垂直定向,则它垂直地延伸通过保持容器11的全部高度,并延伸通过设置在保持容器11的顶壁26内的孔42,其中,导管5与顶壁26中孔42的内周缘密封。
如果馈送进料装置20包括风箱15,则出口导管5还延伸通过风箱15底壁28内的孔44,并延伸通过气体分配腔室32。出口导管5因此提供流动通道,流体化床9内的颗粒馈送材料通过该通道从馈送进料装置20中排出。
在所示的实施例中,底部隔板13包括刚性板,该刚性板可以基本上平的和水平地定向,该刚性板在文中有时也被称作“流体化板13”。然而,将会认识到,底部隔板13不一定是平的和水平的。相反,底部隔板13可以是斜坡的和/或可具有盘形或圆锥形。出口导管5在附图中被显示为围绕排放管5在馈送进料装置20内居中。可以认识到,出口导管5不一定需要在馈送进料装置20内居中。例如,出口导管5的位置可以偏置,使得它进一步远离至少一个进入开口7。通常,出口导管5与保持容器11的侧壁22间距开,这样,它在内部腔室30的下部区域36内、在所有侧上被的颗粒馈送材料的流体化床9围绕。
保持容器11的内部腔室30通过至少一个出口开口2与排放管5连通,并与位于下部区域36内的颗粒馈送材料的流体化床9流动地连通。在图2-3所示的馈送进料装置20中,至少一个出口开口2包括固定高度的永久性孔狭缝,其水平地定向并基本上围绕排放管5的导管壁46的整个外周界连续地延伸。至少一个出口开口2适于从多个径向方向接纳馈送材料,更具体来说,适于沿着导管壁46的基本上整个外周界接纳馈送材料。馈送材料通过至少一个出口开口2的该径向入流提供了颗粒馈送料从馈送进料装置20的底端轴对称的且空间上均匀的排放,馈送进料装置20集成到需要颗粒馈送的设备上,例如,闪速熔炼炉的精矿燃烧器(未示出)。排放管5的顶端可连接到废气导管或可能连接到另一替代的馈送旁路滑槽(未示出),其可允许馈送进料装置进行维护保养,同时允许馈送物继续供应到下游的设备(馈送进料装置20下方)。
尽管至少一个出口开口2被显示为包括单个连续孔狭缝,但将会认识到,其他构造也是可能的。例如,至少一个出口开口2可包括多个开口或狭缝,它们沿着导管壁46的基本上整个外周界间距开,这样,至少一个出口开口2沿着导管壁46的基本上整个外周界通向内部腔室30的下部区域36以及位于其中的流体化床9。如果至少一个出口开口2包括多个开口或狭缝,则它们被与出口导管5的壁46成一体的腹板分开。
保持容器11被设计成提供足够的容量,以允许流体化床9液位运动的一定自调节。换句话说,如果从馈送入口7馈送的速率增大,则流体化床9液位将上升,这将增大颗粒馈送物通过至少一个出口开口2的排放流量,而无需改变任何其他的运行参数。
至少一个出口开口2紧邻底部隔板13,至少一个出口开口2的底部门槛由可更换的挡环17形成,其阻止颗粒馈送材料的流体化床9内的粗糙颗粒部分地或全部地堵塞至少一个出口开口2。挡环17还减小流体化气体在排放路径上由至少一个孔34引起的局部效应。
为了允许控制排放速率,至少一个出口开口2的面积可以调节。对于图2-3中所示的实例,形成有至少一个出口开口2的出口导管5可包括连续可滑动的盖板构件,其可从第一位置运动到第二位置或者甚至完全关闭,在第一位置中,至少一个出口开口2的面积为最大,而在第二位置中,至少一个出口开口2的面积为最小。可以认识到,可滑动的盖板构件可以是垂直地移动或转动的部件,其用来调节至少一个出口开口2的面积,或可使用调节出口开口2的任何其他装置。
例如,在图2-3所示的实施例中,其中,至少一个出口开口2包括基本上连续的狭缝,出口导管5可包括圆柱形的滑动套筒4。套筒4沿着出口导管5的表面垂直地(纵向地)在第一和第二位置之间滑动,以使得狭缝2在套筒4的第一位置中比在套筒4的第二位置中具有更大的高度。如图3所示,滑动套筒4被夹在出口导管5的外固定层和内固定层3之间,允许可变的孔狭缝1形成在出口导管5内,并有效地减小包括至少一个出口开口2的连续狭缝的面积。图3示出滑动套筒4的第二位置,其中,至少一个出口开口2的有效打开面积为最小,但至少一个出口开口2仍保持部分打开。将第一位置定义为:滑动套筒4升高到使得可变的孔狭缝1的面积至少等于至少一个连续狭缝2的面积。
如从以上的描述中可见,可变的孔狭缝1允许控制馈送物的轴对称的和空间上均匀的排放速率,并可通过移动圆柱形滑动套筒4来增大高度和面积以增大排放速率(高达等于至少一个出口开口2的面积的最大面积),或可通过移动圆柱形滑动套筒4来减小高度和面积以降低排放速率。圆柱形滑动套筒4的运动受致动机构6的控制,该致动机构用来使滑动套筒4在第一位置和第二位置之间移动。在所示的实施例中,致动机构6位于馈送进料装置20的上方,并包括动力螺杆,在该实施例中,动力螺杆将马达的转动运动转换为圆柱形滑动套筒4所需要的垂直运动。可以认识到,可使用定位在任何部位的任何致动机构6来调节出口开口的面积。
如果馈送进料装置20的气体供应装置包括风箱15,则风箱15可通过流体化气体入口喷嘴14供应有流体化气体,并通过底部隔板13与保持容器11分开,底部隔板13可以呈流体化板的形式。流体化板13含有多个孔34,它们可由多个高精密度的风管嘴12形成,它们允许流体化气体进入保持容器11,如图2-3所示。风管嘴12被接纳在底部隔板13内,彼此保持间距开的关系,并可围绕出口导管5的导管壁径向地分散开,以在内部腔室30的下部36内提供颗粒馈送物的均匀圆周的流体化和悬浮。此外,风箱15在整个气体分配腔室32中提供流体化气体的均匀分配,由此,在流体化气体进入风管嘴12之前,流体化气体基本上横贯整个流体化板13进行分配。
将会认识到,取代风管嘴12,底部隔板可部分地或完全地由一个或多个多孔垫或多孔隔膜组成,且其中,底部隔板13的孔34由多孔垫或多孔隔膜形成。
保持容器11还包括至少一个废气出口开口10,其设置在出口导管5的导管壁内,并允许流体化气体从装置20中排出。至少一个废气出口开口10位于颗粒馈送物的流体化床9的高度上方,并与内部腔室30的上部区域38连通。这允许收集淘洗出的细粒,它们夹带有来自流体化床9的废气,它们通过排放管5随其余的颗粒馈送物一起向下排出。
在保持容器11内,偏转板8定位在内部腔室30的上部区域38内,介于馈送进入开口7和废气出口开口10之间。偏转板8消除了细粒从馈送入口7到至少一个废气出口开口10的短接回路。偏转板8可以基本上垂直地定向,偏转板8的下部边缘可浸没在流体化床9内,如图2所示,以防止流体化气体排出到馈送入口7并保护上游馈送设备免遭灰尘的侵袭。
多个安装在馈送进料装置20之外的致动阀(未示出)受到PLC(编程的逻辑控制)或其他机械的或电子的反馈控制器的支配,致动阀控制着流体化气体的体积流量,使用来自压力传感器(未示出)的反馈在床9内保持所要求的流体化速度,压力传感器定位在流体化床9的底部区域36内、紧邻流体化板13上方。如果需要的话,则可使用流体化气体的流动速率来控制颗粒馈送物排出到出口导管5内的速率,并调节出口开口2的面积。
压力传感器(未示出)也位于保持容器11内,在颗粒馈送物的流体化床9的液位上方的净空内,并在流体化床9的底部处紧邻底部隔板13上方。该结构布置测量通过流体化床9的压降,并向PLC提供反馈。该数据用来监控馈送进料装置20内颗粒馈送物的重量,以及流体化床9的液位。PLC可调节出口开口2,例如,通过改变可变孔狭缝1的高度或流体化气体的流动速率来进行调节,以便控制颗粒馈送物通过出口导管5的排放速率。
测力计16放置在馈送流动调节器的底部处,以支持和精确地测量馈送进料装置20及其内容物的重量。通过故意地在短时间内停止颗粒馈送物向入口7的流动,并测量重量损失的速率,测力计16便可用来精确地测量/标定颗粒馈送物通过馈送进料装置20的质量流量。此外,测力计16可有效监控流体化床9的液位。
馈送流动调节器可利用膨胀接头18,膨胀接头使馈送进料装置20与下游的燃烧器(在装置20下方)以及上游的废气设备(装置20的上方)隔离。膨胀接头18使馈送进料装置20与系统的其余部分隔离,并允许由测力计16来精确地测重馈送进料装置20及其内容物的重量。膨胀接头18还允许馈送进料装置20热膨胀,并将诸如燃烧器、馈送和废气导管之类的其他设备连接到馈送进料装置20。
风箱15和保持容器11含有多个用来检查、清洁和调节内部构件的进入端口,当装置20在使用中时,这些端口被板47覆盖。
本技术领域内的技术人员将会认识到,在本发明主张的主题范围之内,许多改变都是可能的。以上已经描述过的图1-3中所示的实施例旨在说明而不是限定或加以限制。例如,用来将流体化气体注射到保持容器11内的风管嘴12可单独进行控制,或它们可以成组或成串地受控。流体化板13内的孔34可含有多孔陶瓷垫或多孔隔膜,或底部隔板13可加工成可承载诸如织物型的多孔材料的框架,多孔材料与框架密封地连接。流体化气体的排放方向和速度可用机械或其他手段来进行调节。
为了说明某些可能的变化,图4和5示出了本发明的第二实施例,图5提供图4中所示出口区域的详图。与图1-3中所示部件相类似的部件被给予相同的附图标记,而对它们的描述将不再重复。仅有不同于所示第一实施例的部件才将进行描述,以提供文中所讨论设计的附加特征或变化的实例。
在图4和5中所示的实施例中,馈送进入开口7定位成靠近保持容器11的底部和靠近流体化板13,这样,馈送物被引入到流体化床9顶部下面的保持容器11内。
风箱15通过底部隔板13与保持容器11分开,底部隔板13呈两个流体化板的形式,两个板之间将多孔隔膜51夹在中间。底部隔板13在两个板内含有多个孔34,这些孔允许流体化气体通过多孔隔膜51进入保持容器11。然而,将会认识到,底部隔板13可替代地包括如第一实施例中那样的带有风管嘴12的单个开孔的板34。
风箱15由分离开的隔间组成,它们被分隔板49分开和密封。每个隔间被供应来自分开的流体化气体入口喷嘴14的流体化气体。
永久性的挡板48定位在流体化板13的顶表面上,并突入到流体化床9内。挡板48的位置和形状可修改,以优化沿着保持容器11从馈送入口40的馈送物分配,从而使得保持容器11内的颗粒达到均匀的驻留时间。在图4所示的实施例中,挡板48的上部边缘位于流体化床9内,即,在下部区域36内。
可以看到,挡板48和风箱分隔板49至少部分地限定保持容器11的内部腔室30内的馈送入口区域53,还可看到,将风箱15分为各个分开的隔间可允许不同量的流体化气体在馈送入口区域53内被供给到流体化床。该结构布置允许气动地升高在馈送入口7处进入的颗粒馈送物,从而由于通过馈送入口7的颗粒材料的自由下落而使得净空内灰尘的淘洗变得最少。这也使流体化气体渗滤到馈送入口7内减到最少。馈送入口区域53对馈送物流入流体化床9内的流动起到抑制作用。通过将馈送入口7直接连接到馈送仓,并改变空气流到该结构中的风箱隔间32的流量,馈送进料装置20也可以作为馈送器。
偏转板52定位在内部腔室30的上部区域38内,介于馈送进入开口7和废气出口开口10之间。偏转板52从顶壁26向下延伸,并定位成让其下部边缘位于流体化床9上方并位于挡板48上部边缘上方,以提供气体和颗粒流出馈送入口区域53和流入腔室30的主要部分内的流动通道。偏转板的位置和形状可以修改,以使从馈送进入开口7进入保持容器11或废气口10的灰尘量减到最少。
在图4和5所示的实施例中,馈送进料装置20还包括至少一个出口开口2,馈送材料通过该至少一个出口开口2从保持容器11的内部腔室30排出。至少一个出口开口2形成在滑动出口导管50的壁内,在该实施例中,至少一个出口开口2包括多个开口,它们被与滑动出口导管50的壁集成在一起的腹板55分隔开。
滑动出口导管50通过内部腔室30的下部和上部区域36、38,垂直地延伸通过保持容器11的全部高度,并延伸通过设置在保持容器11顶壁26内的孔42,其中,将滑动出口导管50与顶壁26内的孔42的内周缘密封。滑动出口导管50向下延伸通过挡环17,并可向下延伸通过底部隔板13,滑动出口导管50密封到挡环17的内周缘表面。
滑动出口导管50定位成让出口开口2靠近底部隔板13和可更换的挡环17定位。通过改变滑动出口导管50的垂直位置,出口开口2可从远离挡环17的第一位置移动到第二位置,在第一位置中,出口开口2的区域打开并且面积为最大,而在第二位置中,至少一个出口开口2的面积被挡环17收缩到最小。滑动出口导管5连同挡环17一起因此形成可变化的孔1。例如,图4示出处于最小值的可变孔1的面积,让出口开口2的大部分面积被挡环17覆盖。图5也示出出口开口的最小面积(图5左侧上的可变孔1的尺寸)和最大面积(图5左侧上的永久性孔2的尺寸),该最大面积等于至少一个出口开口2的面积。
滑动出口导管50的运动受致动机构6控制,该致动机构6可与上述的致动机构6相同。
在某些实例中,废气排放开口10可位于保持容器11的顶部处,并可装备有仓口灰尘收集器(未示出)。在某些实例中,保持容器11可含有多个用来供应颗粒馈送物的馈送进入开口7。如此的构造可允许馈送进料装置20定位在现有的精矿燃烧器的顶部上,其中,使得馈送供应系统与馈送入口接口。该结构布置可允许旁路阀从馈送供应系统直接通过出口导管5的顶部来转向颗粒馈送物,从而允许在馈送进料装置20上实施维护保养,而不使它下生产线。
为了说明某些可能的变化,图7提供本发明另一实施例的剖视图。与图1-5中所示部件相类似的部件被给予相同的附图标记,它们的描述将不再重复。仅有不同于第一或第二实施例的部件才将进行描述,以提供文中所讨论设计的附加特征或变化的实例。
图7的实施例包括类似于以上结合图4和5描述的馈送入口区域的馈送入口区域53。该馈送入口区域53包括分开的流体化馈送隔间531,其具有独立的入口风箱151,该入口风箱151在功能上对应于图4中所示第二实施例中位于馈送入口区域53下方的风箱15的分开的隔间。保持容器11含有永久性挡板48,其定位在流体化床9内,并介于流体化馈送隔间531和内部腔室30之间。挡板48的高度可低于或高于流体化床的高度。
图7的馈送进料装置20还包括至少一个出口开口2,馈送材料通过该出口开口2从保持容器11的内部腔室30排出。至少一个出口开口2不是像前面两个实施例中那样定位在排放管5或滑动出口导管50内,至少一个出口开口2形成在保持容器的壁内,并如前面两个实施例那样位于流体化板34的上方。出口开口2的面积可由阀机构500来改变,阀机构包括带有平的面的圆柱截面,其可围绕水平轴线转动。通过部分为圆柱形的阀机构500围绕其轴线在两个角度位置之间的转动,可改变出口开口2的尺寸以形成可变的孔1。图7示出处于部分关闭位置中的阀机构500,该位置形成了可变孔1的最小面积。
图8示出处于部分关闭位置中的阀。阀机构500围绕其轴线逆时针转动可在阀机构500的边缘和排放滑槽501的地板之间形成矩形的可变孔1。可变孔1的最大开度由允许的角度转动限值和部分圆柱形的阀机构500的尺寸来限定,在该实施例中,该最大开度将由阀机构500的平面为水平定向的方向来限定。
如从以上的描述中可见,可变孔1允许控制矩形的空间上均匀的排放馈送速率,并可在高度和面积上增大,即通过逆时针转动阀机构500来增大排放速率,或可在高度和面积上减小,即通过顺时针转动阀机构500来减小排放速率。用来转动阀机构500的致动机构(未示出)控制阀机构500的运动。可以认识到,阀机构500可被其他已知的致动阀替代,诸如刀形门或滑动门,以形成任何理想的平面形状的出口孔1。
如该实施例中所示,风箱15可由多个分离隔间构成,每个隔间含有位于流体化板34内的风管嘴12的特定布置,以允许修改保持容器11内的流体化特征。
在某些实例中,可变的孔狭缝1可被一系列孔口或狭缝开口替代,其中,孔横截面面积的调节可以是垂直地或水平地进行控制的内部套筒。
下面具体描述的实施例是用于闪速熔炼炉的馈送进料装置,炉子包括具有燃烧器的升高的反应塔,那里,颗粒馈送材料和反应气体汇聚在一起并进行反应。然而,将会认识到,下面描述的装置可适用于使用颗粒馈送系统的其他领域,诸如制药、化学和食品生产和处理工业。
图6示出本发明另一实施例以及带有燃烧器110和馈送流动调节器20的闪速熔炼炉100的可能的构造,馈送流动调节器20有时在文中被称作“馈送进料装置”。图6的馈送流动调节器20可采取根据第一实施例的任何馈送流送调节器的形式,或其变体。与图1-5、7中所示部件类似的部件被给予相同的附图标记,且将不重复对它们的描述。仅有不同于前面所示三个实施例的部件才将进行描述,以提供文中所讨论设计的附加特征或变化的实例。
在图6所示的实施例中,馈送进料装置20包括保持容器11,其被显示为具有馈送隔间531,该隔间用来通过馈送导管40从传统馈送系统(未示出)接纳馈送物。馈送进料装置20直接与精矿燃烧器110的顶部集成在一起。该结构布置允许馈送材料通过进料装置20直接进料到燃烧器110,或经由通过旁路滑槽120的替代的路径进料到燃烧器。
在图6所示的实施例中,馈送进料装置20将馈送物直接递送到燃烧器110,从而消除了馈送波动和空间上的不均匀性。
图9示出本发明的另一实施例以及闪速熔炼炉100的可能的构造,该炉子带有燃烧器110和馈送流动调节器20,馈送流动调节器20有时在文中被称作“馈送进料装置”。与图1-8中所示部件类似的部件被给予相同的附图标记,且将不重复对它们的描述。仅有不同于前面所示四个实施例的部件才将进行描述,以提供文中所讨论设计的附加特征或变化的实例。
在图9所示的实施例中,馈送进料装置20包括保持容器11,并包括两个分开的馈送隔间532,每个隔间可类似于以上描述的馈送隔间531,用来通过馈送导管40从传统馈送系统(未示出)接纳馈送物。馈送进料装置20通过中间传输装置201与精矿燃烧器110集成在一起,在本情形中,传输装置是空气滑道。该结构布置允许馈送材料通过进料装置20进料到燃烧器,或经由通过旁路滑槽120的替代的路径进料到燃烧器。
在图9所示的实施例中,馈送进料装置20将消除馈送波动性,并对燃烧器馈送滑槽提供空间上的均匀性。燃烧器内分配馈送物的机械部件的设计将会影响馈送物最终空间上的分配。在一定程度上,该缺点会被图9中所示实施例集成到现有闪速熔炼炉燃烧器的馈送系统之方便性抵消掉。
本技术领域内的技术人员将会认识到,在本发明所主张主题的范围之内,还有许多装置的变化都是可能的。以上已经描述的图9所示的实施例旨在说明而不是限定或限制。例如,进料装置可构造成馈送带有多个入口的燃烧器,或通过多个可变孔来馈送多个燃烧器。各种入口的构造可用来使进料装置适应于现有的馈送系统。文中还披露了一种改进的方法,通过改进供应到闪速熔炼炉燃烧空间的馈送物分配的时间上和空间上的均匀性,通过应用带有如上所述的反馈控制的排放孔的流体化保持容器,该方法可提高闪速熔炼炉的燃烧特性。将利用下面的实例来进一步说明该方法,该实例是使用瞬态计算流体动力学(CFD)模型和计算颗粒流体动力学(CPFD)模型的组合进行模拟的。
实例
使用轴对称瞬态CFD模型,来模拟用传统馈送系统运行的闪速熔炼炉。熔炼工作的细节可见Lamoureux等人所著的论文,其题为“精矿馈送的时间上波动对铜闪速熔炼过程的影响(Impact of Concentrate Feed Temporal Fluctuations on a Copper FlashSmelting Process)”,网址为http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ 978118887998.ch52/summary。对三种瞬态情形进行了建模,这些情形具有相同的平均到时间的馈送速率:(1)理想的、时间上均匀的馈送;(2)以1Hz频率间歇地注入馈送物,有80%的占空系数;以及(3)以5Hz频率间歇地注入馈送物,有80%的占空系数。后两种情形分别对应于传统馈送系统的馈送频率,以及建模的馈送流动调节器(如文中描述的)的自然频率。根据氧效率来评估燃烧器的特性。间歇馈送情形报告的值是相对于理想情形的氧效率的。以下表1所示的模拟结果说明:对于相同的幅值,低频的馈送间歇性对燃烧器的氧效率有很大的负面影响,而高频的间断性则具有可忽略的影响。
表1
相对氧效率 | ||
1 | 理想的时间上均匀的馈送 | 100.0% |
2 | 间歇馈送@1Hz | 91.6% |
3 | 间歇馈送@5Hz | 99.9% |
此外,对于上述结果,评估间歇性幅值的影响。对两种附加的瞬态情形进行了建模:4.正弦间歇性,1Hz频率,间歇性幅值等于平均值的33%,以及5.正弦间歇性,1Hz频率,间歇性幅值等于平均值的50%。以下表2所示的模拟结果说明:对于相同的频率,增加间歇性幅值对燃烧器的氧效率有相应增加的负面影响。
表2
相对氧效率 | ||
1 | 理想的时间上均匀的馈送 | 100.0% |
2 | 正弦间歇馈送@1Hz,33%幅值 | 97.8% |
3 | 正弦间歇馈送@1Hz,50%幅值 | 93.7% |
记住以上的结果,使用商用CPFD软件,来模拟入口处馈送流动调节器对低频馈送间断性的响应。图10中所示的结果清楚地表明:馈送流动调节器具有很高的能力来衰减在其入口处引入的低频馈送间歇性的幅值。这表明:当引入在燃烧器和传统馈送系统之间时,馈送流动调节器可减小传统馈送系统中固有的馈送间歇性的影响,由此提高了燃烧器的特性。
尽管结合闪速熔炼炉的燃烧器描述了本发明以上的主题,但将会认识到本发明也可以应用于颗粒馈送材料的其他燃烧器,诸如用颗粒煤作燃料的熔炼炉的燃烧器,或需要颗粒馈送物的其他设备。
Claims (42)
1.一种馈送进料装置,其包括:
(a)具有内部腔室的保持容器,所述内部腔室用来将固体颗粒馈送材料的储备保持在流体化状态下,其中,馈送材料在内部腔室的下部区域内保持在所述流体化的状态中;
(b)至少一个进入开口,馈送材料通过所述至少一个进入开口供应到所述内部腔室;
(c)至少一个出口开口,馈送材料通过所述至少一个出口开口从所述内部腔室排出,其中,所述至少一个出口开口与所述内部腔室的下部区域流动地连通;
(d)气体供应装置,用来将流体化的气体供应到所述内部腔室的下部区域;
(e)与所述至少一个出口开口流动地连通的出口导管,以接纳从所述内部腔室排出的所述馈送材料,
其中,至少一个出口开口的面积是可调节的,且馈送进料装置还包括:
至少一个传感器,用来直接地或间接地测量内部腔室内的所述颗粒馈送材料量;以及
用来响应于内部腔室内的所述颗粒馈送材料量的变化而控制至少一个出口开口面积的装置。
2.如权利要求1所述的馈送进料装置,其特征在于,还包括具有多个孔的底部隔板,其中,所述气体供应装置包括气体分配腔室,其通过所述底部隔板与所述保持容器的所述内部腔室分开,其中,所述气体分配腔室具有用来接纳所述流体化气体的入口,且其中,所述气体分配腔室的内部通过所述底部隔板内的多个孔与所述保持容器的所述内部腔室流动地连通。
3.如权利要求2所述的馈送进料装置,其特征在于,所述气体分配腔室封闭在风箱内,且其中,所述底部隔板构成风箱的顶壁。
4.如权利要求2或3所述的馈送进料装置,其特征在于,气体分配腔室包括多个隔间,所述多个隔间中的每个隔间通过所述底部隔板内的多个孔的子集与所述保持容器的所述内部腔室的一部分流动地连通。
5.如权利要求2或3所述的馈送进料装置,其特征在于,还包括位于所述内部腔室内、紧邻所述至少一个进入开口的挡板,其中,所述挡板安装到所述底部隔板,以允许颗粒馈送材料气动地从底部提升到顶部。
6.如权利要求2或3所述的馈送进料装置,其特征在于,所述气体供应装置选自以下组:风管嘴、多孔垫和多孔隔膜。
7.如权利要求6所述的馈送进料装置,其特征在于,气体供应装置包括多个风管嘴,它们被接纳在所述底部隔板内且彼此保持间隔开的关系,且其中,各孔由所述风管嘴限定。
8.如权利要求6所述的馈送进料装置,其特征在于,所述底部隔板包括一个或多个多孔垫或多孔隔膜,且其中,各孔由所述多孔垫或多孔隔膜限定。
9.如权利要求1至3中任一项所述的馈送进料装置,其特征在于,所述保持容器的所述下部区域限定了被所述颗粒馈送材料的流体化床占据的区域,且所述内部腔室还包括上部区域,所述上部区域包括位于所述流体化床上方的气体空间。
10.如权利要求9所述的馈送进料装置,其特征在于,所述至少一个进入开口设置在所述内部腔室的下部区域内,且位于流体化床的床面以下,以允许将颗粒馈送材料在床面以下引入流体化床内。
11.如权利要求1至3中任一项所述的馈送进料装置,其特征在于,还包括至少一个废气出口开口,其设置在所述保持容器的所述内部腔室内,并与所述内部腔室的上部区域连通。
12.如权利要求11所述的馈送进料装置,其特征在于,还包括至少一个偏转板,它的至少一部分位于内部腔室的上部区域内,介于保持容器的至少一个进入开口和至少一个废气出口开口之间。
13.如权利要求12所述的馈送进料装置,其特征在于,至少一个偏转板基本上垂直地定向,并具有延伸到下部区域内的下端。
14.如权利要求12所述的馈送进料装置,其特征在于,至少一个偏转板基本上垂直地定向,并具有在下部区域上方间隔开的下端。
15.如权利要求11所述的馈送进料装置,其特征在于,出口导管通过内部腔室的下部区域和上部区域,且至少一个废气出口开口设置在出口导管的导管壁内。
16.如权利要求1至3中任一项所述的馈送进料装置,其特征在于,出口导管具有导管壁,所述至少一个出口开口形成在所述导管壁中。
17.如权利要求16所述的馈送进料装置,其特征在于,出口导管基本上垂直地延伸通过所述内部腔室,且其中,所述气体供应装置围绕出口导管径向地散布。
18.如权利要求16所述的馈送进料装置,其特征在于,至少一个出口开口布置成从多个径向方向接纳所述馈送材料。
19.如权利要求16所述的馈送进料装置,其特征在于,出口导管的导管壁具有外周界,且所述至少一个出口开口基本上沿着导管壁的整个外周界通向所述内部腔室的下部区域。
20.如权利要求19所述的馈送进料装置,其特征在于,至少一个出口开口包括基本上沿着导管壁的整个外周界间隔开的多个开口。
21.如权利要求19所述的馈送进料装置,其特征在于,至少一个出口开口包括在导管壁的基本上整个外周界上延伸的水平狭缝。
22.如权利要求16所述的馈送进料装置,其特征在于,至少一个出口开口通过挡环与所述内部腔室的底部分开,所述挡环具有足够的高度来防止所述颗粒馈送材料内的粗颗粒堵塞所述至少一个出口开口。
23.如权利要求16所述的馈送进料装置,其特征在于,至少一个出口开口的面积是可调节的。
24.如权利要求16所述的馈送进料装置,其特征在于,出口导管包括可滑动的或可转动的盖板构件,其适于无级地或以离散的各步从第一位置运动到第二位置,在第一位置中,至少一个出口开口的面积为最大,而在第二位置中,至少一个出口开口的面积为最小。
25.如权利要求24所述的馈送进料装置,其特征在于,还包括致动机构,其用来控制盖板构件在所述第一位置和所述第二位置之间的运动。
26.如权利要求24所述的馈送进料装置,其特征在于,至少一个出口开口包括在导管壁的基本上整个外周界上延伸的水平狭缝,且盖板构件包括套筒,套筒沿着出口导管的表面纵向地在所述第一位置和所述第二位置之间滑动,且水平狭缝在套筒处于第一位置的高度大于在套筒处于第二位置的高度。
27.如权利要求1至3中任一项所述的馈送进料装置,其特征在于,还包括多个传感器,以测量所述保持容器的内部腔室中的颗粒馈送材料的压降。
28.如权利要求1至3中任一项所述的馈送进料装置,其特征在于,还包括安装在所述保持容器外面的多个致动阀、位于下部区域内的压力传感器以及用来控制所述致动阀的电子式反馈控制器,以便控制流入内部腔室的流体化气体的体积流量,并使用来自压力传感器的反馈来保持所要求的流体化速度,其中,所述流体化气体的体积流量可选地用来控制颗粒馈送材料的排放速率。
29.如权利要求1至3中任一项所述的馈送进料装置,其特征在于,至少一个出口开口设置在保持容器的侧壁内。
30.如权利要求29所述的馈送进料装置,其特征在于,其内设置有至少一个出口开口的侧壁远离至少一个进入开口。
31.如权利要求29所述的馈送进料装置,其特征在于,所述至少一个出口开口通向内部腔室的下部区域。
32.如权利要求29所述的馈送进料装置,其特征在于,至少一个出口开口包括沿着侧壁的底部定位的一个或多个开口。
33.如权利要求32所述的馈送进料装置,其特征在于,至少一个出口开口包括沿着侧壁的底部延伸的水平狭缝。
34.如权利要求29所述的馈送进料装置,其特征在于,至少一个出口开口与所述内部腔室的底部间隔开一高度,所述高度足以防止所述颗粒馈送材料内的粗颗粒堵塞所述至少一个出口开口。
35.如权利要求29所述的馈送进料装置,其特征在于,至少一个出口开口的面积是可调节的。
36.如权利要求29所述的馈送进料装置,其特征在于,至少一个出口开口包括可滑动的或可转动的盖板构件,其适于无级地或以离散的各步从第一位置运动到第二位置,在第一位置中,至少一个出口开口的面积为最大,而在第二位置中,至少一个出口开口的面积为最小。
37.如权利要求36所述的馈送进料装置,其特征在于,还包括致动机构,用来控制盖板构件在所述第一位置和所述第二位置之间的运动。
38.如权利要求36所述的馈送进料装置,其特征在于,至少一个出口开口包括水平狭缝,且其中,盖板构件包括阀构件,所述阀构件能在所述第一位置和所述第二位置之间转动,且所述水平狭缝在套筒处于第一位置的高度大于在套筒处于第二位置的高度。
39.如权利要求1所述的馈送进料装置,其特征在于,用来控制至少一个出口开口面积的所述装置包括可滑动的或可转动的盖板构件,其适于无级地或以离散的各步从第一位置运动到第二位置,在第一位置中,至少一个出口开口的面积为最大,而在第二位置中,至少一个出口开口的面积为最小。
40.如权利要求39所述的馈送进料装置,其特征在于,用来控制至少一个出口开口面积的所述装置还包括致动机构,以控制盖板构件在所述第一位置和所述第二位置之间的运动。
41.如权利要求1至3中任一项所述的馈送进料装置,其特征在于,馈送进料装置用于闪速熔炼炉,所述闪速熔炼炉包括具有燃烧器的升高的反应塔,且在反应塔的上方,出口导管附连到燃烧器的上端,在那里,颗粒馈送材料与反应气体反应。
42.一种通过改进进入燃烧器的馈送物在空间和时间上的均匀性来提高闪速熔炼精矿燃烧器的燃烧特性的方法,所述方法包括:
(a)提供具有内部腔室的保持容器,保持容器具有内部腔室、至少一个进入开口和至少一个出口开口;
(b)通过所述至少一个进入开口将固体颗粒馈送材料馈送到内部腔室内;
(c)通过将流体化气体注射到内部腔室的下部区域内,使内部腔室的下部区域内的馈送材料流体化;
(d)通过至少一个出口开口排出流体化的馈送材料,其中,至少一个出口开口与内部腔室的下部区域流动地连通,
其中,所述方法还包括:
直接地或间接地测量位于内部腔室内的所述颗粒馈送材料量,
响应于内部腔室内的所述颗粒馈送材料量的变化来控制至少一个出口开口的面积。
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