FI100615B - Sulatuslaite - Google Patents
Sulatuslaite Download PDFInfo
- Publication number
- FI100615B FI100615B FI933555A FI933555A FI100615B FI 100615 B FI100615 B FI 100615B FI 933555 A FI933555 A FI 933555A FI 933555 A FI933555 A FI 933555A FI 100615 B FI100615 B FI 100615B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- melting
- chamber
- pile
- melting chamber
- opening
- Prior art date
Links
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 77
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 77
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 claims 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 abstract 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 210000002837 heart atrium Anatomy 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/56—Manufacture of steel by other methods
-
- 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
- F27B1/00—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces
- F27B1/02—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces with two or more shafts or chambers, e.g. multi-storey
- F27B1/025—Shaft or like vertical or substantially vertical furnaces with two or more shafts or chambers, e.g. multi-storey with fore-hearth
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Paper (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
1 100615
SULATUSLAITE
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty menetelmä.
Ennestään tunnetut laitteet pienistä osasista 5 koostuvan materiaalin sulattamiseksi hyödyntävät tavallisesti sulatusprosessin poistokaasuja syötettävän raaka-aineen esilämmitykseen pakottamalla poistokaasut syötettävän raaka-aineen läpi sulatuskammion ulkopuolella. Jotta tämä tulisi tehtyä tehokkaasti, syötettä-10 vän raaka-ainemassan tulee olla suhteellisen homogeenista niin, että saadaan tasainen läpäisevyys, ja että tämä tasainen läpäisevyys voidaan ylläpitää esilämmi-tysvaiheen alusta sen loppuun saakka. Muuten poisto-kaasujen virtaus voi kanavoitua ja ylikuumentaa joita-15 kin syötettävän raaka-aineen osia samalla kun lämmittämättä jää joitakin toisia osia. Paikalliset kuumat ja kylmät kohdat saavat aikaan kasaantumista, joka estää syötettävän raaka-aineen tasaisen liikkeen sula-tuskammioon. Vaikeissa tapauksissa syötettävän raaka-20 aineen kokonainen kerros saattaa kasvaa yhteen ja muodostaa sillan syötettävän raaka-aineen sulatuskammion sisäänmenoaukon poikki ja siten pysäyttää aineen virtauksen kokonaan. Lisäksi kun tunnetun tekniikan laitteet vaativat, että kaikki poistokaasut sulattimesta 25 pitää kierrättää syötettävän raaka-aineen kolonnin läpi pystysuorassa kuiluesilämmittimessä mikä tahansa ’·' * poistokaasun virtauksen heikkeneminen tai pysähdys saa aikaan vastaavan sulatusprosessin huononemisen tai « · ·* pysähtymisen.
• * · ‘• I : 30 Tämän keksinnön päätarkoitus on tuoda esiin [·' sulatuslaite, joka pystyy käsittelemään ja sulattamaan • · · tehokkaasti ei ainoastaan osasista koostuvaa syötettä- • · ·;* vää raaka-ainemassaa, joka on homogeenista ja jolla on tasainen läpäisevyys vaan myös sellainen, joka on he-35 terogeenista ja jonka läpäisevyys ei ole tasainen.
Keksinnön eräs tarkoitus on tuoda esiin sula-tuslaite, joka pystyy sulattamaan osasista koostuvaa 100615 2 syötettävää raaka-ainemassaa, joka sisältää suuren määrän eri hiukkaskokoja ja -muotoja. Esimerkiksi mineraalikuitujen valmistuksessa syötettävään raaka-ainemassaan voi sisältyä tai se voi muodostua hiukka-5 sista, kuten esimerkiksi suurista kappaleista murskat tuja tai murskaamattomia kiviä, kooltaan tyypillisesti n. 2-5 tuuman välillä, yhtä hyvin kuin pienempiä kappaleita aina hienosta jauheesta tai jopa kierrätetystä tuotteesta irtonaisten tuppojen tai koaguloitujen kui-10 tujen muodossa.
Keksinnön eräs tarkoitus on tuoda esiin geometrinen suhde syötettävän raaka-ainekasan ulkomuodon ja sulatuskammion lämpöä säteilevien tulenkestävien pintojen välillä, mikä optimoi lämmönsiirron kasaan, 15 erityisesti syötettävän raaka-ainemateriaalikasan pin taan, joka on läpikuultamaton säteilylle.
Keksinnön vielä eräs tarkoitus on saada aikaan polttokaasujen rengasvirtaus nelikulmaisessa su-latuskammiossa niin, että voidaan aiheuttaa alipaine-20 pyörrevyöhyke syötettävän raaka-aineen täyttöaukkoon, joka sijaitsee keskellä kammion kattoa.
Keksinnön vielä eräs tarkoitus on tuoda esiin osasista koostuvan syötettävän raaka-aineen sulatusme-netelmä, jossa uusi syötettävä raaka-aine syötetään 25 vapaasti seisovan aikaisemmin syötetyn raaka-ainekasan pinnalle, joka pinta on alkavassa sulamislämpötilassa tai sen yläpuolella.
Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta ;·, viitataan patenttivaatimuksiin.
• « *·.· 30 Tämän keksinnön mukainen sulatuslaite on tar- • · • · # \ koitettu vapaasti seisovan osasista koostuvan aineka- san sulattamiseksi kammiossa kaasupolttimien avulla, hyödyntämällä viereisen rekuperaattorin poistokaasuis-ta talteenotettavaa hukkalämpöä. Kammion määrittää 35 neljä peräkkäin yhdistettyä tasomaista pystysuoraan järjestettyä olennaisesti yhtä pitkää seinämää, lattia ja katto. Esilämmitetty ilma-polttoainetta polttava 100615 3 poltin on asennettu kuhunkin seinämään kulman, joka muodostuu yhden seinämän peräosasta ja toisen peräkkäisen seinämän etuosasta, läheisyyteen. Kunkin polt-timen akseli on yhdensuuntainen viereisen seinämän 5 kanssa niin, että polttimien yhdistettynä vaikutuksena on saada aikaan palamistuotteiden rengasmainen virtaus sulatuskammiossa sen keskellä olevan pystysuoran akselin ympäri. Sulatuslaitteeseen kuuluu esikuumennuslai-te, jossa on kaksi tai useampia polttoaineella kuumen-10 nettua esikuumenninta yhdistettynä myötävirtaan olevaan jakelukanavan päähän. Sulatettu tuote virtaa su-latuskammiosta jakelukanavaan, jossa on allas, jossa mikä tahansa sulassa läsnä oleva tiheämpi fraktio voi laskeutua altaan pohjaan ja voidaan johtaa sieltä 15 pois. Sulatevirta jakautuu ja virtaa sisään vastaavien esikuumentimien vastavirtaan oleviin avoimiin päihin, joissa sula tuote käy läpi vielä kuumennuksen ja lämpökäsittelyn lopullista ulkoisilla laitteilla, kuten esim. mineraalikuitukehruukoneilla tapahtuvaa käsitte-20 lyä varten. Esikuumennuslaite on yhteydessä sulatus-kammion kanssa kammion yhdessä seinäelimessä olevan ;tuloaukon kautta. Rekuperaattori esilämmitetyn ilman ' · tuottamiseksi sulatuskammion polttimiin ja esikuumen- nuspolttimiin on yhteydessä sulatuskammioon seinämässä 25 olevan menoaukon kautta sulatuskammion sillä sivulla, joka on vastakkainen esikuumennuslaitteen tuloseinämän suhteen. Syöttöaukko on järjestetty katon keskelle sallimaan syötettävän raaka-aineen syötön sulatuskam-mioon.
* I > 30 Seuraavassa keksinnön eri piirteitä ja niiden • · · suhteita toisiinsa sekä niiden etuja kuvataan yksi-tyiskohtaisesti viittaamalla erään edullisen sovellu- • · · tusesimerkin selitykseen ja oheisiin piirustuksiin, joissa 35 kuva 1 esittää keksinnön mukaisen sulatus- laitteen pystysuoraa läpileikkausta, josta on poistettu osia, pitkin kuvan 2 suoraa 1-1, ja 100615 4 kuva 2 esittää vaakaprojektiokuvaa katsottuna pitkin kuvan 1 suoraa 2-2, jonkin verran pienennetyssä koossa.
Yleisesti katsoen sulatuslaitteeseen 20, joka 5 on esitetty piirustuksissa, kuuluu sulatuskammio 22, jolla on nelikulmainen vaakasuora poikkileikkaus. Kammio on määritelty tulenkestävien seinämien avulla, joihin kuuluu vaakasuora katto 24, vaakasuora lattia 26 ja neljä peräkkäin yhdistettyä, pystysuoraan jär-10 jestettyä sivuseinämää 28, 30, 32, 34, jotka ovat yhtä pitkiä muodostaen kammion reunat. Sulatuskammion poikkileikkauksen muodon ei tarvitse olla aivan nelikulmainen, mutta poikkeamat tulee rajoittaa siten, että kammio jää tehokkaasti nelikulmaiseksi tarkoitustaan 15 varten. Edullisesti näiden jokaisen elimen sisäpuolinen pinta on olennaisesti yhdessä tasossa niin, että saadaan aikaan tehokas lämpösäteily ja toistosäteily seinäelimien ja syötettävän raaka-ainepinon välille.
Tärkeä keksinnön mukainen yksityiskohta on 20 sen elimien suhteellinen koko. Ihanteellisesti jokaisen sivuseinämän 28, 30, 32, 34 sisäpuolen pituuden suhde korkeuteen on 3 : 1. Tämä suhde antaa tehokkaimman lämmönsiirron sulatuskammion lattialle sijoitetun vapaasti seisovan syötettävän raaka-ainekasan 35 pin-25 taan (esitetty pistekatkoviivalla). Lieventävien . .· asianhaarojen vallitessa muita suhteita 2.2 : 1 - 4.4
Ml *.·' : : 1 välillä voidaan käyttää, mutta useimmissa tapauk sissa sulatusteho heikkenee.
J**ti Syöttöaukko 36 osasista koostuvan syötettävän 30 raaka-aineen syöttämistä varten sulatuskammioon 22 on sijoitettu keskelle kattoa 24. Edullisesti syöttöaukko • · · 36 on sijoitettu kammion katon yläpuolelle lyhyen *...· eteis- tai kuiluosan 38, jolla on nelikulmainen sisäi nen poikkileikkaus, avulla, joka on symmetrisesti si-35 joitettu suhteessa sulatuskammioon. Kuiluosan 38 sisäpuolinen korkeus on pienempi kuin sen leveys ja leveyden suhde korkeuteen on pienempi kuin sulatuskammion S 100615 sivuseinien pituuden suhde korkeuteen. Aukko 36 on peitetty irrotettavalla väliseinällä tai kannella 40. Kuljetuselin 42 osasista koostuvan syötettävän raaka-aineen jatkuvaa tai sysäyksittäin tapahtuvaa syöttä-5 mistä varten on järjestetty sulatuskammion sisääntulo-aukon 36 kautta. Kuljetuselimeen voi kuulua kumuloiva suppilolaite 44 siinä tapauksessa, että syötettävän raaka-aineen syöttö tapahtuu sysäyksittäin panoksit-tain.
10 Tavallisissa toimintaolosuhteissa syötettävän raaka-aineen pohja 35 leviää sivuttain jokaisen neljän sivuseinän keskeisen pohjaosan läheisyyteen ja huippu ylettyy pystysuoraan eteiskuiluosan 38 pohjaan. Tämän mukaisesti vapaasti seisovan raaka-ainekasan ulkopuo-15 linen pinta on vino sisäänpäin pohjasta yläosaan antaen sille tavallisesti kartiomaisen ulkomuodon. Kasan pinnan kaltevuus on sopivasti muuttumaton kaikkialla paitsi pinon pohjaosassa, jossa se vähenee äkkijyrkäs-ti niin kuin kuvassa 1 on esitetty. Tavallisesti kar-20 tiomainen ulkomuoto on tarkoitettu käsittämään kartiomaisen kasan, jossa pohjan reunaosa sulaa pois samoin kun samanlainen pino pyramidin muotoisena, jolla on neliskulmainenn poikkileikkaus. Raaka-ainekasa, jossa on pyramidinmuotoisia osia, voidaan saada aikaan, kun 25 kasan huipun annetaan laajentua kuiluun 38 ja joutua ; .· kuilun ulosmenopään nelikulmaisen muodon kanssa koske- • · · tuksen syöttöprosessin aikana.
Kokonaisgeometrinen suhde nelikulmaisen sula-j\ tuskammion tulenkestävien pinta-alojen ja syötettävän 30 raaka-ainekasan vinon pinta-alan välillä lisää sula- » « · misprosessia. On tärkeätä havaita, että tässä suhtees-sa vaakasuora etäisyys sulatuskammion sivuseinämien • · · lämpösäteilevien pinta-alan ja vastaavan raaka-ainekasan pinta-alan välillä pienenee jatkuvasti ylä-35 osasta pohjaan. Samalla tavalla pystysuora etäisyys sulatuskammion katon lämpösäteilevien pinta-alan ja vastaavan syötettävän raaka-ainekasan pinta-alan vä- 100615 6
Iillä pienenee jatkuvasti kammion sivuilta eteiseen sen keskellä. Myös suhde sivuseinämien lämpösäteilevi-en kokonaispinta-alan ja vastaavan syötettävän raaka-ainekasan pinta-alan välillä tietyssä tasossa lisään-5 tyy jatkuvasti pohjasta yläosaan.
Poltin 45, jolla on korkea lämpötila ja joka on tarkoitettu toimimaan virtaavalla polttoaineella ja esilämmitetyllä polttoilmalla, on asennettu sulatus-kammion kunkin sivuseinämän peräpäähän lähelle liitos-10 kohtaa, jonka muodostaa sen seinämän peräosa ja seu-raavan peräkkäin olevan seinämän etuosan välille. Maa-kaasupolttoaine on edullisinta, mutta myös muita polttoaineita voidaan käyttää. Polttimien akselit ovat kohtisuoraan sivuseinämien sisäpintoja vastaan ja si-15 ten samansuuntaisia katon pinnan kanssa samoin kuin vieressä olevan sivuseinämien pinnan kanssa. Kukin poltin 45 sijaitsee sivuseinämän yläpuoliskolla. Edullisesti kukin niistä on sijoitettu suhteessa syötettävän raaka-ainekasan pintaan, kattoon ja viereiseen 20 sivuseinämään niin, että sen akseli on samalla etäi syydellä katon pinnasta, sen peräkkäin olevasta sivuni : seinämän pinnasta ja kasan pinnasta lähimmässä pis- : : teessä, niin kuin kuvassa 1 voidaan nähdä. Tämä jär- : jestely saa aikaan tehokkaimman lämmönsiirron raaka- 25 ainekasan pintaan ja saa aikaan palamistuotteiden ren- gasmaisen massavirtauksen sulatuskammion pystysuoran • · keskiviivan ympäri. Rengasmaisen virtausvyöhykkeen ulkopuolella on neljä suhteellisen liikkumatonta mas-.. savirtausvyöhykettä, joista kullakin on tilavuus, joka 30 on viereinen yhden kulmista kanssa, jonka sivuseinämän • · « ‘•j ' liitoskohdat muodostavat. Hienot ainehiukkaset, joita rengasmaisesti virtaava kaasun päävirtaus vie muka- • · · ····* naan, ovat taipuvaisia putoamaan pois virtauksesta, kun ne saavuttavat liikkumattoman vyöhykkeen. Lattia-' 35 alueet näiden liikkumattomien vyöhykkeiden alla ovat melkoisen kokoisia ja sijaitsevat syötettävän raaka-ainekasan kehän ulkopuolella. Matalia lammikolta sulaa 7 100615 tuotetta raaka-ainekasasta kerääntyy näille alueille samaan aikaan, kun osa niistä saa virrata pois sula-tuskammiosta sitä mukaa, kun on tarve. Sulan aineen pinta näillä alueilla on altistettu huomattavalle mää-5 rälle lämpösäteilyä ja se käy siten läpi jonkinlaisen alkujalostuksen, johon voi kuulua pelkistys, jos halutaan, ja lämpötilan tasoittaminen.
Esikuumennuslaite 46, johon kuuluu jakelukanava 48 ja ainakin yksi polttoaineella kuumennettu 10 pitkänomainen esikuumennin 50, on yhteydessä sulatus-kammion kanssa sisääntuloaukon 52 kautta jakelulait-teen ylävirran päässä. Sisääntuloaukko 52 ulottuu su-latuskammion seinämän pohjaosan läpi keskeltä sen päiden välistä. Vaikka sulatuslaite toimii tehokkaasti 15 vain yhdellä polttoainekuumennetulla esikuumentimella, niin edullisessa sovellutuksessa on ainakin kaksi sellaista esikuumenninta. On havaittu, että sulatuslait-teen suurin hyötysuhde, mitattuna kokonaispolttoaine-tarpeena, joka tarvitaan tuottamaan yksi yksikkö sulaa 20 tuotetta tietyssä lämpötilassa, lisääntyy käyttämällä yhden sulatuskammion yhteydessä useampia kuin yhtä polttoaineella kuumennettua esikuumenninta pikemmin kuin yhdistämällä sulatuskammio yhden suhde yhteen polttoaineella kuumennettuun esikuumentimeen.
25 Jakelukanavalla 48 on suorakulmainen sisä- poikkileikkaus ja on rajattu tasomaisilla tulenkestä- • · · : villä seinillä. Sen pohja tai lattia sisääntuloaukossa ja etäisyyden päässä siitä myötävirtaan on samassa }\ tasossa sulatuskammion lattian kanssa. Myötävirtaan :·. 30 alaspäin kalteva luiska 54 ulottuu tämän taso-osan päästä myötävirtaan keräysaltaaseen 55. Sula tuote, • · · *.·..· jossa on fraktioita, joilla on eri tiheydet virtaavat « · · liuskaa alas altaaseen, jossa on pohja, joka on alin alue kulussa. Sulan tuotteen tiheämmät fraktiot las-35 keutuvat altaan pohjalle, josta ne poistetaan laskuha-nan 56 kautta. Allasosaan virtaamisen jälkeen sulan tuotteen vähemmän tiheät fraktiot altaan ylätasossa 100615 8 jakautuvat ja virtaavat pitkänomaisten esikuumentimien' 50 keskipisteestä erillään olevia päitä päin.
Esikuumentimet ovat kooltaan identtisiä ja niillä on poikkileikkaukseltaan suorakulmaiset sisäti-5 lat, joiden leveys, korkeus ja pituus suhteet ovat sellaiset, että niiden leveys on yhtä suuri tai suurempi kuin niiden pituus ja niiden pituuden suhde leveyteen on suurempi kuin 3 : 1. Suuri joukko alaspäin suunnattuja laakapolttimia 60, joita esitetään piste-10 katkoviivoin kuvassa 2, tuottavat suuren intensiteetin omaavan lämmönsiirron sulaan tuotteeseen esikuumentimien lattialla. Ne sijaitsevat kunkin esikuumentimen katossa ja ovat järjestetyt yksittäisesti samansuuruisin välein pitkin sen keskiviivaa pituussuunnassa.
15 Niiden tarkoituksena on nostaa sisääntulevan sulan lämpötila prosessissa tarvittavaan lopulliseen lämpötilaan. Esimerkiksi tuotettaessa mineraalikuituja esi-kuumentimeen tulevan sulan keskilämpötila on nimellinen 1400 °C ja lopullinen lämpötila on 1500°C. Hiukka-20 sista suhteellisen vapaat palamistuotteet näistä esi kuumentimien polttimista virtaavat ulos jakelukanavan kautta sulatuskammioon, jossa ne tulevat kammioon kahden liikkumattoman vyöhykkeen välistä. Sen jälkeen ne sekoittuvat ja täydentävät rengasmaisesti virtaavia 25 palamistuotteita, joita sulatuskammion polttimet tuot- ; .· tavat. Osittain puhdistetun sulan tuotteen, joka vir- • · · ί taa ulos jakelulaitteesta vastaaviin esikuumentimiin, lämpötilaa nostetaan ja sille voidaan antaa lisälämpö- i\. käsittely samalla, kun se kulkee niiden läpi. Kun su- « 30 latuslaitetta käytetään sulattamaan kiviainetta käy tettäväksi mineraalikuitujen valmistukseen, puhdistuk- • · · *.!.· seen sisältyy sulan tuotteen saattaminen korkeampaan ··· '...· tasaiseen käsittelylämpötilaan ja prosessissa sen pel- kistämättömien osien pelkistäminen. Sulan tuotteen 35 pelkistys vähentää sen lämpöläpikuultamattomuutta ja siten parantaa lämmönsiirtoa sulaan tuotteeseen. Puhdistettu sula tuote voidaan tämän jälkeen siirtää esi- 100615 9 kuumentimien keskipisteestä erillään olevista päistä niiden vastaaviin mineraalivillakehruukoneisiin (ei esitetty).
Rekuperaattori 62, joka on kiinnitetty sula-5 tuskammion sivuseinämään sille sivulle, joka on vastapäätä sitä sivuseinämää, jossa esikuumennin sijaitsee, on yhteydessä sulatuskammion sisätilaan sen keskellä olevan ulostuloaukon kautta, joka aukko samalla tavalla sijaitsee kahden liikkumattoman vyöhykkeen välissä.
10 Rekuperaattoriin kuuluu rekuperaattoriosa 64 ja pois-toputkiosa 65. Sen tarkoitus on poistaa lämpöä poisto-kaasuista, jotka virtaavat ulos sulatuskammiosta, ja siirtää talteen otettu lämpö polttoilmaan, joka viedään polttimiin. Lisäksi rekuperaattori antaa välineet 15 automaattiseen alipaineen kehittämiseen syötettävän raaka-aineen syöttöön tai sisääntuloaukkoon 36. Tämä on toteutettu riittävän poistoputken korkeuden, sula-tuskammiossa olevan paineilmaisimen 66, vedon-ohjausmekanismin, johon kuuluu säätöpelti 68 poisto-20 putkessa, ja ohjelmoidun ohjaimen 70 avulla.
Sulatusprosessin aloittamiseksi osasista ; koostuva aine syötetään sulatuslaitteen nelikulmaiseen sulatuskammioon syötettävän raaka-aineen syöttöaukon, joka on kammion katon keskellä, läpi sellaisena määrä-25 nä, joka on riittävä tuottamaan vapaasti seisovan ta- • ·' vallisesti kartion muotoisen kasan, joka ulottuu sula- »·« * tuskammion lattialta sen kattoon. Synnytetään pala- misaineiden rengasmainen virtaus kasan pystyakselin j1\ ympäri esikuumennettujen ilmatyyppisten nestemäisen j'j1; 30 polttoaineen polttimien, jotka sijaitsevat kammion *. yläpuoliskossa lähellä sen kulmia, avulla. Palamis- • « · *···’ tuotteiden, jotka virtaavat ulos näistä polttimista, ···1 lämpötila on riittävä pitämään kammion seinien pala mattomat pinnat sellaisessa säteilylämpötilassa, joka 35 on osasista koostuvan aineen kasan pinnalla olevan materiaalin sulamispisteen yläpuolella. Kun osasista koostuva aine sulaa, sula osa virtaa alaspäin kammion 100615 10 lattialle ja tämän jälkeen sieltä esikuumennuslaittee-seen. Siinä tapauksessa, että saatu sula tuote sisältää odottamattomia fraktioita ainetta, jolla on suurempi tiheys, voidaan esikuumennuslaitteen tuloon jär-5 jestää allas, jossa tämä suurempi tiheysfraktio voi laskeutua alas ja laskea pois.
Tavallisesti sula tuote esikuumennuslaitteen pohjalla nostetaan korkeampaan lämpötilaan laakapolt-timien avulla, jotka sijaitsevat esikuumennuslaitteen 10 katossa. Nämä viimeksi mainitut polttimet antavat riittävän määrän palamistuotteita, joita lisätään sulatus kammioon esikuumennuslaitteen aukon kautta, joka on kammion yhdellä seinällä. Samanaikaisesti kammiosta poistuu poistokaasuja rekuperaattoriin aukon läpi kam-15 mion vastakkaisella puolella. Lämpö poistetaan näistä poistokaasuista ja siirretään polttoilmaan, joka vuorostaan viedään polttimiin.
Vaikka edellä oleva selitys koskee vain erästä esitettyä sulatuslaitteen sovellutusesimerkkiä, 20 jota on käytetty kiven sulattamiseen mineraalikuitujen valmistamiseksi, tulee ymmärtää että sulatuslaitetta voidaan käyttää myös muihin tarkoituksiin. Tulee myös ·'· ymmärtää, että käyttämällä tätä laitetta kiven sulat tamiseen tai muiden osasista koostuvien aineiden su-25 lattamiseen pienet muutokset ovat ilmeisiä alan ammattimiehelle ja että sellaisia muunnoksia voidaan tehdä • · *..! oheisten patenttivaatimusten määrittämän keksinnölli- • · · • · · * sen ajatuksen puitteissa.
• ·
• I
• f » li· • · · • « I 1 · · ♦ · • · • · ·
Claims (13)
1. Sulatuslaite (20) tavallisesti kartiomai-sen muodon omaavaa vapaasti seisovaa kasaa (35), joka sisältää valikoimatonta pienistä osasista koostuvaa 5 ainetta, varten, johon laitteeseen kuuluu: sulatuskam-mio (22), jota määrittää katto (24), lattia (26) ja sivuseinämät (28, 30, 32, 34), jotka kaikki ovat tu lenkestävää ainetta, polttoaineella kuumennettava esi-kuumennuslaite (46), joka on yhteydessä sulatuskammion 10 (22) kanssa sivuseinämässä (28) olevan aukon (52) kautta, rekuperaattori (62), joka on yhteydessä sulatuskammion kanssa sivuseinämässä (32) olevan aukon kautta, joka aukko on vastakkaisesti esikuumennuslait-teen aukon sisältävän sivuseinämän suhteen, ja syötet-15 tävän raaka-aineen syöttöaukko (36), joka .sijaitsee keskeisesti katossa (24) vapaasti seisovan raaka-ainekasan muodostamiseksi lattialle (26), tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu neljä peräkkäisesti yhdistettyä pystysuoraa sivuseinämää (28, 30, 20 32, 34), ja että poltin (45) on järjestetty kuhunkin sivuseinämään, joka poltin on sijoitettu sivuseinämän : taaemman pään ja seuraavan sivuseinämän etupään muo- , , dostaman liitoskohdan läheisyyteen.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sulatuslai-25 te, tunnettu siitä, että polttimet (45) on si- joitettu sulatuskammion (22) yläpuoliskoon, ja että • kunkin polttimen akseli on yhdensuuntainen viereisen sivuseinämän pinnan suhteen palamistuotteiden rengas- • i ί *· maisen virtausalueen muodostamiseksi sulatuskammioon • C i: . 30 keskitettynä raaka-ainekasan (35) pystyakselin ympä rille. « · a • I ·
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sulatuslai- | te, tunnettu siitä, että kunkin polttimen (45) akseli on samalla etäisyydellä viereisen sivuseinämän : ·; 35 (28, 30, 32, 34), katon (24) ja kasan (35) pintojen lähimmästä pisteestä. 100615 12
4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sulatuslai-te, tunnettu siitä, että sulatuskammiossa (22) on joukko liikkumattomia vyöhykkeitä rengasmaisen alueen ulkopuolella.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen sulatuslai- te, tunnettu siitä, että esikuumennuslaite (46) on yhteydessä sulatuskammion (22) kanssa aukon (52) kautta, joka aukko on järjestetty kahden liikkumattoman vyöhykkeen väliin.
6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sulatuslai- te, tunnettu siitä, että rekuperaattorissa (62) on vedonohjausvälineet (68), jotka yhdessä rengasmaisen virtauksen kanssa pystyvät tuottamaan alipaineen syötettävän raaka-aineen syöttöaukkoon (36).
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sulatuslai- te, tunnettu siitä, että esikuumennuslaittee-seen (46) kuuluu ainakin kaksi esikuumenninta (50), jotka haarautuvat jakelukanavasta (48).
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sulatuslai- 20 te, tunnettu siitä, että säteilylämmönsiirtoky- ky sivuseinämistä (28, 30, 32, 34) raaka-ainekasan : (35) pinta-alayksikköön lisääntyy jatkuvasti pohjasta huippuun päin.
9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sulatuslai- 25 te, tunnettu siitä, että säteilylämmönsiirtoky- • · ky katosta (24) raaka-ainekasan (35) suoraviivaiseen • ♦ · : pinta-alayksikköön lisääntyy jatkuvasti kammion (22) keskeltä sivuseinämiin (28, 30, 32, 34) päin.
»*·,. 10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sulatus- 30 laite, tunnettu siitä, että vaakasuora etäisyys *. sivuseinämistä (28, 30, 32, 34) raaka-ainekasaan (35) « i t ’•j;* pienenee jatkuvasti huipusta pohjaan päin.
'···* 11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sulatus- laite, tunnettu siitä, että pystysuora etäisyys 35 katosta (24) raaka-ainekasaan (35) pienenee jatkuvasti kammion (22) sivuista syötettävän raaka-aineen syöttö-aukkoon (36) päin. 100615 13
12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sulatus-laite, tunnettu siitä, että sivuseinämien (28, 30, 32, 34) sisäpinta on tasomainen, sivuseinämät ovat yhtä pitkiä ja kunkin sisäseinämän sisäpuolen pituuden 5 suhde korkeuteen on välillä 2.2 : 1-4.4 : 1.
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen sulatus-laite, tunnettu siitä, että kunkin sivuseinämän (28, 30, 32, 34) sisäpuolen pituuden suhde korkeuteen on 3 : 1. • m t : : « · i · • 1 I ·
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US80661791 | 1991-12-12 | ||
| US07/806,617 US5211555A (en) | 1991-12-12 | 1991-12-12 | Melting apparatus and method |
| US9210270 | 1992-11-23 | ||
| PCT/US1992/010270 WO1993012396A1 (en) | 1991-12-12 | 1992-11-23 | Melting apparatus and method |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI933555A7 FI933555A7 (fi) | 1993-08-12 |
| FI933555A0 FI933555A0 (fi) | 1993-08-12 |
| FI100615B true FI100615B (fi) | 1998-01-15 |
Family
ID=25194445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI933555A FI100615B (fi) | 1991-12-12 | 1993-08-12 | Sulatuslaite |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5211555A (fi) |
| EP (1) | EP0571599B1 (fi) |
| AT (1) | ATE158073T1 (fi) |
| AU (1) | AU655523B2 (fi) |
| CA (1) | CA2101529A1 (fi) |
| DE (1) | DE69222152D1 (fi) |
| FI (1) | FI100615B (fi) |
| NO (1) | NO302914B1 (fi) |
| WO (1) | WO1993012396A1 (fi) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5423676A (en) * | 1992-03-30 | 1995-06-13 | Osaka Gas Co., Ltd. | Waste melting furnace |
| US7828873B2 (en) * | 2005-04-26 | 2010-11-09 | Technological Resources Pty. Limited | Forehearth |
| CN106277718B (zh) * | 2016-08-19 | 2019-03-15 | 巨石集团有限公司 | 一种玻璃纤维池窑用玻璃液通道加热方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1869591A (en) * | 1928-11-30 | 1932-08-02 | American Smelting Refining | Center wall furnace |
| US1834631A (en) * | 1928-12-05 | 1931-12-01 | Hartford Empire Co | Apparatus for making glass |
| NL278694A (fi) * | 1962-05-21 | |||
| FR1375847A (fr) * | 1963-08-22 | 1964-10-23 | Saint Gobain | Perfectionnements à la fusion du verre |
| US3526492A (en) * | 1968-09-16 | 1970-09-01 | Fred R Motsch | Glass premelter |
| US3620514A (en) * | 1969-10-08 | 1971-11-16 | Air Reduction | Fuel-air fired furnace with supplemental oxygen-fuel burner |
| US3633886A (en) * | 1970-04-20 | 1972-01-11 | Owens Corning Fiberglass Corp | Heating furnaces |
| US3990878A (en) * | 1976-02-10 | 1976-11-09 | Jury Vasilievich Troyankin | Glass melting apparatus |
| JPS5632877Y2 (fi) * | 1977-04-30 | 1981-08-04 | ||
| DE8527603U1 (de) * | 1985-09-27 | 1985-12-12 | Bleiwenz GmbH, 6920 Sinsheim | Schmelz- und Warmhalteofen |
| EP0264630A3 (de) * | 1986-10-23 | 1992-09-09 | Nordson Corporation | Vorrichtung zum Verflüssigen eines thermoplastischen Kunststoffes |
| US4781171A (en) * | 1987-07-06 | 1988-11-01 | Indugas, Inc. | Gas fired particulate melting apparatus and method |
| US4921521A (en) * | 1988-10-31 | 1990-05-01 | Kremenets Yury D | Method and furnace for melting inorganic materials |
-
1991
- 1991-12-12 US US07/806,617 patent/US5211555A/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-11-23 AU AU31501/93A patent/AU655523B2/en not_active Ceased
- 1992-11-23 AT AT92925450T patent/ATE158073T1/de active
- 1992-11-23 DE DE69222152T patent/DE69222152D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-11-23 WO PCT/US1992/010270 patent/WO1993012396A1/en not_active Ceased
- 1992-11-23 EP EP92925450A patent/EP0571599B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-11-23 CA CA002101529A patent/CA2101529A1/en not_active Abandoned
-
1993
- 1993-08-09 NO NO932834A patent/NO302914B1/no not_active IP Right Cessation
- 1993-08-12 FI FI933555A patent/FI100615B/fi active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1993012396A1 (en) | 1993-06-24 |
| NO302914B1 (no) | 1998-05-04 |
| FI933555A7 (fi) | 1993-08-12 |
| AU655523B2 (en) | 1994-12-22 |
| FI933555A0 (fi) | 1993-08-12 |
| EP0571599A1 (en) | 1993-12-01 |
| AU3150193A (en) | 1993-07-19 |
| EP0571599B1 (en) | 1997-09-10 |
| DE69222152D1 (de) | 1997-10-16 |
| NO932834D0 (no) | 1993-08-09 |
| EP0571599A4 (fi) | 1994-02-02 |
| NO932834L (no) | 1993-08-09 |
| CA2101529A1 (en) | 1993-06-13 |
| ATE158073T1 (de) | 1997-09-15 |
| US5211555A (en) | 1993-05-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5979191A (en) | Method and apparatus for melting of glass batch materials | |
| US3834860A (en) | Apparatus for heating and calcining of powder and/or pulverized materials | |
| JPH05139753A (ja) | 天井据え付け式補助酸素焚きバーナー | |
| US4875919A (en) | Direct contact raining bed counterflow cullet preheater and method for using | |
| CS212708B2 (en) | Method of and apparatus for heat treatment of finely grained materials | |
| AU641463B2 (en) | Method and apparatus for feeding pulverous solid materials and reaction gas into a smelting furnace | |
| US3544090A (en) | Kiln for making cement clinker | |
| ITMI20082312A1 (it) | Essiccatore per inerti | |
| FI100615B (fi) | Sulatuslaite | |
| CN103765141B (zh) | 用于传输冶金材料的装置 | |
| US4035139A (en) | Method of heat treating fine granular material | |
| US4285718A (en) | Method of operating tubular heat exchanger for preheating pulverous glass batch | |
| US4118176A (en) | Heat treatment for fine-grained materials | |
| CN103797324B (zh) | 用于传输冶金材料的装置 | |
| KR0131828B1 (ko) | 이중 선회 기류를 형성하는 시멘트 원료의 가소장치 | |
| FI90654C (fi) | Mineraalivillajätteen tuhoaminen ja käyttäminen uudestaan | |
| US4330315A (en) | Method and apparatus for preheating pulverous materials prior to their introduction into a melting furnace | |
| GB2083018A (en) | Preheating Particulate Materials by Indirect Heat Exchange Prior to Melting | |
| US3721017A (en) | Apparatus for cooling particles | |
| PL196002B1 (pl) | Piec do wytapiania szkła oraz sposób wytapiania szkła | |
| EP0001932B1 (en) | Rotating kiln or cooler for use in the manufacture of cementitious material | |
| CA1147954A (en) | Apparatus and method for heating an aggregate material | |
| EP1624109B1 (en) | Apparatus for recycling asphalt for production plants of bitumimous conglomerate | |
| US5044942A (en) | Cement shaft suspension furnace and process | |
| CA2034334C (en) | Cement shaft suspension furnace and process |