DE3405462C2

DE3405462C2 - Schwebeschmelzverfahren unter Zufuhr von Zusatzgas in den Reaktionsschacht

Info

Publication number: DE3405462C2
Application number: DE19843405462
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr. Helsinki Malmström
Original assignee: Outokumpu Oyj
Current assignee: Outokumpu Oyj
Priority date: 1983-02-17
Filing date: 1984-02-16
Publication date: 1986-02-06
Also published as: JPS6116411B2; JPS59193229A; PT77959A; DE3405462A1; FI830540A0; PT77959B; FI66648C; AU552566B2; AU2386484A; ES529715A0; FI66648B; ES8502736A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schwebeschmelzverfahren, bei dem eine Suspension aus feinkörnigem Erz oder Konzentrat sowie Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Luft in der Reaktionszone (2) in abwärtiger Richtung geführt wird, wonach die Richtung des Suspensionsstromes im wesentlichen nach der Seite zu geändert wird, so daß die im Suspensionsstrom enthaltenen schmelzflüssigen und festen Teilchen auf die unterhalb der Reaktionszone befindliche Schmelze prallen, wobei in die Reaktionszone zusätzliches Gas eingeblasen wird. Zum Abscheiden der vom Suspensionsstrom mitgeführten schmelzflüssigen und festen Teilchen bereits in der Reaktionszone wird in die Reaktionszone im wesentlichen tangential Zusatzgas eingeblasen, um die besagten schmelzflüssigen und festen Teilchen an die Peripherie der Reaktionszone zu schleudern und so von den Gasen zu trennen. Die Zusatzgas-Einspeisevorrichtung besteht aus einer oder mehreren, sich im wesentlichen tangential durch die Wand des Reaktionsschachtes (2) erstreckenden Düsen (7).

Description

oder ein sich entzündendes Gas tangential eingeblasen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas über zwei oder mehr, vorzugsweise symmetrisch angeordnete, Düsen tangential eingeführt wird.

nieder.

Zur Erreichung des besagten Zykloneffektes benötigt man Zusatzgas in einer Menge von vorzugsweise ca. 5

bis 30%, bezogen auf die vom oberen Ende des Reaktionsschachtes kommende Gasmenge, je nach Eintrittsgeschwindigkeit, Winkel des tangential eingeblasenen Gases und Festetoffgehalt der eigentlichen Suspension. Damit die Zusatzgas-Einblasdüsen nicht verstopfen, muß das Gas vorzugsweise heiß sein, bzw. an der Einblasöffnung eine Flamme bilden. Auf diese Weise wird im Reaktiensschacht ein Schwebeschmelzprozeß erzielt, an den anschließend die schmelzflüssigen Produkte an der Schachtwand abgeschieden werden.

Bei dem in den Reaktionsschacht tangential eingeblasenen Zusatzgas kann es sich, wie in der oben genannten US-PS 37 54 891 beschrieben, um neutrales, oxidierendes oder reduzierendes Gas handeln.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren können die Schlacken- und Steinreaktionen bereits im Reaktionsschacht herbeigeführt werden, so daß die früher zu diesem Zweck in den Herd eingetragene zusätzliche Wärmeenergie nun auf wirksamere Weise bereits im Unterteil des Schachtes zugeführt werden kann. Gleichzeitig

Diese Erfindung betrifft ein Schwebeschmelzverfahren, bei dem eine Suspension aus feinkörnigem Erz und/ oder Konzentrat sowie Sauerstoff und/oder Luft in einem Reaktionsschacht nach unten strömen und mittels eines Herdes seitlich abgelenkt werden, und bei dem oberhalb der Kühlzone des Reaktionsschachtes Gas eingeleitet wird.

Aus der US-PS 37 54 891 ist ein derartiges Verfahren bekannt. Dabei fallen aber große Staubmengen an, deren Weiterverarbeitung sich schwierig gestaltet, zumal wenn im Beschickungsgut verdampfbare Metalle enthalten sind.

Die Schwebeschmelzöfen erfreuen sich heute in der ^

Kupfer- und Nickelmetallurgie großer Beliebtheit und 40 wird erreicht, daß die Reaktionsprodukte beim Eintritt finden breite Anwendung. Eine der Schattenseiten die- in den Herd in fertiger Form vorliegen, ser öfen ist jedoch die relativ große Staubmenge, die in Um die Reaktionsschachtwand vor der verschleißen-

ihnen anfällt. Dies wirkt sich, vor allem wenn die Kon- den Wirkung der auf sie aufprallenden festen und zentrate verdampfende Komponenten enthalten, schäd- schmelzflüssigen Teilchen zu schützen, kann im Unterlich aus, denn die verdampften Metalle vermischen sich 45 teil des Reaktionsschachtes unterhalb der tangentialen mit dem eigentlichen Staub, wobei die sonst gewinnba- Zusatzgasdüsen ein gasdichtes Druckwasser-Kühlsyren verdampften Metalle 5 bis 10% der eingetragenen stern zur Bildung eines die Suspensionstemperatur reKupfer- oder Nickelmenge enthalten. Bei der eventuel- gelnden, sich aus Stein- und Schlackenkomponenten zulen Weiterverarbeitung der Stäube verursacht diese sammensetzenden Futtermaterials auf der Oberfläche große Kupfer- bzw. Nickelmenge beträchtliche zusätzli- so des Druckwasser-Kühlsystems angeordnet werden, ehe Kosten. Ein solches gasdichtes Druckwasser-Kühlsystem ist in

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe der FI-PS 57 787 beschrieben.

zugrunde, ein Schwebeschmelzverfahren zu schaffen, Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegen-

bei dem die von den Gasen aus dem Reaktionsschacht den Erfindung wird vorgewärmte sauerstoffangereimitgerissene Stoffmenge möglichst gering ist, wobei der 55 cherte Luft tangential in die Reaktionszone eingeblasen, verdampfte und wieder kondensierte Staub, der in der wobei der Sauerstoff bereits im Reaktionsschacht ausgenutzt wird, was die Bildung zusätzlicher Wärmeenergie bedeutet und einen Abscheidungseffekt mit sich bringt. Das Zusatzgas wird vorzugsweise über mehrere 60 symmetrisch am Reaktionszonen-Umfang angeordnete tangentiale Düsen eingeblasen.

Gasbehandlungsanlage aufgefangen wird, so wenig Kupfer und/oder Nickel enthält, daß er sich zur Gewinnung der verdampfenden Komponenten auf einfache Weise weiterverarbeiten läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Abscheidung von schmelzflüssigen und festen Teilchen das Gas durch Düsen, die durch die Wand des Reaktionsschachtes hindurchreichen, tangential eingeblasen wird.

Wie beim Verfahren nach der US-PS 37 54 891 wird auch erfindungsgemäß Zusatzgas in den unteren Teil Im folgenden soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben werden. Es zeigt

F i g. 1 einen mit einer Zusatzgas-Einspeisevorrichtung ausgerüsteten Schwebeschmelzofen im Aufriß,;

F i g. 2 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt längs der in F i g. 1 angegebenen Linie A-A.

In F i g. 1 sind eine zum Einbringen von Erz oder Konzentrat sowie von Sauerstoff oder sauerstoffangereicherter Luft ins Oberteil des Reaktionsschachtes dienende Eintragsvorrichtung 1 und ein Reakiionsschacht 2 dargestellt An das Unterteil des Reaktionsschachtes schließt sich das eine Ende des Herdes 3 an, während sich an das andere Ende des Herdes 3 der Steigschacht 4 anschließt Der Herd ist ferner mit einer Abstichrinne 6 zum Austragen der Schmelze aus dem Herd versehen. Die Unterteils des Reaktionsschachtes 2 und des Steig-Schachtes 4 haben eine indirekte Kühlung 5, welche aus dem in der FI-PS 57 787 beschriebener, gasdichten Druckwasser-Kühlysteoi bestehen kann.

Umfangseitig am Reaktionsschacht 2, oberhalb der Kühlvorrichtung 5, sind symmetrisch eine gewisse Strecke in den Reaktionsschacht 2 tangential hineinreichende Düsen 7 angeordnet die dazu dienen, Zusatzgas tangential so in den Reaktionsschacht 2 einzublasen, daß die dort vom abwärts gerichteten Sjspensionsstrom mitgeführten schmelzflüssigen und festen Teilchen durch die Wirkung des tangential eingespeisten ZusatzgassiTomes an die Innenwand des Reaktionsschachtes 2 geschleudert werden. Als Zusatzgas dient vorzugsweise ein oxidierend wirkendes Gas. Die Düsen 7 brauchen natürlich nicht bis ins Innere des Gasraumes zu reichen, sondern können bereits an der Wand des Reaktionsschachtes 2 enden.

Zur Verstärkung des Zykloneffektes kann das Reaktionsschacht-Unterteil nach unten kegelförmig verjüngt ausgebildet sein, so daß sich die Strömungsgeschwindi"-keit der Gase vor deren Eintritt in den Herd erhöht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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eo

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Claims

der Reaktionszone eingebracht, wobei jedoch das Zusatzgas beim erfindungsgemäßen Verfahren tangential in die Reaktionszone eingeblasen wird, um auf diese V/eise einen die vom Suspensionsstrom mitgeführten festen und schmelzflüssigen Teilchen an die Peripherie der Reaktionszone schleudernden Zykloneffekt in der Reaktionszone zu erzeugen. Die Zusatzgas-Einspeisevorrichtung besteht aus einer oder mehreren im wesentlichen tangential durch die Reaktionsschachtwand hindurch geführten Düsen. Der so bewirkte schmelzflüssige Film fließt an der Reaktionsschachtwand nach unten und löst sich im Unterteil des Schachtes in Form größerer Tropfen von der Wand, die dann in den Herd fallen und nicht vom Gas mitgerissen werden. Die verdamp-
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 15 fenden Komponenten hingegen bleiben in der Gasphazeichnet, daß ein Reduktionsgas, oder ein heißes se und schlagen sich erst beim Abkühlen des Gases

Patentansprüche:

1. Schwebeschmelzverfahren, bei dem eine Suspension aus feinkörnigem Erz und/oder Konzentrat sowie Sauerstoff und/oder Luft in einem Reaktionsschacht nach unten strömen und mittels eines Herdes seitlich abgelenkt werden, und bei dem oberhalb der Kühlzone des Reaktionsschachtes Gas eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abscheidung von schmelzflüssigen und festen Teilchen das Gas durch Düsen, die durch die Wand des Reaktionsschachtes hindurchreichen, tangential eingeblasen wird.