CN108885063B - 燃烧器以及用于燃烧器的扩散布置 - Google Patents

燃烧器以及用于燃烧器的扩散布置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于将反应气体以及细粒固体物供给至悬浮熔炼炉(3)的反应炉身(2)中的燃烧器(1)，比如精矿燃烧器或者冰铜燃烧器。所述燃烧器(1)包括环形细粒固体物排出通道(4)，其在外部由第一环形壁(5)径向地限定并且其在内部由第二环形壁(6)径向地限定。所述环形细粒固体物排出通道(4)被构造成从细粒固体物供给布置(7)接收细粒固体物以及在所述环形细粒固体物排出通道(4)中形成细粒固体物环形流。所述环形细粒固体物排出通道(4)设置有扩散装置(8)，其被构造成被所述细粒固体物环形流撞击并且被构造成均衡所述细粒固体物环形流中的颗粒分布。

Description

燃烧器以及用于燃烧器的扩散布置
技术领域
本发明涉及一种用于将反应气体以及细粒固体物供给至悬浮熔炼炉的反应炉身中的燃烧器，比如精矿燃烧器或者冰铜燃烧器。
背景技术
细粒固体物供给的良好的环形分布为实现精矿燃烧器或者冰铜燃烧器的良好的反应效率(比如良好的氧效率)的关键因素。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃烧器，其提供细粒固体物供给的良好的环形分布。
本发明提供一种用于将反应气体以及细粒固体物供给至悬浮熔炼炉的反应炉身中的燃烧器，其中，所述燃烧器包括环形细粒固体物排出通道，其在外部由第一环形壁径向地限定并且其在内部由第二环形壁径向地限定；其中，所述第一环形壁为包围所述环形细粒固体物排出通道的反应气体供给装置的内壁；其中，所述第二环形壁由所述环形细粒固体物排出通道中的细粒固体物分散装置的外壁形成；并且其中，所述环形细粒固体物排出通道被构造成从细粒固体物供给布置接收细粒固体物以及在所述环形细粒固体物排出通道中形成细粒固体物环形流；其特征在于，所述环形细粒固体物排出通道设置有扩散装置，其被构造成被所述细粒固体物环形流撞击并且被构造成均衡所述细粒固体物环形流中的颗粒分布，扩散装置附接至布置于所述环形细粒固体物排出通道中的单独的支撑结构，扩散装置未附接至所述第一环形壁且其未附接至所述第二环形壁，并且未附接至所述第一环形壁且未附接至所述第二环形壁的所述扩散装置具有位于距离所述第一环形壁一定距离处的第一自由端部以及位于距离所述第二环形壁一定距离处的第二自由端部。
优选地，所述环形细粒固体物排出通道中的细粒固体物分散装置在所述环形细粒固体物排出通道的环形出口开口处具有扩大的部分；以及所述扩散装置在所述扩大的部分的上游布置于所述环形细粒固体物排出通道中。
优选地，所述支撑结构未附接至所述第一环形壁并且未附接至所述第二环形壁。
优选地，扩散装置呈杆的形式。
优选地，所述杆具有圆形横截面、三角形横截面、矩形横截面、或者正方形横截面。
优选地，所述杆相对于所述环形细粒固体物排出通道中的细粒固体物环形流的流动方向A至少部分垂直地延伸。
优选地，扩散装置呈环形扩散装置的形式。
优选地，所述环形细粒固体物排出通道被另外地构造成从反应气体供给布置接收反应气体，以使得所述环形细粒固体物排出通道中的所述细粒固体物环形流另外地包含反应气体。
优选地，所述燃烧器为精矿燃烧器或者冰铜燃烧器。
附图说明
在下文中，将参考附图更具体地描述本发明，其中：
图1为悬浮熔炼炉的示意图；
图2为悬浮熔炼炉的另一个示意图；
图3为根据第一实施例的燃烧器的示意图；
图4为根据第二实施例的燃烧器的示意图；
图5为根据第三实施例的燃烧器的示意图；
图6为根据第四实施例的燃烧器的示意图；
图7为根据第五实施例的燃烧器的示意图；
图8为根据第六实施例的燃烧器的示意图；
图9为根据第七实施例的燃烧器的示意图；
图10以剖视图示出图6中所示的燃烧器的环形细粒固体物排出通道以及细粒固体物分散装置；
图11以剖视图示出图7中所示的燃烧器的环形细粒固体物排出通道以及细粒固体物分散装置；
图12以剖视图示出图8中所示的燃烧器的环形细粒固体物排出通道以及细粒固体物分散装置；
图13以剖视图示出图9中所示的燃烧器的环形细粒固体物排出通道以及细粒固体物分散装置；
图14为根据第八实施例的燃烧器的示意图；
图15为根据第九实施例的燃烧器的示意图；以及
图16和17示出用于悬浮熔炼炉的燃烧器的扩散布置的实施例。
具体实施方式
本发明涉及燃烧器1，比如精矿燃烧器或者冰铜燃烧器，其用于将反应气体(图中未示出)以及比如精矿、硫化有色精矿、熔剂(硅基和/或钙基)、回收的工艺粉尘以及返回料(回收的细粒材料)的细粒固体物(图中未示出)供给至悬浮熔炼炉3的反应炉身2中、比如供给至闪速熔炼炉的反应炉身2中的。
燃烧器包括环形细粒固体物排出通道4，其在外部由第一环形壁5径向地限定并且其在内部由第二环形壁6径向地限定。
环形细粒固体物排出通道4被构造成从细粒固体物供给布置7接收细粒固体物以及在环形细粒固体物排出通道4中形成细粒固体物环形流(图中未示出)。
环形细粒固体物排出通道4可另外地被构造成从反应气体供给布置18接收比如工业氧或者富氧空气的反应气体，以使得环形细粒固体物排出通道4中的细粒固体物环形流另外地包含反应气体。
环形细粒固体物排出通道4设置有扩散装置8，其被构造成被细粒固体物环形流撞击并且被构造成均衡环形细粒固体物排出通道4中的细粒固体物环形流中的颗粒分布。
如在图3至9中所示的实施例中，第一环形壁5可为包围环形细粒固体物排出通道4的反应气体供给装置9的内壁，以及第二环形壁6可由环形细粒固体物排出通道4中的细粒固体物分散装置10的外壁形成。
如在图3至8中所示的实施例中，环形细粒固体物排出通道4中的细粒固体物分散装置10可在环形细粒固体物排出通道4的环形出口开口12处具有扩大的部分11，并且扩散装置8可在所述扩大的部分11的上游布置于环形细粒固体物排出通道4中。
环形细粒固体物排出通道4可具有环形入口开口13以及环形出口开口12。
燃烧器1可包括这样的扩散装置8：其未附接至第一环形壁5并且其附接至第二环形壁6。
例如在图3、5、6以及8中所示的实施例中，燃烧器1包括这样的扩散装置8：其附接至形成第二环形壁6的细粒固体物分散装置10的壁并且其未附接至形成第一环形壁5的反应气体供给装置9的内壁。
燃烧器1可包括这样的扩散装置8：其未附接至第一环形壁5，其附接至第二环形壁6以及其具有位于距离第一环形壁5一定距离处的第一自由端部15。例如，在图3、5、6以及8中所示的实施例中，燃烧器1包括这样的扩散装置8：其未附接至形成第一环形壁5的反应气体供给装置9的内壁，其附接至形成第二环形壁6的细粒固体物分散装置10的壁，以及其具有位于距离形成第一环形壁5的反应气体供给装置9的内壁一定距离处的第一自由端部15。此实施例的一个优点是，由于扩散装置8具有位于距离第一环形壁5一定距离处的第一自由端部15，因此扩散装置8的热膨胀为可能的。
燃烧器1可具有这样的扩散装置8：其附接至第一环形壁5并且其未附接至第二环形壁6。例如，在图4、5、6以及8中所示的实施例中，燃烧器1包括这样的扩散装置8：其附接至形成第一环形壁5的反应气体供给装置9的内壁并且其未附接至形成第二环形壁6的细粒固体物分散装置10的壁。
燃烧器1可具有这样的扩散装置8：其附接至第一环形壁5，其未附接至第二环形壁6，以及其具有位于距离所述第二环形壁6一定距离处的第一自由端部15。例如，在图4、5、6以及8中所示的实施例中，燃烧器1包括这样的扩散装置8：其附接至形成第一环形壁5的环形细粒固体物排出通道4的内壁，其未附接至形成第二环形壁6的细粒固体物分散装置10的壁，以及其位于距离形成第二环形壁6的环形细粒固体物排出通道4的壁一定距离处，并且其具有位于距离形成第二环形壁6的细粒固体物分散装置10的壁一定距离处的第一自由端部15。此实施例的一个优点是，由于扩散装置8具有位于距离第二环形壁6一定距离处的第一自由端部15，因此扩散装置8的热膨胀为可能的。
如图9中所示，燃烧器1可具有这样的扩散装置8：其附接至布置于环形细粒固体物排出通道4中的单独的支撑结构14，并且其未附接至第一环形壁5，并且其未附接至第二环形壁6。
在图9中所示的实施例中，燃烧器具有附接至单独的支撑结构14的扩散装置8，其未附接至细粒固体物分散装置10的壁，并且其未附接至反应气体供给装置9的内壁。
如图14中所示，燃烧器1可具有这样的扩散装置8：其附接至布置于环形细粒固体物排出通道4中的单独的支撑结构14，并且其未附接至第一环形壁5，以及其附接至第二环形壁6。
在图14中所示的实施例中，燃烧器具有附接至单独的支撑结构14的扩散装置8，其未附接至细粒固体物分散装置10的壁，并且其附接至反应气体供给装置9的内壁。
如图15中所示，燃烧器1可具有这样的扩散装置8：其附接至布置于环形细粒固体物排出通道4中的单独的支撑结构14，并且其附接至第一环形壁5，以及其未附接至第二环形壁6。
在图15中所示的实施例中，燃烧器具有附接至单独的支撑结构14的扩散装置8，其未附接至细粒固体物分散装置10的壁，并且其未附接至反应气体供给装置9的内壁。
如图9中所示，燃烧器1可具有这样的扩散装置8：其附接至布置于环形细粒固体物排出通道4中的单独的支撑结构14，以使得附接至单独的支撑结构14的扩散装置8未附接至第一环形壁5且未附接至第二环形壁6，以及以使得附接至单独的支撑结构14的扩散装置8具有位于距离第一环形壁5一定距离处的第一自由端部15以及位于距离第二环形壁6一定距离处的第二自由端部16。此实施例的一个优点是，由于扩散装置8具有位于距离第一环形壁5一定距离处的第一自由端部15以及位于距离第二环形壁6一定距离处的第二自由端部16，因此扩散装置8的热膨胀为可能的。
在图9中所示的实施例中，这意味着，燃烧器具有这样的扩散装置8：其附接至单独的支撑结构14，以使得附接至单独的支撑结构14的扩散装置8未附接至细粒固体物分散装置10的壁并且未附接至环形细粒固体物排出通道4的壁，以及以使得附接至单独的支撑结构14的扩散装置8具有位于距离反应气体供给装置9的内壁一定距离处的第一自由端部15以及位于距离细粒固体物分散装置10的壁一定距离处的第二自由端部16。
如在图6、7、8以及9中所示的实施例中，燃烧器1可包括呈具有圆形横截面的杆的形式的扩散装置8。替代地，燃烧器1可包括呈具有三角形、矩形、或者正方形横截面的杆的形式的扩散装置8。
燃烧器1可包括呈这样的杆的形式的扩散装置8，该杆相对于环形细粒固体物排出通道4的壁中的细粒固体物环形流的流动方向A至少部分垂直地延伸。
如在图3、4以及5中所示的实施例中，燃烧器1可包括呈附接至第一环形壁5或者至第二环形壁6的环形扩散装置8的形式的至少一个扩散装置8。这样的环形扩散装置8优选地、但并非必须地为圆锥形，以使得环形扩散装置8具有这样的冲击表面17：其相对于环形细粒固体物排出通道4中的细粒固体物环形流的流动方向A倾斜和/或弯曲。
接下来，将更具体地描述用于在根据本文中所描述的任何实施例所述的悬浮熔炼炉3的燃烧器1中使用的扩散布置。
扩散布置被构造成可释放地或者固定地布置于悬浮熔炼炉3的燃烧器的环形细粒固体物排出通道4中，所述环形细粒固体物排出通道4在外部由第一环形壁5径向地限定并且所述环形细粒固体物排出通道4在内部由第二环形壁6径向地限定。
如在图3至9中所示的实施例中，第一环形壁5可为包围环形细粒固体物排出通道4的反应气体供给装置9的内壁，以及第二环形壁6可由环形细粒固体物排出通道4中的细粒固体物分散装置10的外壁形成。
扩散布置包括单独的支撑结构14以及附接至单独的支撑结构14的多个扩散装置8。扩散布置具有管状构造，以使得扩散布置在径向内部由第一假想的圆柱形表面19限定以及以使得扩散布置在径向外部由第二假想的圆柱形表面20限定。
根据燃烧器的容量，第一假想的圆柱形表面19优选地、但并非必须地具有介于100mm与300mm之间的第一直径A，以及第二假想的圆柱形表面20优选地、但并非必须地具有介于300mm与700mm之间的第二直径B。
接下来，扩散布置被构造成布置于悬浮熔炼炉3的燃烧器1的(比如精矿燃烧器的或者冰铜燃烧器的)环形细粒固体物排出通道4中，所述环形细粒固体物排出通道4在外部由燃烧器1的第一环形壁5径向地限定并且所述环形细粒固体物排出通道4在内部由燃烧器1的第二环形壁6径向地限定。
如在图3至9中所示的实施例中，燃烧器1的第一环形壁5可为包围燃烧器1的环形细粒固体物排出通道4的反应气体供给装置9的内壁，以及燃烧器1的第二环形壁6可由燃烧器的环形细粒固体物排出通道4中的细粒固体物分散装置10的外壁形成。
扩散布置包括单独的支撑结构14以及附接至单独的支撑结构14的多个扩散装置8。扩散布置具有管状构造，以使得扩散布置在径向内部由第一假想的圆柱形表面19限定以及以使得扩散布置在径向外部由第二假想的圆柱形表面20限定。
根据燃烧器的容量，第一假想的圆柱形表面19优选地、但并非必须地具有介于100mm与300mm之间的第一直径A，以及第二假想的圆柱形表面20优选地、但并非必须地具有介于300mm与700mm之间的第二直径B。
对于本发明所属领域的技术人员而言显而易见的是，随着技术的进步，可以以各种方式实施本发明的基本概念。本发明以及它的实施例因此并不限于以上示例，而是它们可在权利要求的范围内变化。

Claims (10)

1.一种用于将反应气体以及细粒固体物供给至悬浮熔炼炉(3)的反应炉身(2)中的燃烧器(1)，
其中，所述燃烧器(1)包括环形细粒固体物排出通道(4)，其在外部由第一环形壁(5)径向地限定并且其在内部由第二环形壁(6)径向地限定；
其中，所述第一环形壁(5)为包围所述环形细粒固体物排出通道(4)的反应气体供给装置(9)的内壁；
其中，所述第二环形壁(6)由所述环形细粒固体物排出通道(4)中的细粒固体物分散装置(10)的外壁形成；并且
其中，所述环形细粒固体物排出通道(4)被构造成从细粒固体物供给布置(7)接收细粒固体物以及在所述环形细粒固体物排出通道(4)中形成细粒固体物环形流；
其特征在于，
所述环形细粒固体物排出通道(4)设置有扩散装置(8)，其被构造成被所述细粒固体物环形流撞击并且被构造成均衡所述细粒固体物环形流中的颗粒分布，
扩散装置(8)附接至布置于所述环形细粒固体物排出通道(4)中的单独的支撑结构(14)，
扩散装置(8)未附接至所述第一环形壁(5)且其未附接至所述第二环形壁(6)，并且
未附接至所述第一环形壁(5)且未附接至所述第二环形壁(6)的所述扩散装置(8)具有位于距离所述第一环形壁(5)一定距离处的第一自由端部(15)以及位于距离所述第二环形壁(6)一定距离处的第二自由端部(16)。
2.根据权利要求1所述的燃烧器(1)，其特征在于，
所述环形细粒固体物排出通道(4)中的细粒固体物分散装置(10)在所述环形细粒固体物排出通道(4)的环形出口开口(12)处具有扩大的部分(11)；以及
所述扩散装置(8)在所述扩大的部分(11)的上游布置于所述环形细粒固体物排出通道(4)中。
3.根据权利要求1或2所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述支撑结构(14)未附接至所述第一环形壁(5)并且未附接至所述第二环形壁(6)。
4.根据权利要求1所述的燃烧器(1)，其特征在于，扩散装置(8)呈杆的形式。
5.根据权利要求4所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述杆具有圆形横截面、三角形横截面、或者矩形横截面。
6.根据权利要求4所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述杆具有正方形横截面。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述杆相对于所述环形细粒固体物排出通道(4)中的细粒固体物环形流的流动方向A至少部分垂直地延伸。
8.根据权利要求1所述的燃烧器(1)，其特征在于，扩散装置(8)呈环形扩散装置(8)的形式。
9.根据权利要求1所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述环形细粒固体物排出通道(4)被另外地构造成从反应气体供给布置(18)接收反应气体，以使得所述环形细粒固体物排出通道(4)中的所述细粒固体物环形流另外地包含反应气体。
10.根据权利要求1所述的燃烧器(1)，其特征在于，所述燃烧器(1)为精矿燃烧器或者冰铜燃烧器。
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