DE212016000071U1

DE212016000071U1 - Luftgleitförderer und Verwendung eines Luftgleitförderers

Info

Publication number: DE212016000071U1
Application number: DE212016000071.3U
Authority: DE
Original assignee: Outotec Oyj
Current assignee: Metso Finland Oy
Priority date: 2015-04-07
Filing date: 2016-04-06
Publication date: 2017-11-10
Anticipated expiration: 2026-04-07
Also published as: CL2017002534U1; WO2016162599A1; PL70575Y1; BR212017021543Y1; JP3215715U; KR20170003888U; BR212017021543U2; RU186384U1; PL126659U1; CN208591546U; ES1202038U; AU2016102359A4; AU2016245273A1; ES1202038Y; FI20155245A; PH22017500006U1; AU2016245273A2; PH22017500006Y1

Abstract

Ein Luftgleitförderer (1), welcher aufweist eine Verteilkammer (2), welche konfiguriert ist, um komprimiertes Gas von einem Gasversorgungssystem (3) zu empfangen, und ein Förderdeck (4), welches eine Oberseite der Verteilkammer (2) ausbildet, wobei das Förderdeck (4) porös ist, um zu ermöglichen, dass Gas aus der Verteilkammer (2) durch das Förderdeck (4) entkommt, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderdeck (4) wenigstens teilweise aus einer Vielzahl von porösen keramischen Teilen (5) ausgebildet ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Luftgleitförderer mit einer Verteilkammer, welche konfiguriert ist, komprimiertes Gas aus einem Gasversorgungssystem zu empfangen, und einem Förderdeck, welches eine Oberseite der Verteilkammer ausbildet, wie in dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 definiert.
Beim Suspensionsschmelzen, wie etwa beim Schwebeschmelzen, wird fein zerteiltes Material wie etwa schwefliges Konzentrat üblicherweise einem Konzentratbrenner oder einem Rohsteinbrenner eines Suspensionsschmelzofens durch Verwendung von Zuführungssystemen, welche einen Luftgleitförderer aufweisen, zugeführt. Es ist in der Technik bekannt, in dem Förderdeck, welches die Oberseite der Verteilkammer des Luftgleitförderers ausbildet, poröse Metallplatten zu verwenden.
Bei Verwendung eines Luftgleitförderers in einer Zuführungsanordnung zum Zuführen von Material in der Form fein zerteilten Materials in einen Konzentratbrenner oder einen Rohsteinbrenner eines Suspensionsschmelzofens ist es wichtig, ein einheitlich verflüssigtes Materialbett in dem Luftgleitförderer zu erzeugen, da das verflüssigte Materialbett sich an einem Zuführungsende des Luftgleitförderers befindet, der in mehrere Sektoren eines Zuführungskanals fein zerteilten Materials des Konzentratbrenners oder Rohsteinbrenners geteilt ist.
Ein Problem mit solchen porösen Metallplatten zur Ausbildung der Oberseite der Verteilkammer des Luftgleitförderers ist, dass das fein zerteilte Material die Poren blockieren und bezüglich der porösen Metallplatten extrem verschleißend sein kann, was deren Einsatzlebenszeit verringert und eine negative Wirkung auf die Betteinheitlichkeit aufweist.
Ein anderes Problem mit der Verwendung dünner poröser Metallplatten zur Ausbildung der Oberseite der Verteilkammer des Luftgleitförderers in Zuführungsanordnungen zum Zuführen von Material in der Form fein zerteilten Materials in einen Brenner eines Suspensionsschmelzofens ist, dass die porösen Metallplatten aufgrund des Drucks innerhalb der Verteilkammer verformt werden können oder dass die porösen Metallplatten an einem Aufnahmeende des Luftgleitförderers, an welchem das fein zerteilte Material in dem Luftgleitförderer aufgenommen wird, verformt werden können. Falls die porösen Metallplatten verformt werden, wird das verflüssigte Materialbett nicht einheitlich sein, da die Geometrie der Verteilkammer verändert wird.
Das Funktionsprinzip eines Luftgleitförderers ist beispielsweise in der Veröffentlichung US 3,773,391 beschrieben.
Die Veröffentlichung EP 0 319 596 A1 legt einen verflüssigenden Gravitationsförderer für heißes partikelförmiges Material vor, welcher eine hitzebeständige Platte mit einer Vielzahl von Löchern für Aufnahmeglockenböden oder Düsen zum Verteilen einer Luftströmung von einer unteren Verteilkammer zu der oberen Materialkammer aufweist. Die obere Materialkammer ist zweckmäßig mit hitzebeständigem Material ausgekleidet. Vorkehrungen sind für unterschiedliche Wärmedehnung getroffen.
Aufgabe der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Luftgleitförderer bereitzustellen, welcher die vorstehend identifizierten Probleme löst.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Der Luftgleitförderer der Erfindung ist durch die Definitionen des unabhängigen Anspruchs 1 gekennzeichnet.
Bevorzugte Ausführungsformen des Luftgleitförderers sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 16 definiert.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung des Luftgleitförderers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 in einer Zuführungsanordnung, welche konfiguriert ist, fein zerteiltes Material in einen Brenner eines Suspensionsschmelzofens zuzuführen, wie in Anspruch 17 definiert.
Aufgrund der höheren Dicke von porösen keramischen Ziegeln, die zu einer höheren Steifigkeit führt, und der Mikrostruktur von porösen keramischen Ziegeln im Vergleich mit porösen Metallplatten, sind poröse keramische Ziegel für eine gleichmäßigere Gasverteilung durch den porösen keramischen Ziegel vorgesehen. Der Vorteil dessen besteht darin, dass das fein zerteilte Material, das mit dem Luftgleitförderer zu fördern ist, durch das durch das Förderdeck strömende Gas gleichmäßiger verflüssigt werden wird. Ein anderer Vorteil dessen besteht darin, dass die Geschwindigkeit des verflüssigten Materialbetts stetiger sein wird, was insbesondere vorteilhaft ist, wenn der Luftgleitförderer in einer Zuführungsanordnung zum Zuführen von Material in der Form fein zerteilten Materials in mehrere Sektoren eines Zuführungskanals fein zerteilten Materials eines Konzentrat- oder eines Rohsteinbrenners eines Suspensionsschmelzofens verwendet wird, weil das fein zerteilte Material gleichmäßig in die Sektoren des Zuführungskanals fein zerteilten Materials des Konzentrat- oder Rohsteinbrenners verteilt werden wird. Eine gleichmäßige Verteilung fein zerteilten Materials in dem verflüssigten Materialbett bewirkt auch weniger Pulse in dem verflüssigten Materialbett, was wiederum die Ausnutzung von Prozessgasen wie etwa von Sauerstoff in dem Suspensionsschmelzofen verbessert.
Die Porosität in den porösen keramischen Ziegeln ist einheitlich und isotrop, und eine Porengröße ist kleiner im Vergleich mit porösen Metallplatten, bei welchen die Porosität anisotrop und inhomogen ist, weil die Struktur aus größeren abwechselnden Bereichen von Poren und festem Metall besteht. Dies stellt auf der mikroskopischen Skala eine gleichmäßigere Gasverteilung sicher, was zu einem gleichmäßigeren verflüssigten Bett führt. Zusätzlich ist die Porenform derart, dass sie keine scharfen Kanten aufweisen, was das Festsetzen des Materials in die Poren verhindert, und es wird eine längere Zeit brauchen, bevor die porösen keramischen Ziegel blockiert werden.
Aufgrund der Tatsache, dass poröse keramische Ziegel so hergestellt werden können, dass sie dicker als die porösen Metallplatten sind, sind die porösen keramischen Ziegel nicht in gleicher Weise für Verschleiß anfällig.
Aufgrund der Steifigkeit von porösen keramischen Ziegeln wird das Förderdeck, welches die Oberseite der Verteilkammer ausbildet, nicht aufgrund des Drucks in der Verteilkammer oder aufgrund eines Auftreffens des Materials, welches an dem Aufnahmeende des Luftgleitförderers auf das Förderdeck zugeführt wird, verformt werden, und eine Geometrie der Verteilkammer wird unverändert bleiben.
Figurenliste
Nachstehend wird die Erfindung in weiteren Einzelheiten beschrieben werden, indem auf die Figuren Bezug genommen wird, von welchen
1 eine schematische Darstellung eines Suspensionsschmelzofens ist, welcher mit einer Zuführungsanordnung zum Zuführen fein zerteilten Materials in einen Brenner des Suspensionsschmelzofens versehen ist und wobei die Zuführungsanordnung einen Luftgleitförderer aufweist,
2 eine andere schematische Darstellung eines Suspensionsschmelzofens ist, welcher mit einer Zuführungsanordnung zum Zuführen fein zerteilten Materials in einen Brenner des Suspensionsschmelzofens versehen ist und wobei die Zuführungsanordnung einen Luftgleitförderer aufweist,
3 einen Teil eines Luftgleitförderers im Querschnitt zeigt, und
4 den in 4 gezeigten Luftgleitförderer in Schnittansicht zeigt.
Genaue Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Luftgleitförderer 1 mit einer Verteilkammer 2, die konfiguriert ist, komprimiertes Gas aus einem Gasversorgungssystem 3 zu empfangen, und einem Förderdeck 4, welches eine Oberseite der Verteilkammer 2 ausbildet. Das Förderdeck 4 ist porös, um zu ermöglichen, dass Gas aus der Verteilkammer 2 durch das Förderdeck 4 entkommt.
Der Luftgleitförderer 1 hat ein Aufnahmeende 13, an welchem Material, das durch den Luftgleitförderer 1 zu fördern ist, an dem Förderdeck 4 des Luftgleitförderers 1 aufgenommen wird.
Der Luftgleitförderer 1 weist ein Abgabeende 14 auf, an welchem Material, das durch den Luftgleitförderer 1 zu fördern ist, von dem Förderdeck 4 des Luftgleitförderers 1 abgeliefert wird.
Das Förderdeck 4 ist wenigstens teilweise, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig, aus einer Vielzahl von porösen keramischen Teilen 5 wie etwa porösen keramischen Ziegeln ausgebildet.
Der Luftgleitförderer 1 weist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, eine Gehäusestruktur 6 auf, welche das Förderdeck 4 abdeckt, so dass ein Förderraum 7 für das Material, das mit dem Luftgleitförderer 1 zu fördern ist, zwischen dem Förderdeck 4 und der Gehäusestruktur 6 ausgebildet ist.
Der Luftgleitförderer 1 weist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, Seitenwände 8 an gegenüberliegenden Seiten des Förderdecks 4 auf.
Der Luftgleitförderer 1 weist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, eine Dachstruktur 9 auf.
Die Dicke der porösen keramischen Teile 5 kann zwischen 5 mm und 200 mm, vorzugsweise zwischen 10 mm und 100 mm, weiter bevorzugt zwischen 30 mm und 50 mm, wie etwa ungefähr 40 mm betragen.
Die Porosität der porösen keramischen Teile 5 kann zwischen 10 und 50 %, vorzugsweise zwischen 15 und 40 %, weiter bevorzugt zwischen 20 und 30 %, höchst bevorzugt zwischen 25 und 27 % betragen.
Die porösen keramischen Teile 5 ist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, frei von durch die porösen keramischen Teile 5 führenden Öffnungen und/oder Schlitzen mit Ausnahme von Poren (in den Figuren nicht gezeigt), welche die Porosität der porösen keramischen Teile 5 ausbilden.
Die porösen keramischen Teile 5 ist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, frei von durch die porösen keramischen Teile 5 führenden Öffnungen für Gas und/oder Schlitzen für Gas mit Ausnahme von Poren (in den Figuren nicht gezeigt), welche die Porosität der porösen keramischen Teile 5 ausbilden.
Der Luftgleitförderer 1 ist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, Teil einer Zuführungsanordnung 10, welche konfiguriert ist, um fein zerteiltes Material einem Brenner 11 eines Suspensionsschmelzofens 12 zuzuführen.
Das Förderdeck ist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, bezüglich der horizontalen Ebene um einen Winkel geneigt, der zwischen 1 und 10°, vorzugsweise zwischen 5 und 9°, weiter bevorzugt zwischen 6 und 8°, wie etwa um 7° beträgt.
Das Förderdeck ist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, bezüglich der horizontalen Ebene zwischen dem Aufnahmeende 13 und dem Abgabeende 15 in Richtung des Abgabeendes 14 um einen Winkel geneigt, der zwischen 1 und 10°, vorzugsweise zwischen 5 und 9°, weiter bevorzugt zwischen 6 und 8°, wie etwa um 7° beträgt.
Das Förderdeck 4 ist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, aus den porösen keramischen Teilen 5 ausgebildet, welche eine im Wesentlichen ebene Förderoberfläche 15 aufweisen, die frei von Rillen, Schlitzen, Löchern und/oder dergleichen ist.
Benachbarte poröse keramische Teile 5 sind vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, in einer nicht überlappenden Beziehung angeordnet.
Benachbarte poröse keramische Teile 5 sind vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, in einer anliegenden Beziehung angeordnet.
Benachbarte poröse keramische Teile 5 sind vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, mittels Klebemittels miteinander verbunden.
Wenigstens eines der porösen keramischen Teile 5 kann Al₂O₃ und SiO₂ und optional wenigstens eines von Cr₂O₃, ZrO₂, TiO₂ und P₂O₅ aufweisen.
Wenigstens eines der porösen keramischen Teile 5 kann MgO und Cr₂O₃ und optional wenigstens eines von Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO und SiO₂ aufweisen.
Die Erfindung betrifft auch eine Verwendung eines Luftgleitförderers 1 gemäß wenigstens einer Ausführungsform wie zuvor beschrieben zum Zuführen fein zerteilten Materials an einen Brenner 11 eines Suspensionsschmelzofens 12.
Es ist für einen Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich, dass, da die Technologie fortschreitet, die Grundidee der Erfindung auf vielfältige Weise implementiert werden kann. Die Erfindung und ihre Ausführungsformen sind daher nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt, sondern sie können innerhalb des Umfangs der Ansprüche variieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 3773391 [0006]
EP 0319596 A1 [0007]

Claims

Ein Luftgleitförderer (1), welcher aufweist eine Verteilkammer (2), welche konfiguriert ist, um komprimiertes Gas von einem Gasversorgungssystem (3) zu empfangen, und ein Förderdeck (4), welches eine Oberseite der Verteilkammer (2) ausbildet, wobei das Förderdeck (4) porös ist, um zu ermöglichen, dass Gas aus der Verteilkammer (2) durch das Förderdeck (4) entkommt, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderdeck (4) wenigstens teilweise aus einer Vielzahl von porösen keramischen Teilen (5) ausgebildet ist.
Der Luftgleitförderer gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Gehäusestruktur (6), welche das Förderdeck (4) so bedeckt, dass ein Förderraum (7) für das mit dem Luftgleitförderer (1) zu fördernde Material zwischen dem Förderdeck (4) und der Gehäusestruktur (6) ausgebildet ist.
Der Luftgleitförderer gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftgleitförderer (1) Seitenwände (8) an gegenüberliegenden Seiten des Förderdecks (4) aufweist.
Der Luftgleitförderer gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftgleitförderer (1) eine Dachstruktur (9) aufweist.
Der Luftgleitförderer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der porösen keramischen Teile (5) zwischen 5 mm und 200 mm, vorzugsweise zwischen 10 mm und 100 mm, weiter bevorzugt zwischen 30 mm und 50 mm, wie etwa um 40 mm beträgt.
Der Luftgleitförderer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Porosität der porösen keramischen Teile (5) zwischen 10 und 50 %, vorzugsweise zwischen 15 und 40 %, weiter bevorzugt zwischen 20 und 30 %, höchst bevorzugt zwischen 25 und 27 % beträgt.
Der Luftgleitförderer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die porösen keramischen Teile (5) frei von durch die porösen keramischen Teile (5) führenden Öffnungen sind mit Ausnahme von Poren, welche die Porosität der porösen keramischen Teile (5) bilden.
Der Luftgleitförderer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftgleitförderer (1) Teil einer Zuführungsanordnung (10) ist, welche konfiguriert ist, um fein zerteiltes Material einem Brenner (11) eines Suspensionsschmelzofens (12) zuzuführen.
Der Luftgleitförderer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderdeck bezüglich der horizontalen Ebene um einen Winkel geneigt ist, der zwischen 1 und 10°, vorzugsweise zwischen 5 and 9°, weiter bevorzugt zwischen 6 und 8°, wie etwa um 7° beträgt.
Der Luftgleitförderer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderdeck (4), das durch die porösen keramischen Teile (5) ausgebildet ist, eine im Wesentlichen ebene Förderoberfläche (15) aufweist, die frei von Rillen und/oder Löchern ist.
Der Luftgleitförderer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte poröse keramische Teile (5) in einer nicht überlappenden Beziehung angeordnet sind.
Der Luftgleitförderer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die benachbarten porösen keramischen Teile (5) in einer anliegenden Beziehung angeordnet sind.
Der Luftgleitförderer gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte poröse keramische Teile (5) mittels eines Klebemittels miteinander verbunden sind.
Der Luftgleitförderer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der porösen keramischen Teile (5) Al₂O₃ und SiO₂ und optional wenigstens eines von Cr₂O₃, ZrO₂, TiO₂ und P₂O₅ aufweist.
Der Luftgleitförderer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der porösen keramischen Teile (5) MgO und Cr₂O₃ und optional wenigstens eines von Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO und SiO₂ aufweist.
Der Luftgleitförderer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die porösen keramischen Teile (5) frei von durch die porösen keramischen Teile (5) führenden Öffnungen für Gas sind mit Ausnahme von Poren, welche die Porosität der porösen keramischen Teile (5) bilden.
Verwendung eines Luftgleitförderers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 zum Zuführen fein zerteilten Materials an einen Brenner (11) eines Suspensionsschmelzofens (12).