ES2572603T3 - Proceso metalúrgico de arrastre de suspensión por rotación y reactor del mismo - Google Patents

Proceso metalúrgico de arrastre de suspensión por rotación y reactor del mismo Download PDF

Info

Publication number
ES2572603T3
ES2572603T3 ES11864608.2T ES11864608T ES2572603T3 ES 2572603 T3 ES2572603 T3 ES 2572603T3 ES 11864608 T ES11864608 T ES 11864608T ES 2572603 T3 ES2572603 T3 ES 2572603T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
rotating
gas
reaction
furnace
generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES11864608.2T
Other languages
English (en)
Inventor
Songlin Zhou
Weidong Liu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yanggu Xiangguang Copper Co Ltd
Original Assignee
Yanggu Xiangguang Copper Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yanggu Xiangguang Copper Co Ltd filed Critical Yanggu Xiangguang Copper Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2572603T3 publication Critical patent/ES2572603T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00—General methods of reducing to metals
    • C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/12—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00—Furnaces of a kind not covered by any preceding group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0026—Pyrometallurgy
    • C22B15/0028—Smelting or converting
    • C22B15/0047—Smelting or converting flash smelting or converting

Abstract

Un proceso metalúrgico de arrastre flotante que comprende las siguientes etapas: - el gas de reacción (12) se suministra tangencialmente al generador giratorio (2) a lo largo de varias entradas de aire giratorio distribuidas uniformemente (7) y se ajusta por la válvula de control (6) para formar un flujo de aire giratorio controlable, además, se adopta un controlador de velocidad de aire de salida cónico que puede desplazarse arriba y abajo para controlar la zona de salida del generador giratorio (2), controlando de este modo la velocidad del gas de reacción (12) en el horno de reacción; - el flujo de material en polvo (11) cae libremente alrededor del espacio circular, entra en el horno de reacción (13) y después se involucra en el flujo de aire giratorio de alta velocidad; - el gas del horno se estimula y se arrastra por el fluido giratorio inyectado a chorro al horno de reacción desde la parte superior hasta el fondo, y forma un fluido giratorio mixto gas-sólido (15) junto con el material y el gas de reacción (12), siendo el denominado fluido giratorio mixto gas-sólido (15) un material en polvo altamente dispersado en el gas de reacción (12), y girando a alta velocidad en la dirección radial, descendiendo al mismo tiempo en la dirección axial; - el gas de horno fluye de nuevo desde la parte inferior a la parte superior, y la inyección y la rotación del fluido giratorio en el horno de reactor formará el gas de horno en una zona de protección de reflujo circular relativamente a baja temperatura (16), posteriormente, las gotas fundidas acompañadas por el gas de horno de reflujo se formarán en una capa de protección de sustancia refractaria en el revestimiento del horno de reacción; en el que las entradas de aire giratorio que se han mencionado anteriormente están verticales al eje central y se distribuyen en ángulos iguales; y las válvulas de control que se han mencionado anteriormente se controlan por la misma señal.

Description

5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
DESCRIPCION
Proceso metalurgico de arrastre de suspension por rotacion y reactor del mismo.
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un proceso y a un reactor metalurgico no ferreo, mas especificamente, a un proceso y a un reactor metalurgico de arrastre flotante.
Antecedentes de la invencion
En la industria del metal no ferroso, pirometalurgia se refiere a un proceso para obtener metales no ferrosos a traves de la eliminacion del azufre y el hierro en el mineral de sulfuro mediante la reaccion con el oxigeno. Con el desarrollo de la industria metalurgica, los avances tecnologicos, asf como los mayores requisitos de proteccion ambiental, el fortalecimiento del proceso de fundicion y la reduccion del coste de produccion se han convertido en un aspecto importante para la industria metalurgica, promoviendo de esta forma que surjan nuevos procesos metalurgicos continuamente. A pesar de seguir el mismo mecanismo de reaccion quimica, la pirometalurgia se puede dividir en la fundicion de bano y la fundicion de suspension espacial de cuanto a los procesos, de los cuales la funcion de suspension espacial se aplica mas ampliamente en la fundicion instantanea de Outokumpu inventada por cientfficos Finlandeses en 1949. En esencia, la fundicion de suspension espacial pretende hacer que las particulas de materiales se combinen completamente con el oxigeno en la gran area superficial del deposito de sulfuro en polvo despues del secado para realizar la oxidacion instantaneamente (2 a 3 segundos), consiguiendo asf el proposito de la desulfuracion Durante la oxidacion, se generara una enorme cantidad de calor, y los productos, es decir, el gas de escape y fundido, seran de alta temperatura, lo que significa que el horno de reaccion necesita llevar una enorme carga de calor. Actualmente, un horno de fundicion de suspension ampliamente reconocido puede soportar una carga termica a 2000 MJ/m3h, y el revestimiento del horno se erosionara y corroera seriamente.
La fundicion de suspension espacial es un tipo de proceso continuo de produccion, en el que el material y el oxigeno se anadiran continuamente en proporcion de acuerdo con los resultados calculados para la metalurgia. Se requiere que los materiales y el oxigeno correspondiente se combinen completamente y reaccionen en el horno metalurgico dentro de un espacio y tiempo limitados, de otro modo, las materias primas pueden fluir y la peroxidacion puede producirse. De acuerdo con los metodos ya conocidos descritos en los documentos CN1232538A (Publicacion internacional N°: WO98/14741), US 4331087, GB1569813, US5133801, US4392885, US5362032, US5370369, FI932458 y JP5-9613, el gas de reaccion se suministra al horno de reaccion en vertical desde el lateral del flujo de material, y el material soltado en vertical se importa al gas de reaccion por el distribuidor dispuesto en el centro del flujo de material y el aire difundido en la direccion horizontal, obteniendo de este modo un estado suspendido. En estos metodos, los materiales y el gas de reaccion se mantienen alejados del eje central y transcurren hacia la pared del horno hasta llenar todo el espacio del horno de reaccion. Cabe mencionar que el revestimiento del horno del reactor se erosionara y corroera enormemente por la alta temperatura durante la reaccion y la fusion a alta temperatura directamente, lo que requiere un rendimiento favorable del revestimiento bajo una enorme carga termica. Adicionalmente, la granularidad y la proporcion de los materiales no son completamente equivalentes, lo que da como resultado una distribucion imposiblemente uniforme de materiales en el gas de reaccion. Las zonas con menos materiales pueden permanecer son exceso de oxigeno y los materiales se peroxidaran; mientras que las zonas con mas materiales pueden carecer de suficiente oxigeno y los materiales estaran por debajo del nivel de oxidacion, donde las materias primas pueden fluir facilmente.
Para resolver las deficiencias anteriores, la patente China (03125473) describes un metodo de fundicion espacial de columna giratoria central: El material en polvo seco y el oxigeno se suministran tangencialmente a traves del conjunto de quemador en el centro superior del eje de reaccion. Consiste en varias camaras de vortice circulares concentricas, una camara de aire forma la parte exterior de la tolva de concentrado; la parte interior de la tolva de concentrado esta equipada con un cono de dispersion umbeliforme, en el que se dispone en horizontal con orificios de inyeccion. En el proceso anterior, el gas de reaccion permanece en la superficie externa del material, por lo tanto, es necesario usar el gas inyectado a chorro desde el cono de dispersion en el centro del material y los orificios de inyeccion para mezclar el material y el gas de reaccion; el gas de reaccion pasa a traves de la camara de vortice al eje de reaccion de alta temperatura, expandido en volumen por calentamiento. El gas inyectado a chorro mas pequeno puede dar como resultado un fallo de la mezcla entre los materiales y el gas de reaccion, mientras el gas mas grande puede destruir el vortice, haciendo de este modo que los materiales y el gas de reaccion se extiendan a la pared del eje de reaccion a lo largo de la direccion tangencial. Ademas, los orificios de inyeccion se bloquean facilmente y pierden su funcion una vez en contacto con los materiales, y el collar de transicion sin contacto cfclico reducira la tasa de utilizacion de oxigeno, donde el oxigeno entra en el equipo de proceso despues del horno de reaccion junto con el gas de horno, y reacciona con SO2 generando acido sulfurico durante el enfriamiento y corroe adicionalmente el equipo.
De forma similar, la patente China (Patente N°: ZL200910230500.3) describes que los materiales secos y el aire enriquecido con oxigeno se suministran a un quemador, respectivamente, mezclados para formar una mezcla de
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
dos fases de gas-solido, que se gira en el reactor a alta velocidad por un ciclon montado en el quemador, para formar un fluido giratorio con el eje como el centro. Con el fin de mejorar la probabilidad de colisiones entre partfculas y aumentar el oxfgeno en el centro del fluido giratorio, se dispone adicionalmente un pulsador en el centro de la boquilla para suministrar el oxfgeno o el aire enriquecido con oxfgeno al fluido giratorio por pulsos.
La mezcla de dos fases de gas-solido tambien puede estar disponible mediante este proceso, pero puede ser necesaria una alta velocidad de rotacion para mantener la mezcla en el horno de reaccion. La mezcla de dos fases de gas-solido a alta velocidad de giro puede causar una abrasion grave en el quemador y el ciclon, lo que puede dar como resultado un fallo del quemador en un corto periodo. El oxfgeno pulsante o el aire enriquecido con oxfgeno se suministran al centro del fluido giratorio y se deduce de la seccion del fluido giratorio, el centro del vortice realmente es una cavidad sin ningun material o pocos materiales. Ademas, la alimentacion pulsante del oxfgeno o el aire enriquecido con oxfgeno hara que los materiales del centro caigan demasiado rapido o demasiado despacio al fondo sin la reaccion. Ademas, el cambio del potencial de oxfgeno central causara ciertamente un cambio en el tiempo y espacio de reaccion, aumentara la probabilidad de colision entre las partfculas, mientras que causa simultaneamente una fluctuacion del gas de escape, o incluso dara como resultado la resonancia del equipo de escape, por ejemplo, una caldera recuperadora. Los materiales han formado una mezcla de dos fases de gas-solido antes de entrar en el horno de reaccion, en consecuencia, las partfculas de material unicamente pueden calentarse por radiacion a alta temperatura en el horno y el tiempo de calentamiento para la ignicion es demasiado largo.
Contenido de la invencion
Esta invencion, de acuerdo con las reivindicaciones independientes 1 y 4, tiene el objetivo de superar los defectos de las tecnicas anteriores y proporcionar un proceso y un reactor metalurgico de arrastre flotante. La invencion de acuerdo con la reivindicacion 1 introduce un proceso para hacer que el gas de reaccion se transfiera a un flujo de gas usando la energfa autocontenida despues de cambiar el modo de operacion, y entrar en el horno de reaccion para arrastrar el material en polvo seco y el gas de horno, logrando de este modo rapidamente, por ejemplo, calentar y encender las partfculas de material para realizar la reaccion de oxidacion y despues mezclar de nuevo los productos. Con la invencion anterior, el area superficial especffica del material y la energfa de calor de reaccion pueden usarse completamente, y la carga termica que el horno de reaccion puede soportar puede mejorarse de forma eficaz para evitar la erosion y la corrosion en la pared del horno metalurgico por fusion a alta temperatura, ademas, la tasa de utilizacion de oxfgeno puede promoverse de forma eficaz con una tasa de aparicion reducida de gas de humo y emision de NOx, lo que cumplira mejor los requisitos metalurgicos de alta productividad y bajo consumo de energfa.
Se adopta el siguiente esquema tecnico en esta invencion para conseguir el proposito anterior:
Un proceso metalurgico de arrastre flotante incluye entrada de gas, entrada de material y reaccion del flujo
de aire:
Entrada de gas: El gas de reaccion se suministra tangencialmente al generador giratorio a lo largo de varias entradas de aire giratorio distribuidas uniformemente y se ajusta por la valvula de control para formar un flujo de aire giratorio controlable, ademas, se adopta un controlador de velocidad de aire de salida conico que puede desplazarse arriba y abajo para controlar la zona de salida del generador giratorio, controlando de este modo la velocidad del gas de reaccion en el horno de reaccion;
Entrada de materiales: El flujo de material en polvo caera libremente alrededor del espacio circular, entrara en el horno de reaccion y despues se implicara en el flujo de aire giratorio de alta velocidad;
Reaccion del flujo de aire: El gas de horno, estimulado y arrastrado por el fluido giratorio que se inyecta a chorro en el horno de reaccion desde la parte superior hasta el fondo, forma un fluido giratorio mixto gas-solido junto con el material y el gas de reaccion, el denominado fluido giratorio mixto gas-solido es un material en polvo altamente dispersado en el gas de reaccion, y gira a alta velocidad en la direccion radial, descendiendo en la direccion axial;
Mientras tanto, el gas de horno fluira de nuevo desde la parte inferior a la parte superior, y la inyeccion y la rotacion del fluido giratorio en el horno de reactor formara el gas de horno en una zona de proteccion de reflujo circular, posteriormente, las gotas fundidas acompanadas por el gas de horno de reflujo se formaran en una capa de proteccion de sustancia refractaria en el revestimiento del horno de reaccion donde
las entradas de aire giratorio que se han mencionado anteriormente son verticales al eje central y se distribuyen en angulos iguales; y las valvulas de control que se han mencionado anteriormente se controlan por la misma senal.
El gas de reaccion que se ha mencionado anteriormente es aire enriquecido con oxfgeno, cuya concentracion de oxfgeno esta en una relacion del 21 % al 99 % en volumen.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
El fluido giratorio mixto de dos fases gas-solido gira a una alta velocidad alrededor del eje central del horno de reaccion, y las partfculas de material se calientan rapidamente al punto de ignicion por el gas de horno de reflujo y el calor radiante en el horno.
Un reactor metalurgico de arrastre flotante esta equipado con un generador giratorio en el centro, cuya parte superior esta bloqueada por una placa de bloqueo, y se disponen varias entradas de aire giratorio distribuidas uniformemente en la seccion superior del generador giratorio vertical al eje central. Para controlar la velocidad inicial del gas de reaccion cuando se suministra al generador giratorio, se instala una valvula de control en la entrada de aire giratorio. El eje central del generador giratorio se dispone con un eje central enmangado con un controlador de velocidad de viento de salida conico que puede permitir un movimiento ascendente y descendente en la cavidad del generador giratorio. La cavidad se refiere al canal de gas de reaccion, y una cubierta externa de reactor esta equipada en el exterior, y la cubierta externa comparte el mismo eje central con el generador giratorio. Existe un espacio circular entre la cubierta externa y el generador como un canal para los materiales. Se disponen varios dispositivos de distribucion de flujo en la entrada de material del generador giratorio con cada dispositivo de distribucion de flujo conectado con un alimentador de dosificacion correspondiente.
La salida en el extremo inferior del generador giratorio anterior que se forma es un cono.
El extremo superior del eje central se fija en el tablero de bloqueo en la parte superior del generador giratorio.
La cubierta externa anterior esta equipada con elementos de refrigeracion de agua.
Fuera de la placa de bloqueo anterior, se dispone un dispositivo de elevacion para el controlar para controlar la velocidad del viento.
En esta invencion, el generador giratorio, la entrada de aire giratorio, la valvula de control, el controlador de velocidad de salida, el dispositivo de distribucion de flujo, el alimentador de dosificacion y los elementos de refrigeracion de agua son todos tecnicas anteriores y no sera necesario entrar en detalles en el presente documento.
En esta invencion, el gas de reaccion y los materiales solidos en polvo se combinan completamente para formar un fluido giratorio, con el objetivo de obtener un estado giratorio y flotante controlable altamente dispersado al inyectar el gas de reaccion y los materiales en polvo en el horno de reaccion. Mientras tanto, el fluido giratorio inyectado en el horno de reaccion conduce el gas de horno, y forma una zona de proteccion de reflujo relativamente de baja temperatura alrededor del fluido giratorio, alcanza el punto de ignicion tras la radiacion por la alta temperatura del horno de reaccion hasta una combustion violenta.
El horno de reaccion en esta invencion es una estructura cilmdrica instalada en vertical al plano horizontal, y el gas de reaccion y los materiales en polvo se suministran en vertical hacia abajo en la parte superior. Para finalizar los procesos de calor e ignicion, la reaccion de oxidacion para remezclar los productos para los materiales en polvo en el horno de reaccion de la parte superior a la parte inferior, y demostrar que el oxfgeno puede consumirse completamente, todas las partfculas de material podran implicarse en la reaccion y transferirse para fundirse. Al mismo tiempo, se evitara el consumo a alta temperatura del revestimiento del horno de reaccion.
En esta invencion, el gas de reaccion se convierte en un flujo de aire giratorio y se inyecta a chorro en el horno de reaccion, arrastrando los materiales que caen libremente en un cfrculo y el gas de horno de alta temperatura (con respecto al gas de reaccion) en la parte superior del horno de reaccion para formar el fluido giratorio mixto de dos fases gas-solido que gira a una alta velocidad en la direccion radial y que se inyecta hacia abajo a lo largo del eje central del horno de reaccion. En el fluido giratorio, las partfculas de material y el gas de reaccion se calentaran hasta el punto de ignicion por un gas de horno de alta temperatura (con respecto al gas de reaccion), y reaccionan qmmicamente. Las partfculas de material se condensaran en gotas pequenas, colisionaran entre sf, creceran y se separaran con el gas de reaccion por la alta temperatura generada de la reaccion. Como la fuente de energfa, el gas de reaccion es importante para la velocidad rotacional radial y la velocidad de inyeccion axial. Las partfculas de material y el oxfgeno se combinaran completamente, se calentaran rapidamente hasta el punto de ignicion y entraran en combustion. El area de alta temperatura generada de la reaccion es centralizara al maximo. Generalmente, cuanto menor es el alcance de la radiacion con respecto al revestimiento del horno, mayor es la probabilidad de que los productos condensados colisionen, se combinen y crezcan, lo que significa que la velocidad de rotacion del fluido giratorio mixto de dos fases gas-solido y la velocidad de inyeccion del horno de reaccion pueden controlarse y regularse.
De acuerdo con el metodo de esta invencion, el fluido giratorio mixto de dos fases gas-solido se forma por el gas de reaccion, el material, y el gas de horno de alta temperatura en el horno de reaccion. El gas de reaccion puede girar a una alta velocidad en la cavidad del generador giratorio sin ningun desgaste ya que el gas de reaccion no lleva partfculas solidas; el material en polvo cae libremente en un canal circular entre la cubierta externa y el generador giratorio, y el desgaste de la cubierta externa y el generador puede ignorarse porque la velocidad de cafda es lenta. Por lo tanto, el dispositivo (generador) puede permitir un funcionamiento continuo a largo plazo sin avena. Como se
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
conoce bien, las partfculas de material pueden reaccionar unicamente con oxfgeno instantaneamente al calentarse hasta el punto de ignicion, de hecho, el tiempo para el calentamiento determinar el tiempo de retencion. De acuerdo con el metodo presentado en esta invencion, los materiales en polvo caeran libremente alrededor del gas de reaccion, el gas de reaccion giratorio arrastrara los materiales y el gas de horno a alta temperatura en el horno de reaccion para formar un fluido giratorio mixto de dos fases gas-solido, que indica que el gas de horno de alta temperatura se arrastra a traves de un flujo de material circular, para realizar un calentamiento instantaneo de las partfculas de material y rapidamente hasta la temperatura de ignicion, en cuanto se suministra al horno de reaccion, haciendo de este modo que las partfculas de material se calienten y reaccionen qufmicamente en un segundo.
El reactor se instala en vertical en la parte superior del horno cilfndrico, formando una estructura de tuberfa de flujo con una expansion repentina. De acuerdo con el metodo presentado en esta invencion, el gas de reaccion es la unica fuente de energfa. Para obtener el flujo giratorio controlable, el gas de reaccion se ajusta por la valvula de control antes de entrar en el generador giratorio con una cierta velocidad inicial; el gas de reaccion tiene una determinada fuerza centrfpeta en la salida del y la velocidad de salida del gas de reaccion puede ajustarse opcionalmente en un espacio circular. Al inyectar los materiales arrastrados y el gas de horno en el horno de reaccion, todas las materias desplazaran el eje central al mismo tiempo. De hecho, el centro del fluido giratorio mixto formado es un area con potencial de oxfgeno y materiales concentrados intensamente, es decir, la seccion del fluido giratorio mixto es un area de enriquecimiento con todas las materias centrando el nucleo del vortice, y la densidad de distribucion del material del fluido giratorio mixto disminuye gradualmente desde el interior al exterior.
Cuando el fluido de rotacion mixto transcurre desde la parte superior a la parte inferior hasta alcanzar la temperatura de ignicion y reacciona, la alta temperatura instantanea generada a partir de la reaccion hara que el volumen del fluido giratorio se expanda rapidamente para debilitar el estado giratorio del fluido giratorio. Debido a que el centro del vortice enriquece todas las sustancias (es decir, este area es el area focal y la region de alta temperatura), la temperatura del fluido giratorio mixto despues de la reaccion disminuira gradualmente centrando el centro del vortice.
El fluido giratorio despues de la reaccion esta compuesto por gotas fundidas y el gas de horno, y las gotas fundidas colisionaran, creceran, sedimentaran y se separaran con el gas de horno. El gas de horno con una temperatura superficial externa relativamente baja del fluido giratorio cuyo estado de rotacion se ha debilitado, se desplazara de abajo a arriba, llenando el espacio superior del horno de reaccion, y forma una zona de proteccion de reflujo circular entre el fluido de rotacion y la pared del horno de reaccion. Adicionalmente, algunas gotas fundidas pequenas se transportaran con el gas de horno de reflujo y caeran en el revestimiento interno del horno de reaccion y las sustancias refractarias (por ejemplo, un iman) que quedan finalmente formaran una capa de proteccion.
De acuerdo con el metodo presentado en esta invencion, el gas de reaccion es la unica fuente de energfa y prueba de combinacion y reaccion entre los materiales y el oxfgeno. Con el fin de mantener el estado del fluido giratorio mixto en el horno de reaccion y formar el potencial de oxfgeno y la zona de enriquecimiento de material en el eje, la concentracion de oxfgeno sera del 21 %D99 % (relacion en volumen), y el tiempo de calentamiento en el horno de reaccion sera lo suficientemente corto con suficiente tiempo de residencia. La velocidad de giro, la aceleracion centrfpeta y la velocidad de inyeccion descendente del gas de reaccion al entrar en el horno son los parametros clave mas importantes.
Con respecto al reactor ajustable gradualmente en esta invencion, la parte superior del generador giratorio se bloquea por una placa de bloqueo y se divide en tres partes: La entrada de aire se dispone con varias entradas de aire giratorio, la parte central que se forma es un cilindro, y la salida es conica con contraccion gradual para obtener una mayor aceleracion centrfpeta despues de la inyeccion a chorro del gas de reaccion. Las entradas de aire giratorio que se han mencionado anteriormente son verticales al eje central y se distribuyen en angulos iguales para demostrar una corriente de desviacion minima del flujo giratorio en la salida del generador; todas las valvulas de control se controlan por la misma senal con una operacion simultanea en la misma abertura, unicamente para controlar la velocidad de entrada sin cambiar la direccion de entrada.
La salida del generador esta disenada para ser conica con contraccion gradual para dar al flujo de aire giratorio una aceleracion centrfpeta.
Para asegurar que el flujo de material del generador sea uniforme y corresponda con el gas de reaccion, se disponen varios dispositivos de distribucion de flujo en la entrada de material del generador con cada dispositivo conectado con un alimentador de dosificacion.
El gas de reaccion girara a una alta velocidad con respecto al eje central despues de suministrarse al generador giratorio, y se desplaza hasta la salida bajo la accion de la placa de bloqueo en la parte superior del generador, y la velocidad axial y la velocidad radial se maximizaran a la salida.
El espacio circular entre la cubierta externa y el generador giratorio es el canal de material con la salida disenada conica con contraccion gradual para facilitar el arrastre del flujo de material por el gas de reaccion.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Un eje central se dispone en la linea de eje del generador giratorio con la placa de bloqueo en la parte superior como soporte, y la pared externa del generador giratorio se instala con un controlador de velocidad de viento conico que puede desplazarse arriba y abajo a una cierta altura en la cavidad del generador giratorio para controlar el area de salida circular, para reducir gradualmente el area del flujo de aire a lo largo de la salida del gas de reaccion, controlando de este modo el gas de reaccion que se va a inyectar en el horno de reaccion.
Con el fin de evitar la deformacion del canal de material circular, se adoptan elementos de refrigeracion de agua en la cubierta externa para soportar la alta temperature.
Con el fin de asegurar que el flujo de material puede arrastrarse con precision y uniformemente por el gas de reaccion, varios dispositivos de distribucion de flujo y un alimentador de dosificacion correspondiente se disponen en la entrada de material del generador giratorio.
Efectos beneficiosos de esta invencion:
I. Tiempo de calentamiento corto e fndice de utilizacion del oxfgeno alto, con reaccion completa.
II. El espacio de la reaccion es pequeno, y el area de alta temperatura esta concentrada, que se mantiene lejos de la distancia de radiacion con respecto al revestimiento del horno de reaccion, y existe una zona de proteccion circular entre la zona de alta temperatura y el revestimiento.
III. Las partfculas colisionan facilmente entre si, lo que es beneficioso para el asentamiento despues de la reaccion con menos humo.
IV. La productividad es bastante buena para ajustarse a las necesidades de la funcion de fortalecimiento de alta concentracion de oxfgeno con un bajo consumo de energfa, y menos inversion.
V. La estructura es sencilla y el modo de control y de operacion es comodo y fiable. Se puede hacer uso completo de la energfa potencial del gas de reaccion, y el coste operativo es bajo.
Descripcion de las figuras
La figura 1 se refiere al diagrama del mecanismo de los procesos en esta invencion; la figura 2 se refiere al diagrama de la estructura de los dispositivos en esta invencion; la figura 3 se refiere a la vista superior de la figura 2;
donde:
1: cubierta externa, 2: generador giratorio, 3: canal de material, 4: dispositivo de distribucion de flujo, 5: alimentador de dosificacion, 6: valvula de control, 7: entrada de aire giratorio, 8: eje central, 9: controlador de velocidad, 10: dispositivo de elevacion, 11: flujo de material, 12: gas de reaccion, 13: horno de reaccion, 14: capa protectora, 15: fluido giratorio mixto gas-solido, 16: zona de proteccion de reflujo, 17: eje.
Descripcion detallada de los modos preferidos
A continuacion, se hace una descripcion adicional con las figuras adjuntas y las implementaciones particulares.
La figura 1, la figura 2 y la figura 3 describen un proceso metalurgico de arrastre flotante, que incluye la entrada del gas, la entrada de los materiales y la reaccion de flujo.
Entrada de gas: El gas de reaccion 12 se suministra tangencialmente al generador giratorio 2 a lo largo de varias entradas de aire giratorio distribuidas uniformemente 7 y se ajusta por la valvula de control 6 para formar un flujo de aire giratorio controlable, ademas, se adopta un controlador de velocidad de aire de salida conico 9 que puede desplazarse arriba y abajo para controlar la zona de salida del generador giratorio, controlando de este modo la velocidad del gas de reaccion en el horno de reaccion;
Entrada de materiales: El flujo de material en polvo 11 caera libremente alrededor del espacio circular, entrara en el horno de reaccion 13 y despues estara involucrado en el flujo de aire giratorio de alta velocidad;
Reaccion del flujo de aire: El gas de horno, estimulado y arrastrado por el fluido giratorio que se inyecta a chorro en el horno de reaccion desde la parte superior hasta el fondo, forma un fluido giratorio mixto gas-solido 15 junto con el material y el gas de reaccion, el denominado fluido giratorio mixto gas-solido es un material en polvo altamente
dispersado en el gas de reaccion, y girando a alta velocidad en la direccion radial, descendiendo en la direccion
axial;
Mientras tanto, el gas de horno fluira de nuevo desde la parte inferior a la parte superior, y la inyeccion y la rotacion
del fluido giratorio en el horno de reactor formara el gas de horno en una zona de proteccion de reflujo circular
relativamente a baja temperatura 16, posteriormente, las gotas fundidas acompanadas por el gas de horno de reflujo se formaran en una capa de proteccion de sustancia refractaria 14 en el revestimiento del horno de reaccion.
5
10
15
20
25
30
El gas de reaccion que se ha mencionado anteriormente 12 es aire enriquecido con oxfgeno, cuya concentracion de oxfgeno es una relacion del 21 % al 99 % en volumen.
El fluido giratorio mixto de dos fases gas-solido 15 gira a una alta velocidad alrededor del eje central 17 del horno de reaccion 13, y las partfculas de material se calientan hasta el punto de ignicion por el gas de horno de reflujo y el calor radiante en el horno.
Un reactor metalurgico de arrastre flotante esta equipado con un generador giratorio 2 en el centro, cuya parte superior se bloquea por una placa de bloqueo, y se divide en tres partes: se fijan varias entradas de aire giratorio distribuidas uniformemente 7 en la seccion superior del generador giratorio en vertical al eje central 17, la parte central es un cilindro. Para conseguir una mayor aceleracion centrfpeta despues de inyectar el aire de reaccion, la salida que se forma sera un cono con contraccion gradual. Para controlar la velocidad inicial cuando se suministra al generador giratorio, se instala una valvula de control 6 en la entrada de aire giratorio. El eje central 8 del generador giratorio se dispone con un eje central encamisado con un controlador de velocidad de salida conico 9 que puede permitir un desplazamiento ascendente y descendente en la cavidad del generador giratorio. El controlador 9 esta bajo el control del dispositivo de elevacion dispuesto fuera de la placa de bloqueo en la parte superior generador giratorio. La cavidad se refiere al canal de gas de reaccion 10, y un reactor cubierta externa 1 esta equipado en el exterior, y la cubierta externa 1 comparte el mismo eje central 17 con el generador giratorio 2. Existe un espacio circular entre la cubierta externa 1 y el generador 2 como canal para los materiales 3. Se disponen varios dispositivos de distribucion de flujo 4 en la entrada de material de la cubierta externa 1 con cada dispositivo de distribucion de flujo 4 conectado con un alimentador de dosificacion correspondiente 5.
La salida en el extremo inferior del generador giratorio anterior que se forma es un cono.
El extremo superior del eje central anterior se fija en la placa de bloqueo en la parte superior del generador giratorio 2.
La cubierta externa anterior 1 esta equipada con elementos de refrigeracion de agua.
El esquema tecnico de esta invencion no se limita a las implementaciones particulares descritas en esta invencion. Todas las tecnologfas sin ninguna descripcion detallada en esta invencion son tecnicas anteriores.

Claims (8)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    REIVINDICACIONES
    1. Un proceso metalurgico de arrastre flotante que comprende las siguientes etapas:
    - el gas de reaccion (12) se suministra tangencialmente al generador giratorio (2) a lo largo de varias entradas de aire giratorio distribuidas uniformemente (7) y se ajusta por la valvula de control (6) para formar un flujo de aire giratorio controlable, ademas, se adopta un controlador de velocidad de aire de salida conico que puede desplazarse arriba y abajo para controlar la zona de salida del generador giratorio (2), controlando de este modo la velocidad del gas de reaccion (12) en el horno de reaccion;
    - el flujo de material en polvo (11) cae libremente alrededor del espacio circular, entra en el horno de reaccion (13) y despues se involucra en el flujo de aire giratorio de alta velocidad;
    - el gas del horno se estimula y se arrastra por el fluido giratorio inyectado a chorro al horno de reaccion desde la parte superior hasta el fondo, y forma un fluido giratorio mixto gas-solido (15) junto con el material y el gas de reaccion (12), siendo el denominado fluido giratorio mixto gas-solido (15) un material en polvo altamente dispersado en el gas de reaccion (12), y girando a alta velocidad en la direccion radial, descendiendo al mismo tiempo en la direccion axial;
    - el gas de horno fluye de nuevo desde la parte inferior a la parte superior, y la inyeccion y la rotacion del fluido giratorio en el horno de reactor formara el gas de horno en una zona de proteccion de reflujo circular relativamente a baja temperatura (16), posteriormente, las gotas fundidas acompanadas por el gas de horno de reflujo se formaran en una capa de proteccion de sustancia refractaria en el revestimiento del horno de reaccion; en el que
    las entradas de aire giratorio que se han mencionado anteriormente estan verticales al eje central y se distribuyen en angulos iguales; y
    las valvulas de control que se han mencionado anteriormente se controlan por la misma senal.
  2. 2. Un proceso metalurgico de arrastre flotante de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que el gas de reaccion (12) es aire enriquecido con oxfgeno con una concentracion de oxfgeno del 21 % al 99 % en volumen.
  3. 3. Un proceso metalurgico de arrastre flotante de acuerdo con cualquier reivindicacion anterior, caracterizado por que el fluido giratorio mixto de dos fases gas-solido (15) gira a una alta velocidad alrededor del eje central (17) del horno de reaccion (13), y las partfculas de material se calientan rapidamente al punto de ignicion por el gas de horno de reflujo y el calor radiante en el horno.
  4. 4. Un reactor metalurgico de arrastre flotante que comprende en su centro un generador giratorio (2), que comprende en su parte superior una placa de bloqueo, varias entradas de aire giratorio distribuidas uniformemente (7) dispuestas en la seccion superior del generador giratorio (2) en vertical al eje central (17), una valvula de control (6) instalada en la entrada de aire giratorio capaz de controla la velocidad inicial del gas de reaccion (12) cuando se suministra al generador giratorio (2), estando el eje central (17) del generador giratorio (2) dotado de un eje central encamisado con un controlador de velocidad de viento de salida conico (9) que puede permitir un movimiento ascendente y descendente en la cavidad del generador giratorio, haciendo referencia la cavidad al canal de gas de reaccion, y estando una cubierta externa del reactor (1) equipada en el exterior, compartiendo la cubierta externa del reactor (1) el mismo eje central con el generador giratorio y la cubierta externa (1), siendo el espacio circular entre la cubierta externa (1) y el generador giratorio (2) usado como un canal para materiales, estando varios dispositivos de distribucion de flujo dispuestos en la entrada de material del generador giratorio (2) con cada distribucion de flujo conectada con un alimentador de dosificacion correspondiente (5).
  5. 5. El reactor metalurgico de arrastre flotante de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizado por que la salida en el extremo inferior del generador giratorio anterior (2) que se forma sera un cono.
  6. 6. El reactor metalurgico de arrastre flotante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado por que el extremo superior del eje central se fija en la placa de bloqueo en la parte superior del generador giratorio (2).
  7. 7. El reactor metalurgico de arrastre flotante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que la cubierta externa (1) esta equipada con elementos de refrigeracion de agua.
  8. 8. El reactor metalurgico de arrastre flotante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado por que un dispositivo de elevacion para el controlador se dispone fuera de la placa de bloqueo anterior para controlar la velocidad del viento.
ES11864608.2T 2011-07-25 2011-08-09 Proceso metalúrgico de arrastre de suspensión por rotación y reactor del mismo Active ES2572603T3 (es)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011102080134A CN102268558B (zh) 2011-07-25 2011-07-25 一种旋浮卷吸冶金工艺及其反应器
CN201110208013 2011-07-25
PCT/CN2011/001304 WO2013013350A1 (zh) 2011-07-25 2011-08-09 一种旋浮卷吸冶金工艺及其反应器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2572603T3 true ES2572603T3 (es) 2016-06-01

Family

ID=45051011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES11864608.2T Active ES2572603T3 (es) 2011-07-25 2011-08-09 Proceso metalúrgico de arrastre de suspensión por rotación y reactor del mismo

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8663360B2 (es)
EP (1) EP2738269B1 (es)
JP (1) JP5584364B2 (es)
CN (1) CN102268558B (es)
ES (1) ES2572603T3 (es)
MX (1) MX2012014202A (es)
PL (1) PL2738269T3 (es)
WO (1) WO2013013350A1 (es)
ZA (1) ZA201301316B (es)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6220543B2 (ja) * 2013-04-15 2017-10-25 バイオマスエナジー株式会社 バーナー装置及び燃焼炉
CN104634100B (zh) 2015-02-13 2017-01-18 阳谷祥光铜业有限公司 一种旋浮熔炼方法、喷嘴和冶金设备
CN104634102B (zh) * 2015-02-13 2016-08-17 阳谷祥光铜业有限公司 一种反向旋浮熔炼方法、喷嘴和冶金设备
CN104634101B (zh) * 2015-02-13 2016-09-14 阳谷祥光铜业有限公司 一种同向旋浮熔炼方法、喷嘴和冶金设备
CN105112683B (zh) * 2015-10-05 2017-11-17 阳谷祥光铜业有限公司 一种旋浮冶炼方法及旋浮冶炼喷嘴
CN105132709A (zh) * 2015-10-05 2015-12-09 杨伟燕 一种旋浮冶炼喷嘴
CN105349799A (zh) * 2015-10-05 2016-02-24 杨伟燕 一种旋浮冶炼喷嘴
CN105112684A (zh) * 2015-10-05 2015-12-02 杨伟燕 一种旋浮冶炼喷嘴
CN106521183A (zh) * 2016-11-02 2017-03-22 阳谷祥光铜业有限公司 一种高砷硫化铜矿的熔炼方法
CN106521182B (zh) * 2016-11-02 2019-05-21 阳谷祥光铜业有限公司 一种旋浮铜冶炼方法及旋浮铜冶炼装置
CN109433079B (zh) * 2018-12-29 2023-10-27 昆山博正攀巨包装设备有限公司 一种气力混合设备
CN113639561B (zh) * 2021-07-29 2022-10-14 中国恩菲工程技术有限公司 旋涡喷嘴和冶炼炉
CN114552022B (zh) * 2021-09-02 2023-09-05 万向一二三股份公司 一种固体电池的制造装置和制造方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1569813A (en) 1977-05-16 1980-06-18 Outokumpu Oy Nozzle assembly
FI57786C (fi) * 1978-12-21 1980-10-10 Outokumpu Oy Saett och anordning foer bildande av en virvlande suspensionstraole av ett pulverartat material och reaktionsgas
US4334919A (en) * 1979-10-22 1982-06-15 Queneau Paul Etienne Method of introducing particulate material and a gas into a reactor
FI63259C (fi) 1980-12-30 1983-05-10 Outokumpu Oy Saett och anordning foer bildande av en riktad suspensionsstraole av ett pulverformigt aemne och reaktionsgas
JPS60248832A (ja) * 1984-05-25 1985-12-09 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 自溶製錬炉の操業方法及び自溶製錬炉用精鉱バ−ナ−
CN1041647A (zh) * 1988-09-30 1990-04-25 全苏有色金属矿冶研究所 向冶金炉内供入炉料-氧混合物的装置
JP2723572B2 (ja) * 1988-12-02 1998-03-09 住友金属鉱山株式会社 自熔製錬炉
FI88517C (fi) * 1990-01-25 1993-05-25 Outokumpu Oy Saett och anordning foer inmatning av reaktionsaemnen i en smaeltugn
JPH059613A (ja) * 1991-07-02 1993-01-19 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 自熔製錬炉の操業方法と精鉱バーナー
FI94152C (fi) * 1992-06-01 1995-07-25 Outokumpu Eng Contract Tapa ja laite pulverimaisen polttoaineen hapettamiseksi kahdella eri happipitoisuuden omaavalla kaasulla
FI94150C (fi) 1992-06-01 1995-07-25 Outokumpu Eng Contract Tapa ja laite reaktiokaasujen syöttämiseksi sulatusuuniin
FI94151C (fi) 1992-06-01 1995-07-25 Outokumpu Research Oy Tapa sulatusuuniin syötettävän reaktiokaasun syötön säätämiseksi ja tähän tarkoitettu monikäyttöpoltin
JPH06225495A (ja) 1993-01-25 1994-08-12 Fuji Electric Co Ltd スピンドルモータの製造方法
FI932458A (fi) 1993-05-28 1994-11-29 Outokumpu Research Oy Tapa sulatusuuniin syötettävän reaktiokaasun syötön säätämiseksi ja tähän tarkoitettu avokartiosäätöpoltin
JP3610582B2 (ja) * 1993-11-19 2005-01-12 住友金属鉱山株式会社 精鉱バーナー
FI100889B (fi) 1996-10-01 1998-03-13 Outokumpu Oy Menetelmä reaktiokaasun ja kiintoaineen syöttämiseksi ja suuntaamiseks i sulatusuuniin ja tätä varten tarkoitettu monisäätöpoltin
JP2001116223A (ja) * 1999-10-15 2001-04-27 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 固気混合バーナー
FI108865B (fi) * 2000-12-20 2002-04-15 Outokumpu Oy Laite kiintoaineksen ja hapetuskaasun syöttämiseksi suspensiosulatusuuniin
CN1246486C (zh) 2003-09-30 2006-03-22 南昌有色冶金设计研究院 中心旋涡柱闪速熔炼工艺
JP4923476B2 (ja) * 2005-08-11 2012-04-25 住友金属鉱山株式会社 自熔製錬炉の熔融製錬反応の制御方法
JP2008007802A (ja) * 2006-06-27 2008-01-17 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 精鉱バーナー及びこれを用いた自熔炉の操業方法
FI120101B (fi) * 2007-09-05 2009-06-30 Outotec Oyj Rikastepoltin
JP5208898B2 (ja) * 2009-09-30 2013-06-12 パンパシフィック・カッパー株式会社 自溶製錬炉の操業方法及び原料供給装置
CN101705369B (zh) * 2009-11-26 2011-01-05 阳谷祥光铜业有限公司 一种脉动旋流法铜冶炼工艺及装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2738269B1 (en) 2016-05-04
US8663360B2 (en) 2014-03-04
JP2013541637A (ja) 2013-11-14
EP2738269A1 (en) 2014-06-04
PL2738269T3 (pl) 2016-11-30
CN102268558A (zh) 2011-12-07
MX2012014202A (es) 2013-10-25
US20130069287A1 (en) 2013-03-21
EP2738269A4 (en) 2015-03-25
ZA201301316B (en) 2014-04-30
JP5584364B2 (ja) 2014-09-03
CN102268558B (zh) 2012-11-28
WO2013013350A1 (zh) 2013-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2572603T3 (es) Proceso metalúrgico de arrastre de suspensión por rotación y reactor del mismo
ES2733284T3 (es) Fundidor y método de combustión sumergida
US9829250B2 (en) Fluid cooled lances for top submerged injection
ES2717293T3 (es) Proceso para la fabricación de material vitrificado mediante fusión
ES2773825T3 (es) Sistema de alimentación para horno de fusión
ES2720223T3 (es) Método y aparato para fundir material en lotes en bruto sólido utilizando quemadores de combustión sumergidos
ES2794424T3 (es) Proceso para la preparación de una masa fundida de sílice
CN85107375A (zh) 产生可燃的固体颗粒-气体悬浮流的装置
CA2913928A1 (en) Furnace for smelting copper for lower blow-through with enriched oxygen
ES2773749T3 (es) Proceso para la preparación de cemento con alto contenido de alúmina
CN104561586B (zh) 闪速熔炼炉的精矿喷嘴
BRPI0710267B1 (pt) método e equipamento para tratamento de gás de processo
ES2857745T3 (es) Fabricación de fibras de basalto continuas
CN105112684A (zh) 一种旋浮冶炼喷嘴
ES2666399B2 (es) Proceso de fundicion por rotacion-suspension de cobre y dispositivo de fundicion por rotacion-suspension de cobre
CN104634101A (zh) 一种同向旋浮熔炼方法、喷嘴和冶金设备
CN104561587B (zh) 熔炼炉的精矿喷嘴
CN101104888B (zh) 熔融铝精炼设备
CN209162158U (zh) 一种采用透气砖供气的底吹炼铜装置
CN106521181B (zh) 一种旋浮铅冶炼方法及旋浮铅冶炼装置
CN202420173U (zh) 一种冶炼炉及其喷嘴
CN109112320A (zh) 一种采用透气砖供气的底吹炼铜装置
CN105387460B (zh) 一种超音速旋转射流氧枪、应用装置及其应用方法
JP2002060859A (ja) 精鉱バーナー
SU898250A1 (ru) Форсунка дл диспергировани расплавов