CN1144323A - 供入反应气体和固体炉料的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一个给悬浮熔炼炉供入反应气体和固体炉料的方法和装置，该装置至少包括接收反应气体和固体炉料及将它们送至悬浮熔炼炉的接收管道，该装置中，至少反应气体的主要部分是通过围绕物料管道的一个反应气体通道供入悬浮熔炼炉中的。按本发明，在反应气体通道7中基本靠近悬浮熔炼的一侧装有调节部件8，使得供入悬浮熔炼炉中反应气体的流速可以实现基本无级调节。

Description

供入反应气体和固体炉料的方法和装置
本发明涉及一个给悬浮熔炼炉供入反应气体和固体炉料的方法和装置，目的是通过调节调节部件的方法来调节反应气体的流速。调节部件安装在反应气体输送管道里，基本靠近反应气体输送管道和悬浮熔炼炉的连接处。
为了在一悬浮熔炼炉里形成有效悬浮，不管固体炉料的数量怎么波动，反应气体的流速必须设法保持为常量。例如，如果供入悬浮熔炼炉的固体炉料数量因某种原因而减少了，反应气体的量必须也减少。当反应气体的量减少时，如果反应气体的气流横截面积保持不变的话，则其流速就会下降。而反应气体的流速是生成有效悬浮的一个重要因素，因此，在一个悬浮熔炼炉里，反应气体的流速通过许多不同的方法来调节。
US 4,331,087处理的是发生在悬浮熔炼炉反应腔里的反应问题；为了在反应气体和固体炉料之间产生足够的速度差，反应气体做强涡旋运动，以使它与固体炉料的环流相遇。固体炉料从外面进入，其环流通过一逐渐减小的圆锥滑动面形成，利用炉料的动能而使之滑动。上述US 4,331,087专利中反应气体的调节方法仅仅与反应气体的环流调节有关，因而不能用于调节线性气体速度，主要沿燃烧器中心轴方向的气体速度。
在FI 922530和932458中，为调节气流速度，使气流以一个或几个环流进入熔炼炉的反应腔，通过调节气体通道的数目来决定气体的进气速度。那么，依靠所选的流速和气体速度，气体在与精料进料点距离各不相同的地方相对精料进料点呈放射状进入反应腔。
本发明的目的是消除先有技术的一些缺点，提供一个给悬浮熔炼炉供入反应气体和固体炉料的改善了的、更加有效的方法和装置，其中在基本靠近反应气体管道和悬浮熔炼炉连接处的地方，也即基本靠近供入悬浮熔炼炉的固体炉料加料口处，反应气体的横截面可方便地进行无级调节。
在本发明的方法和装置中，反应气体的流速可通过调节装于反应气体通道中的调节部件。便利地调节反应气体通道的横截面积来基本实现无级调节。调节部件装在基本靠近反应气体通道在悬浮熔炼炉的一侧。该调节部件可由一连接件进一步连接。该连接件可通过传动轴与一个安装在反应气体管道外的驱动装置连动。
按本发明，反应气体的流速可以仅在一个环形空间内基本无级调节，以使调节基本发生在靠近反应气体进入反应腔的地方。固体炉料进料口最好位于气体进气口附近。那么，当调节流速时，反应气体进气点相对于炉料进料点的位置不变。此外，反应气体流速的调节基本在进气口实现，这种情况下，调节所得的流速可以保持不变直到与物流相遇以形成悬浮气流。这样，可实现理想的混合效果，从而使气体和炉料间的反应在控制方式下进行。
按本发明实现的反应气体进气口横截面积的调节在很宽的流速操作范围内以线性方式工作。按本发明，反应气体的气流横截面最好通过可移式调节部件进行调节，调节部件靠着气流管道壁安装。最好调节部件是环形扇形板，它们可以在和气流管道壁相对的一侧可活动地支靠着对全部调节部件共用的连接件。连接件进一步通过传动轴与一驱动装置连动，驱动装置装在反应气体通道的外面。该驱动装置可以手动控制也可以遥控。当炉料量波动时，通过该驱动装置，反应气体气流通道的横截面可以方便快速地改变，从而使反应气体的有利流速保持基本不变。
用作本发明的调节部件的环状扇形板最好例如为8块，扇形板的宽度可为135度。这种情况下，可调环状扇形板三层叠放。但调节部件的数目可从4到10不等，可调扇形板的范围也不等。在本发明较佳的实施例中，环状扇形板的数目是4，每块扇形板的宽度为90度，调节部件彼此相邻安装，相对于反应气体气流通道基本在同一水平。通过本发明装置，气流横截面可方便地在未调节时反应气体管道横截面的100％～20％范围内调节。
用本发明的装置调节反应气体气流横截面时会造成气流局部湍流内能增加。但这部分内能的增加来不及削弱气流的冲击，相反，它增加了固体炉料和气相的混合，因此，改善了反应条件，进而加强了反应。
以下参照附图对本发明装置细节进行说明，附图中：
图1：本发明一个较佳实施例的部分侧视横截面图；
图2：图1实施例两个不同的调节位置；
图3：图1实施例的工作范围。
图1所示的是本发明用在一精料燃烧器处的调节装置。精料通过精料通道供入炉中，精料通道的数目可以为一个或几个。通过管道3，一些反应气体通常是富氧空气导入空气腔2。气体管道3的数目也可以是一个或几个。精料燃烧器装有一个中心喷气分配器4和一个中心氧气喷枪5，精料通过一精料进料口6从环绕着中心喷气分配器的一精料通道进入悬浮熔炼炉的反应腔中。富氧空气通过一排风口7进入环绕精流通道的一环向风道中。按本发明，调节装置由一装在燃烧器外的驱动装置10、具有传动件的传动轴11和靠装在风道壁上的可移动式调节部件8组成。驱动装置可手控操作也可遥控操作。通过一齿轮传动装置，驱动装置的运动可转为传动轴11的旋转运动。通过齿轮传动，传动轴11的旋转运动可进一步转为传动环9的旋转运动。传动环9装在风道外。在传动环9下面是调节部件8，调节部件8与风道相连接，由几块环状扇形段组成，这些扇形段一侧与风道相连接，另一侧与传动环9相连接。传动环9的旋转运动使环状扇形段8中与传动环9相连的侧面朝风道移，这时反应气体通道的气流横截面减小，使反应气体进气口的外圆周保持为基本环状。传动环9的反向旋转使调节部件8拉出反应气体通道，这样使反应气体的气流面积增加，从而使反应气体的流速下降。
图2A点所示是当调节部件8全开时的情况，反应气体充满气流通道12；B点所示是调节部件8调节反应气体通道气流截面时某一位置的情形，使反应气体只沿反应气体通道未挡的区域流入。
图3所示是在工作区域理想流速为100m/s±20m/s时的一个例子。按本发明的调节系统，可供使用的范围为7200～48000m3/h，而没经调节使用时仅为32000～48000m3/h。当采用遥控操作时，调节部件可直接与一处理计算机连接。例如所供炉料数量变化时，该计算机自动调节想要的气流速度。
在上述详细说明中，本发明的装置只参照一个较佳的实施例进行了描述，但很显然，本发明可在下附的权利要求书范围内大加变动。

Claims (10)

1.一个悬浮熔炼炉供入反应气体和固体炉料的方法，其中悬浮熔炼炉至少包括按数反应气体和固体炉料并把它们送入悬浮熔炼炉的接收管道，在该方法中，至少反应气体的主要部分是通过围绕物料管道的一个气体通道供入悬浮熔炼炉中的，该方法的特征在于，通过使用安装在反应气体通道(7)中基本靠近反应气体通道在悬浮熔炼炉的一侧的调节部件(8)，供入悬浮熔炼炉的反应气体流速可实现基本无级调节。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于反应气体的流速是通过调节反应气体通道横截面积的方法来调节的。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于反应气体的流速在一个环形空间内调节。
4.一种实现按权利要求1所述的方法的装置，用来将反应气体及固体炉料供入一个悬浮熔炼炉，该装置包括至少接收反应气体和固体炉料及将它们送至悬浮熔炼炉的接收管道，该装置中，至少反应气体的主要部分是通过围绕物料管道的一个气体通道供入悬浮熔炼炉中的，其特征在于在反应气体通道(7)中基本靠近悬浮熔炼炉一侧，装有调节部件(8)，可基本实现无级调节反应气体通道(7)的横截面，而且调节部件(8)与绕装在反应气体管道外侧的连接部件(9)互连。
5.按权利要求4所述的装置，其特征在于调节部件(8)是环状扇形板。
6.按权利要求4或5所述的装置，其特征在于调节部件(8)的数目是4～10。
7.按前述任何权利要求中任一项所述的装置，其特征在于调节部件(8)是以相互迭加的方式布置的。
8.按前述任何权利要求中任一项所述的装置，其特征在于调节部件(8)可手动调节。
9.按前述权利要求4-7中任一项所述的装置，其特征在于调节部件(8)可遥控调节。
10.按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于通过调节调节部件(8)，反应气体通道(7)的横截面积可在整个横截面积未调节时的100％-20％范围内进行调节。
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