CZ29694A3 - Process and apparatus for introducing pulverized materials into a furnace and their use - Google Patents

Description

Způsob a zařízení pro zaváděním práškových materiálů do pece a jejich použiti

Oblast techniky

Vynález se týká průmyslových pecí, zejména kuploven nebo vysokých pecí, jejichž vnitřní atmosféra a dmýchací trubice nebo výfučny pro přívod plynu jsou nejčastěji vystaveny odlišnému tlaku od tlaků okolního prostředí a kam se mají zavádět práškové hmoty.

Dosavadní stav techniky

V průmyslu používá řada procesů na zpracovávání výchozích surovin za tepla paliva, jako například koksu, smíšeného se surovinou, přičemž se v tomto případě zavádí plyn podporující hoření a/nebo kyslík pod tlakem na jednom konci pece, zatímco koouřové plyny vystupují na druhém konci. Často je požadováno zavádět do pece určité prvky užitečné pro výrobu vyráběného materiálu tím, že se buď nechávají zavádět plynem zaváděným pod tlakem, nebo se zavádějí protiproudově do kouřových plynů, ale ve všech případech se zabraňuje tomu, aby docházelo k přímému styku vnitřní atmosféry s vnějším prostředí.

Tak například při výrobě minerální vlny ze surovin na bázi vysokopecních strusek a čediče tavených v kuplovně je požadováno zavádět práškové hmoty tak, aby byly připojovány ke směsi pro tvorbu skla.

Tyto postupy výroby minerální vlny z materiálů s vysokým bodem tání jsou obecně označovány jako volné odstředování. Při nich se vede materiál, který se má rozvlákňovat, v roztaveném stavu na obvod tří nebo čtyř odstřeďovacích kol s vodorovnou osou, uložených v blízkosti jedno u druhého, přičemž materiál je vyléván na první kolo, které ho urychluje, a je odrážen na následující kolo. Každé kolo

-2přeměňuje část materiálu na vlákna a vrhá zbytek na následující kolo.

Materiál se obyčejně používaných ve slévárenství. tvaru se svislou osou, jsou taví v pecí typu kuplovna, Kuplovny, zpravidla válcového plněny jejich horní částí po sobě následujícími a prostřídanými vrstvami paliva, zpravidla koksu, a materiálu k rozvlákňování. Spalovací pásmo leží v dolní části pece v blízkosti dmýchacích trubic, jimiž je foukán plyn podporující hoření, zpravidla vzduch, eventuelně obohacený kyslíkem. Teplota uvolňovaná hořením vyvolává tavení materiálu, který se má rozvlákňovat a který uniká licím otvorem umístěným v úrovni o něco nižší, než je úroveň dmýchacích trubic. Konečně na dně kuplovny se shromažďují zbytky litiny, pocházející ze zrn obsažených ve strusce nebo z redukce oxidů železa ze zbytku vsázky. I když se litina největší hustoty přirozeně odděluje od materiálu k rozvlákňování v jeho roztaveném stavu, musí být licí otvor co nejvýše, aby rovněž neunikala malá množství litiny, která by působila rychlé opotřebení odstřeďovacích kol.

Takové tavné pece jsou velmi výhodné, uváží-li se značně velká výtoková množství roztavených produktů a malé energetické náklady na toto tavení. V takové peci je tavení minerálních vláknotvorných surovin relativně pomalé a je třeba dbát na to, aby plyny podporující hoření a plyny vyráběné spalováním mohly velmi snadno obíhat v tavícím pásmu a hlavně, pokud jde o spaliny, aby mohly unikat ke komínu. Pro tento účel vsázka nemusí být příliš kompaktní, aby se nevytvářel přetlak v tavném pásmu, který vede ke zvýšení turbulencí v licím pásmu. Proto se vsázka suroviny s výhodou zavádí ve formě bloků nebo vytlačovaných briket, například válcovitých.

Takový způsob přípravy vsázky z briket je dobře zná-3mý, například z patentového spisu USA č.2 020 403. Tyto brikety se navíc vyznačují výhodou v tom, že jsou tvořeny produkty z rekuperace prachových částic z kouřových plynů, nedotavených částic a odpadů z vláken, které tak mohou být znovu zaváděny do kuplovny. Technika rovněž dovoluje seřizování složení výchozích surovin. Zejména u výrobků rekuperovaných z kouřových plynů je relativně komplikované je shromažďovat, skladovat po ochlazení a dopravovat je na místo výroby briket. Kromě toho výroba briket, která spočívá v aglomerování práškových hmot pomocí pojivá, poměrně drahá. Bylo by velmi zajímavé, kdyby bylo možné provádět jejich recyklaci přímo na místě, což by dovolovalo navíc v případě prachových částic, získaných z kouřových plynů, úsporu energie, protože odpadne potřeba je ohřívat.

Stejně tak je ve vysokých pecích známo zavádět koks v práškové formě a nechat ho vnášet plynem podporujícím hoření .

Postupy existující pro zavádění koksu v práškové formě lze členit do dvou skupin, z nichž jedna používá přídavný nosný plyn a jedna Venturiho efekt. V jedné i druhé skupině je potíž v dávkování práškových materiálů, přiváděných do každé dmýchací trubice. V obou těchro skupinách postupů jsou obtíže vázány na skutečnost, že množství práškových materiálů zaváděných do pece jsou silně závislé na podmínkách proudění hnacího plynu v dmýchacích trubicích a po proudu za nimi v samotné peci.

Vynález si klade za úkol poskytnout způosb, který by umožňoval zavádět určená množství práškových materiálů do reaktoru, kde jsou zpracovávány pevné hmoty a plyny, jako je pec na výrobu tavených hmot, litiny, nebo zeskelněných hmot a zejména do plynů takových pecí, jako jsou kuplovny nebo vysoké pece.

-4Vynález si zejména klade za úkol vytvořit možnost realizovat toto zavádění při průtokových množstvích, která jsou nezávislá na podmínkách využití pece, jako například tlaku plynů na výstupu, nebo tlaku nebo rychlosti plynů v dmýchacích trubicích.

Mezi dokumenty, které navrhují metody pro zavádění práškových materiálů do vysokých pecí navrhuje většina je zavádět fo dmýchacích trubic pro přívod plynu podporujícího hoření. Je možné uvést patentový spis USA č.5 123 632, v němž se uhelné práškové materiály skladují v silech, aby byly rozdělovány do dmýchacích trubic pomocí rozdělovače, který rozděluje průtokové množství práčku stejnoměrně mezi kanály ústící do každé dmýchací trubice. Spis navrhuje udržovat pomocí pomocného plynu tlak v každém z kanálů konstantní, aby průtok na otvoru každé dmýchací trubice zůstával také konstatntní, a to přes výchylky tlaku (a teploty) v peci.

Jiný dokument, a to patentový spis USA č.5 070 797 navrhuje použít systém Venturiho efektu pro zavádění různých práškových prvků, hlavně uhelných, ve spalovacím vzduchu do kuplovny v úrovni dmýchací- trubice. Systém obsahuje okruh stlačeného vzduchu se zúžením následovaným rozšířením, a zavádění prášku v ose přesně na co nejmenší místo. Patentový spis USA č. 5 070 597 rovněž navrhuje systém kompenzace tlaku pro to, aby průtok byl nezávislý na výchylkách tlaku, které mohou vznikat v kuplovně. Mezi materiály, u nichž se předpokládá zavádění do pece popsaným prostředkem, figurují současně různé produkty různých původů a prachové částice rekuperované filtrací kouřových plynů z kuplovny.

Známé prostředky pro zavádění práškových materiálů do kuplovny nebo do vysoké pece potřebují přídavné systémy,

-5které zaručují určený průtok. Takové systémy jsou poměrně složité a vyžadují detekci výchylek tlaku v dmýchacích trubic, aby se mohla provádět kompenzace výsledných výchylek průtoku.

Podstata vynálezu

Vynález přináší způsob zavádění materiálů do plynů reaktoru, jako je vysoká pec nebo kuplovna, kde materiály jsou práškové a kde samotné práškové materiály ve formě kompaktní hmoty zajišťují těsnost mezi pásmem, do něhož za mají plnit, a vnějším prostředím. S výhodou se zavádění provádí do výfučen či dnýchacích trubic pro přívod plynu podporujícího hoření do reaktoru nebo do plynů vycházejícících z reaktoru během jejich dráhy k výstupu.

Tento způsob dovoluje zavádění práškových nebo jemně granulovaných hmot do oblastí, kde jsou plyny nejčastěji pod tlakem a/nebo jsou nebezpečné a kde je v důsledku toho nevyhnutelné zabránit jakékoli výměně plynu mezi vnitřkem a vnějškem reaktoru.

Vynález se vztahuje na použití způsobu pro zavádění primárních surovin nebo pro recyklaci endogenních nebo exogenních odpadů, v případě potřeby po rozdrcení nebo rozsekání na kousky, do reaktoru na jejich zpracovnání, jakož i pro recyklaci prachových částic do reaktoru, zachycených v plynech, které z něj vyšly, a v případě výroby vláknitých výrobků pro recyklaci nezvlákněných zrn do reaktoru.

Při takovém použití umožňuje způosb podle vynálezu přímé použití práškových surovin nebo okamžitou a levnou recyklaci nej různějších materiálů.

Vynález rovněž navrhuje zařízení pro provádění způsobu, obsahující trubici pro dopravu zaváděných materiálů v práškové formě, které zde tvoří zátku, jejíž tlouštka je

-6taková, že vzdorují průchodu plynů. Trubice dopravující práskovité materiály může ústit do pásma reaktoru, kterým procházejí plyny před tím, než z něj vystupují a může tak ústit do pásma, kde spálené plyny vystupující z kuplovny nebo vysoké pece procházejí před tím, než vstoupí do filtračního zařízení, pro doažení výstupu kouřových plynů. Filtrační zařízení je s výhodou tvořeno samotnými surovinami, kterými spálené plyny musí před výstupem projít. Podle jiného provedení trubice pro dopravu práškových materiálů ústí do napájecího kanálu pro přívod plynu do reaktoru a zejména do dmýchacích trubic nebo výfučen pro přívod vzduchu nebo kyslíku do kuplovny nebo vysoké pece.

Trubice dopravujícíc materiály v práškové formě, která tvoří podstati zařízení podle vynálezu, obsahuje s výhodou buď šnek otáčející se v trubici, nebo je tvořena vztyčenou trubicí naplněnou práškovými hmotami až do minimální hladiny a jejíž spodní konec je uzavřen. Spodní konec trubice může být uzavřen spouštěcím šoupátkem, ovládaným pro udržování tlouštky zátky práškovými hmotami na hodnotě větší, než je minimální hodnota, nebo je dolní část trubice zahnuta a určená hladina je zajišťována vibrátorem.

Je tak zřejmé, že zařízení pro provádění způosbu podle vynálezu jsou velmi jednoduchá a levná.

Postupy podle vynálezu dovolují zvládnout zaváděný průtok práškových hmot do plynů jak při zavádění prvků vyráběné kompozice nebo exogenních odpadků v rytmu, který je zvolen v závislosti na parametrech výroby, tak při okamžité recyklaci endogenních odpadů s okamžitým a úplným opětovným zaváděním produkovaných odpadů. Toto průtokové množství je přitom vždy nezávislé na tlakových podmínkách uvnitř pece.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkla-Ίdech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr.l ve svislém řezu kuplovnu a přívod částic do kouřových plynů, obr.2 podrobnost přívodního zařízení se šněkem, obr.3 celkové schéma výrobního zařízení s opětovným zaváděním prachových částic, rekuperovaných z kouřových plynů, v úrovni dmýchycích trubic pro přívod plynu podporujícího hoření a obr.4 a 5 podrobnost přívodního zařízení používajícího vztyčenou trubici.

Příklady provedení vynálezu

Při výrobě minerální vlny postupem v kuplovně a volným odstřeďováním se zavádějí do pece suroviny v podstatě ve formě bloků, a to buď přírodních, když se jedná o fragmentované čedičové výchozí suroviny, anebo vyplývajících z předchozího výrobního postupu, jako je například koks nebo strusky, které se jsou dílčími produkty při výrobě litiny, nebo brikety, vytvořené speciálně pro recyklaci odpadů a seřizování skladby kompozice, Z různých důvedů je sledováno, aby se určité prvky kompozice zaváděly přímo v práškové formě. Jedná se v prvé řadě o to, co je vyráběno na místě jako nezvlákněné zbytky - zrna hmoty vyvrhovaná odstředivkami, aniž by mohla tvořit vlákna, nebo hlavně pevné zbytky, které opouštějí kuplovnu unášené kouřovými plyny. Jedná se o smíšený prach kompozice a koksu. Jde tedy o produkt, který je přímo zpracovatelný, protože se jeho složení liší málo od složení hmot zaváděných do pece. Kromě toho je teplpta těchto složek vysoká a jedich okamžité nové zavádění do pece šetří teplo, které by bylo zapotřebí pro jejich ohřev. Je rovněž třeba ve formě prachu vkládat suroviny za účelem přesného seřízení složení materiálu během práce v kuplovně. Zavádění odpadů vnějšího původu, rozmělněných na prach, je rovněž účelné.

Obr.l ukazuje horní část kuplovny, v níž se vyrábí sklovitá hmota, která umožní výrobu minerální vlny odstředováním.

'Ό

Jak je patrné na obr.l, těleso 51 vlastní kuplovny má dvojitou stěnu, kde obíhá chladicí voda 52. Tato kuplovna byla upravena tak, aby do ní bylo zabudováno zařízení podle vynálezu. Obvykle nejsou části 53 a 54 přítomné a násypka 55 , jakož i kanál 56, který odvádí spaliny do cyklonového odlučovače a neznázorněný komín jsou oba umístěny níže, a to násypka 55 na horním otvoru kuplovny v místě 57 a kanál 56 na stěně 58 ve stejné úrovni jako kanál 54 vycházející ze zařízení 63.. Části připojené k obvyklé kuplovně jsou trubice 53 naplněná surovinami 59 a napájecí ústrojí 54 pro přívod práškových hmot. Tato úprava kuplovny dovolila vytvořit nárazníkové pásmo 60, kterým procházejí kouřové plyny před jejich odváděním vnější trubicí 53 a vnitřní trubicí 61, která prodlužuje násypku 55. Při normální funkci je přetlak působící v nárazníkovém pásmu malý, řádově 1000 Pa.

Právě do tohoto prostoru zavádí vynález práškové hmoty. Zařízení podle vynálezu musí umožňovat zavádění práškových a granulárních složek v dávkovaných množstvích, přitom zabránit, aby byly unášeny s kouřovými plyny a konečně zabránit výstup kouřových plynů vstupním otvorem 62 práškových nebo granulárních hmot.

První a třetí z těchto funkcí jsou zajišťovány zařízením 63 před kanálem 54 a druhá funkce je zajišťována filtrem, který zachycuje částice 64., které byly právě zavedeny do pece a dovoluje jim se dostat k surovinám 59. Takový filtr je potřebný, protože v jeho nepřítomnosti by byly částice přímo unášeny k výstupu kouřových plynů, zatímco při použití filtru jsou ve většině případů zachycovány v cyklonovém odlučovači uloženém mezi výstupem plynů a komínem.

Na obrázku je filtr tvořen sloupcem surovin 59 tvo-9řených bloky nebo briketami a uloženými mezi spodní částí 65 nárazníkového pásma 60 a výstupem 66 plynů mezi dvěma trubicemi 53 a 61. Tato dráha je dostatečně dlouhá a je ucpána aby částice 64, pokud tyto nejsou příliš jemné, mohly být zadržovány a začínají tedy sestupovat se zbytkem kompozice. Velmi jemné částice, jako prachové částice, které jsou shromažďovány v kouřových plynech pomocí cyklónového odlučovače na výstupní straně výstupního kanálu 56 by vedly k riziku ubírat se znovu po dráze ve směru, kterou již sledovaly mezi bloky. Využívá se zde experimentálních podmínek, které dovolují poznat tuto dolní mez velikosti částic, které se mají zavádět v této úrovni.

Zařízení 63 podle vynálezu obsahuje trubici, kde se používá samotných práškových materiálů v kompaktní hmotě pro zajištění těsnosti mezi pásmem, které se má plnit, a vnějším prostředím.

Obr.2 ukazuje příklad provedení takového zařízení. Na obrázku je patrná trubice o průměru 140 mm, obsahující přímou část 30 a koleno 31. V ose přímé části je umístěn šnek 34., uváděný do otáčivého pohybu neznázorněným zařízením s měněním pohybu. Postranní násypka 32, umístěná do horní části trubice 30 na její vstupní straně, dovoluje napájet šnek materiály 33 unášenými šnekem 34 doleva na obrázku. Naklonění trubice 30 vzhledem k vodorovnému směru není rozhodujícím faktorem. Funkcí šneku 34 v pohybu je vytvořit zátku 35 z přiváděných materiálů, která zcela vyplňuje trubici 30 pod délce (tlouštce zátky) například 20 cm. Tato délka se může měnit a závisí na povaze a konzistenci přiváděných hmot. Požadavkem je, že musí být dostatečná, aby zátka zajišťovala těsnost mezi výstupní stranou, kde působí přetlak například 1000 Pa, a vstupní stranou, kde je zpravidla atmosférický tlak. Tlouštka zátky 35 tak bude například větší, mají-li se do pece zavádět roztrhané odpady z minerální vlny, než když se jedná

-10o práškové výchozí suroviny.

Funkce šnekového zařízení je velmi jednoduchá a flexibilní. Stačí, aby použitelná délka mezi koncem 36 šneku 34 a kolenem 36 trubice byla stejná nebo rovná tlouštce zátky, potřebné pro zabránění tomu, aby se vracely plyny z výstupní strany ke vstupní straně a systém tedy funguje bez ohledu na rychlosti zavádění materiálů do násypky 3 2 a/nebo otáčení nekonečného šroubu.

Zařízení znázorněná na obr.l a 2 jsou použita pro recyklování odpadních hmoty vzniklých při výrobě minerální vlny, například postupem volného odstřeďování popsaným výše .

Při tomto postupu není veškerá roztavená skleněná hmota vyráběná pecí přeměňována na vlákna. Značná část se nachází ve formě nezvlákněných složek (hrud), t.j. pevných částic, které na rozdíl od vláken jsou unášené do strany proudem vzduchu a padají pod stroj při unášení některých vláken. Obvykle jsou tyto odpadní složky aglomerovány do briket pro následné opětovné zavádění do kuplovny s novými složkami kompozice.

Postup podle vynálezu dovoluje opětovně zavádět tyto odpadní složky prakticky na stejném místě, jako brikety, ale bez potřeby je přeměňovat nebo skladovat. Při pokusech se podařilo dosáhnout hmotnostních poměrných množství recyklovaných nezvlákněných složek k celkovému množství kompozice přibližně 10% při používání pouze jediného zařízení.

Vynález umožňuje nejen zavádění práškových hmot v oblasti pásma jako je nárazníkové pásmo 60 z obr.l, kde jsou tlaky nízké, ale rovněž do pásem, kde je tlak vysoký, jako například v přívodních trubicích plynu podporujícího hoření, kde působící přetlak může dosáhnout 7000 nebo 8000

-11nebo i výše.

Obr.3 ukazuje kuplovnu 1 v její klasické variantě s dvojitými stěnami J2, chlazenými oběhem vody, se vsázkovým otvorem 2 v obvyklé úrovni, se dvěma dmýchacími trubicemi 4, 5 vzduchu napájenými kyslíkem, s odtahovým kanálem 6 kouřových plynů, který vede do cyklónového odlučovače 7, odlučujícího jejich prachové složky, které padají do násypky 8., zatímco kouřové plyny ocházejí do komína kouřovodem 9. Aby se umožnilo odlučování prachu, je výstup násypky 2 opatřen neznázorněným šoupátkem. Na stejném obrázku je patrná násypka 40 určená pro výchozí práškové suroviny, které mají být zaváděny v peci pro seřízení složení kompozice. Může se jednat například o písek, dolomit atd. Na výstupu z násypky je dávkovači šoupátko 41, ovládané mechanismem 42, které dovoluje nastavit průtok složek podle potřeby.

Horké prachové částice (s teplotou vyšší než 150°C) na jejich výstupu z cyklónového odlučovače 7, jakož i práškové suroviny na výstupu z násypky 40, jsou přebírány dopravníkem 13., který je unáší k dávkovacímu zařízení 10 podle vynálezu. Funkcí tohoto zařízení je tyto materiály zavádět do vedení 11 dmýchací trubice 5 v rytmu, v jakém přicházejí. Přívod se děje v úrovni větrné skříně 12. Jedná se o vedení, které obíhá kuplovnu a které napáj í dmýchací trubice horkým vzduchem (okolo 500°C) plněným kyslíkem.

Obr.4 ukazuje podrobnost dávkovacího zařízení. Na obrázku je znázorněna kuplovna 1 s jejím vodním pláštěm 2, a přívodní trubice 5 s jejím chlazeným koncem 22· Přívodní trubice zde znázorněná obsahuje, na rozdíl od trubice z obr. 3, kyslíkovou vháněcí trubici 44., napájenou potrubím 45. Ta se nachází v ose přívodní trubice. Dno kuplovny obsahuje výdusku, z níž je na obrázku vidět horní okraj 14. Na dně kuplovny je kapalná litina pokryta kapalnou taveninou 15 sklovité hmoty lj5, v níž se také nachází pevný koks

-1217 .

Větrná skříň 12 slouží k napájení dmýchacích trubic vzduchem, který je zde pod přetlakem 8000 Pa a v kanálu 11 je jeho rychlost 70 m/s. Zařízení 10 obsahuje dvě části, a to horní část 20 vytvořenou z trubice s průměrem například 150 mm a dolní části, která je svislá přímočará trubice 18 o průměru 70 mm. Tato trubice 18 je upevněna v příčném směru těsně k horní části větrné skříně 12 právě proti otvoru do napájecího kanálu 11 přívodní trubice 5. Část 19 kanálu 11, která leží proti trubici 18 , je rozšířena až na průměr 128 mm. Oba otvory sousých trubic 18 a 19 jsou ve stejné rovině.

Horní pásmo 20 zařízení 10 má horní svislou přímočarou část 21 a dolní rovněž svislou část 22, která je posunuta do strany. Mezi nimi leží pásmo ve tvaru písmene S. V horní části konečně zaručuje rozšířné vstupní ústí 23 snadné plnění dopravníkem 13. Trubice 20 je ze hmoty, která dobře odolává teplotě a oděru částicemi prachu vystupujících s kouřovým plyny například z oceli. Je upevněna v horní části objímkou a je opatřena v dolní části vibrátorem 25. Spojení s trubicí 18 menšího průměru je zajištěno poddajnou objímkou 28 z přizpůsobeného materiálu, jako je azbest nebo silikonovaná tkanina.

Princip fungování zařízení 10 je následující: Když je trubice 20 odpojena od větrné skříně 12, například pomocí neznázorněného šoupátka osazeného na trubici 18., naplní se rychle trubice 20 práškem odebíraným například na výstupu násypky 8. z cyklónového odlučovače 7. V trubici 20 se tak vytvoří sklon 26 , který blokuje sestup prachu. Když prach dosáhne předem určené úrovně 27, zastaví se plnění. Systém je připraven a může začít fungovat. Šoupátko na trubici 18 se otevře, práškové hmoty se zavádějí do vstupního ústí 23 dopravníkem 23 a vibrátor 25 se uvede v činnost jak

-13často je potřebné, aby se trubice vyprazdňovala jejím spodním koncem a hladina 27 zůstávala stejná. Pro automatické fungování je do stejného místa umístěn detektor 28 hladiny, například teplotní sonda, která zjišťuje přítomnost horkého prášku uvnitř trubice. Jakmile prášek již není přítomen v poloze proti detektoru 28, vibrátor 25 se zastaví a jelikož přívod práškových hmot je trvalý, hladina okamžitě stoupne a vibrátor se znovu úvode v činnost, jakmile byla stanovená hladina dosažena.

Bez ohledu na to, jedná-li se pouze o opětovné a zcela plynulé zavádění určitého druhu odpadu vytvářeného jednotkou samotnou, nebo požaduje-li se do jednotky přidávat určená množství práškových surovin, určí odborník v oboru jednoduše pomocí pokusů, jaké hodnoty parametrů je třeba zvolit pro průměr trubice 20, sklon mezilehlého pásma, kde se tvoří přirozený sypný sklon 26 práškových hmot, a výška prachového sloupce mezi polohou 26 a 27 pro kompenzování přetlaku ve větrné skříni.

Je zřejmé, že při rekuperování prachové částice z kouřových plynů kuplovny pro výrobu minerální vlny, kterém mají velikost zrna nižší než 1 mm, vyhovuje pro trubici 20 sklon mezilehlého pásma trubice 20, kde se nachází vibrátor 25, o úhlu 45°, a rozdíl úrovní mezi místem sklonu 26 a horní hladinou 1,10. Vibrátor je v daném případě excentrického typu a jeho frekvence rázů je 7500 za minutu.

Výchozí parametry dovolují bez jakéhokoli problému zavést do jediné přívodní trubice všechny prachové částice rekuperované z kouřových plynů z kuplovny cyklónovým odlučovačem, t.j. množství, která mohou dosáhnout více než 100 kg za hodinu. Systém, který byl právě popsán, tedy neobsahuje žádný mechanický prvek pohyblivý v prachu a je tedy obzvláště uzpůsoben pro zavádění abrazivních práškových hmot do kuplovny.

-14Na obr.5 je znázorněna varianta zařízení 10 z obr.3, rovněž se vztyčenou trubicí. Podstatný rozdíl vůči systému s vibrátorem je, že trubice je přímočará a že je opatřena v dolní čásri šoupátkem. Na obrázku je patrná větrná skříň 12 a kanál 11, který ústí do přívodní trubice pece..

Trubice 70 je tedy vztyčená, například svisle. Její dolní část je zakončena šoupátkem 71, přičemž pokusy byly provedeny se spouštěcím šoupátkem. Šoupátko je otevřeno právě dostatečně pro to, aby nechalo proj ít požadované průtočné množství práškových hmot. Ty jsou shromažďovány ve sloupci 72 na výšce dostatečné k tomu, aby zabránily plynům pod tlakem ve větrné skříni proudit směrem ven. Hladina práškových materálů ve sloupci 72. která musí zůstat stabilní, závisí na parametrech, jako je povaha práškové hmoty, průtok, jaký se má zajistit, a tlak plynů, je udržována pomocí dvou detektorů 73 a 74 hladiny, které mohou být tepelné, jako je detektor 28 z obr.4, nebo mechanické s dotykovými čidly nebo i optické.

Volba mezi prvním zařízením, t.j. z obr.2, a dvěma dalšími (obr.4 a 5), závisí na povaze materiálu, který se má zavádět. Abrazivní práškové hmoty, jako práškové hmoty rekuperované v kouřových plynech vystupujících z kuplovny pro výrobu minerální vlny jsou například neslučitelné se šneky, nebot opotřebení je příliš velké, ale naproti tomu pasivní systém z obr.5 se pro tyto práškové materiály velmi dobře hodí.

Podobně jsou lehké rozdělené materiály, obsahující například velký podíl vlákenných odpadů, špatně uzpůsobené pro vztyčené trubice z obr.4 a 5, neboť aby zajistily těsnost, zejména ve vztahu k větrným skříním, je zapotřebí příliš velkých výšek v trubicích.

-15Oba postupy, které byly popsány, tvoří dva příklady realizace principu vynálezu, podle kterého se využívá samotné hmoty zaváděné do přívodních trubic, které tvoří zátku mezi výstupní stranou o vyšším tlaku a vstupní stranou o atmosférickém tlaku, nebo mezi vnějškem o atmosférickém tlaku a vnitřkem s toxickými plyny. Je rovněž zřejmé, že do rámce vynálezu spadají i další zařízení zde nepopisovaná, která dovolují splnit tutéž funkci. Způsob předkládání surovin je důležitý a je zjevné, že nejvhodnější jsou materiály v práškové formě. Je však možné používat i zrnitých materiálů, pokud nejsou příliš hrubé nebo stlačitelné, jako je tomu v případě uzlíků získaných roztrháním vláknité rohože .

Vynález, který byl právě popsán, se vyznačuje velkou jednoduchostí a dokonce prostotou, vyplývající z používání velmi jednoduchých a levných prostředků, s malou spotřebou energie - poněvadž například vztyčená trubice používá vlastní tíži jako hnací prostředek - které dovolují zajistit mnohem jednodušeji než podle známého stavu techniky zavádění rozptýlených prvků přímo do kouřových plynů nebo do dmýchacích trubic či výfučen plynů podporujících hoření v kuplovnách nebo vysokých pecích.

V případě opětovného zavádění odpadů, jako hrudek nebo práškových částic zachycených z kouřových plynů, je výhoda vynálezu ještě výraznější, protože jednak již není zapotřebí nákladná výroba briket a jednak v případě prachu z kouřových plynů dochází k opětovnému zavádění před vychladnutím, čímž odchází k úspoře energie na ohřev.

Vynález dále poskytuje jednoduchý prostředek pro to, aby se do kuplovny jednotky na výrobu minerální vlny zaváděly odpady z vnějších zdrojů, t.j. exogenní odpady, například vláknité izolační materiály /skleněná nebo čedičová

-16vlna), pocházející z průmyslových odvětví vyrábějící přístroje tepelně izolované a nucené ekologickými předpisy odebírat požitá zařízení a recyklovat jejich složky.

Claims (17)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob zavádění materiálů do plynů reaktoru, jako je vysoká pec nebo kuplovna, vyznačený tím, že materiály jsou práškové a že samotné práškové materiály ve formě kompaktní hmoty zajišťují těsnost mezi pásmem, do něhož se mají plnit, a vnějším prostředím.
2. 2. Způsob podle nároku 1 vyznačený tím, že se zavádění provádí do výfučen či dmýchacích trubic pro přívod plynu do reaktoru.
3. 3. Způsob podle nároku 1 vyznačený tím, že se zavádění provádí do plynů vycházejícících z reaktoru během jejich dráhy k výstupu.
4. 4. Použití způsobu podle kteréhokoli z nároků 1 až 3 pro zavádění do reaktoru na zpracování surovin.
5. 5. Použití způsobu podle kteréhokoli z nároků 1 až 3 pro recyklaci do reaktoru na zpracování engogenních nebo exogenních odpadů, v případě potřeby po jejich drcení nebo rozsekání na kousky.
6. 6. Použití způsobu podle nároku 2 a 5 pro recyklaci prachových částic do reaktoru, zachycených v plynech, které z něj vyšly.
7. 7. Použití způosbu podle nároku 5 pro výrobu vláknitých výrobků, kde se do reaktoru recyklují nezvlákněná zrna .
8. 8. Zařízení pro zavádění práškových materiálů do plynů reaktoru, vyznačené tím, že obsahuje trubici pro dopravu zaváděných materiálů v práškové formě, které zde tvoří zátku, jejíž tlouštka je taková, že vzdorují průchodu

   -18plynů.
9. 9. Zařízení podle nároku 8 vyznačené tím, že trubice pro dopravu práškových materiálů ústí do pásma reaktoru, kterým procházejí plyny před tím, než z něj vystupují.
10. 10. Zařízení podle nároku 9 vyznačené tím, že trubice pro dopravu práškových materiálů ústí do pásma, kde spálené plyny vystupující z kuplovny nebo vysoké pece procházejí před tím, než vstoupí do filtračního zařízení, pro dosažení výstupu kouřových plynů.
11. 11. Zařízení podle nároku 10 vyznačené tím, že filtrační zařízení je tvořeno samotnými surovinami, kterými spálené plyny musí před výstupem projít.
12. 12. Zařízení podle nároku 8 vyznačené tím, že trubice pro dopravu práškových materiálů ústí do napájecího kanálu pro přívod plynu do reaktoru a zejména do dmýchacích trubic či výfučen pro přívod vzduchu nebo kyslíku do kuplovny nebo vysoké pece.
13. 13. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 8 až 12 vyznačené tím, že obsahuje napájecí prostředek pro přívod práškových materiálů, který napájí šnek otáčivý v trubici.
14. 14. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 8 až 12 vyznačené tím, že obsahuje vztyčenou trubici naplněnou práškovými hmotami až do minimální hladiny a jejíž spodní konec je uzavřen.
15. 15. Zařízení podle nároku 14 vyznačené tím, že spodní konec je uzavřen spouštěcím šoupátkem, ovládaným pro udržování tlouštky zátky práškovými hmotami na hodnotě větší, než je minimální hodnota.

    f r

    -1916. Zařízení podle nároku 14 vyznačené tím, že obsahuje vztyčenou trubici obsahující práškové materiály, která má dolní část zahnutou, a vibrátor v dolní části trubice, ovládaný systémem pro udržování určené hladiny v trubici.
16. 17. Použití zařízení podle kteréhokoli z nároků 8 až 16 pro zavádění nezvlákněných zrn při výrobě minerálních vláken do kuplovny.
17. 18. Použití zařízení podle kteréhokoli z nároků 14 až 16 pro zavádění prachových částí, zachycených z kouřových plynů, zpět do kuplovny nebo vysoké pece.