FI111028B - Menetelmä sulatusuunin kaasuvirtauksen jäähdyttämiseksi - Google Patents

Description

111028

MENETELMÄ SULATUSUUNIN KAASUVIRTAUKSEN JÄÄHDYTTÄMISEKSI

Tämä keksintö kohdistuu menetelmään jäähdyttää sulatusuunista kuten 5 liekkisulatusuunista tulevaa poistokaasuvirtausta uunin nousukuilussa hienojakoisilla nestesuihkuilla, jolloin kaasun sisältämien kiintoaine-partikkelien yhteenkasvaminen ja sintraantuminen estyy.

Tunnetusti liekkisulatusuuni muodostuu reaktiokuilusta, alauunista ja 10 nousukuilusta. Sulatettava rikaste ja lisäaineet syötetään reaktiokuiluun, jossa ne sulavat ja laskeutuvat alauuniin, jonne muodostuu rikasteesta ja kuonaamuodostavasta aineesta ainakin kivi- ja kuonakerrokset. Käsittelyssä muodostuneet ja reagoineet savukaasut poistetaan nousukuilun kautta, jolloin myös hienojakoisin osa sulapisaroista pyrkii poistumaan 15 kaasujen mukana lentopölynä. Useimmiten kaasut jäähdytetään ja puhdistetaan nousukuilun jälkeen sijoitetussa jätelämpökattilassa ja sähkösuoti-messa. Jätelämpökattilan säteilyosan tarkoituksena on jäähdyttää kaasut niin, että sulapartikkelit jähmettyvät ja lämpötila laskee partikkelien sintrauslämpötilan alapuolelle. Sulatusuunista poistettavat kaasut voidaan 20 käsitellä myös muulla tavalla.

Liekkisulatusuunin nousukuilusta poistuvien kaasujen lämpötila on luokkaa 1300 °C hieman sulatettavasta materiaalista riippuen. Usein poistokaasujen mukana kulkeutuvat sulapisarat pyrkivät sintraantumaan yhteen ja 25 tarttumaan seinämiin ja esimerkiksi nousukuilusta jälkikäsittelylaitteisiin : johtavaan poistoaukkoon, ns. nousukuilun kurkkuun. Kasvettumien poista minen kurkulta onnistuu vain pilkkaamalla tai ampumalla ja tämä puolestaan aiheuttaa katkoksia tuotantoon.

30 Joissakin tapauksissa, esimerkiksi nikkelin liekkisulatusprosessissa, poisto-kaasujen mukana lentävät pölypartikkelit ovat oksidisia, lähinnä Fe- ja

‘I

2 111028

Ni-oksideja. Tällöin sulatusuunissa syntyvän lentopölyn sulamispiste voi nousta niin korkeaksi, että pölypartikkelien pitäminen sulana nousukuilun ulkopuolelle asti ei onnistu kohtuudella, vaikka nousukuilun lämpötilaa voidaan jonkin verran nostaa polttamalla siellä lisäpolttoainetta. Seurauk-5 sena on pölypartikkelien aiheuttamat kasvannaiset erityisesti juuri kaasujen poistoaukossa.

Edellä kuvatun epäkohdan, pölypartikkelien muodostaman kasvettuman poistamiseksi on nyt kehitetty menetelmä, jolla voidaan kasvettumien 10 muodostumista vähentää, ja muuttaa kasvettuman luonnetta. Kehitetyn menetelmän mukaisesti sulatusuunista tulevan poistokaasuvirtauksen ja sen sisältämien pölypartikkelien lämpötilaa pudotetaan jo nousukuilussa hienojakoisten nestesuihkujen avulla niin, että partikkelit eivät enää sintraannu eivätkä tartu pintoihin vaan lentävät kaasuvirran mukana ulos uunista. Se 15 pöly, mikä kurkulle laskeutuu, on niin haurasta ja hienojakoista, että se voidaan helposti puhaltaa aukosta pois prosessia keskeyttämättä. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit käyvät esille oheisista vaatimuksista.

Käytännössä pölyn jäähdyttäminen tapahtuu sumuttamalla nousukuiluun 20 vettä hyvin hienojakoisina pisaroina esimerkiksi säteettäisesti suuttimien kautta nousukuilun seinämiltä uunin sisälle. Sumutettavan veden määrän on oltava niin pieni, että se kaikki höyrystyy, niin ettei sulan pintaan pääse räjähdysvaaran vuoksi ensimmäistäkään vesipisaraa. On todettu, että pölypartikkelien riittävä lämpötilan aleneminen saavutetaan, kun sumute-25 tavan veden määrä on 40-120 kg/1000 Nm3 nousukuilun kaasuvirtausta.

Keksintöä kuvataan vielä oheisen kaaviokuvan 1 avulla.

Kuvassa 1 on esitetty liekkisulatusuuni 1, joka muodostuu reaktiokuilusta 2, 30 alauunista 3 ja nousukuilusta 4. Rikaste, kuonaamuodostava aine, lentopöly ja reaktiokaasu syötetään uuniin reaktiokuilun yläpuolelta rikastepolttimen 5 3 111028 kautta. Reaktiokuilussa syötettävät kiintoaineet sulavat ja reagoivat typpipitoisen reaktiokaasun kanssa ja keskenään. Alauuniin muodostuu ainakin kaksi sulakerrosta, kuonakerros 6 päällimmäisenä ja kivikerros 7 sen alapuolella. Reaktioissa syntyneet savukaasut poistuvat uunista nousu-5 kuilun kautta nousukuilun kurkulle 8 ja hienojakoisimmat sulapartikkelit kulkevat kaasun mukana. Nousukuilu on varustettu spraysuuttimilla 9, joiden kautta sumutetaan kuumiin kaasuihin vettä, joka pudottaa sulapartikkelien lämpötilan selvästi sulamispisteen alapuolelle, edullisesti sintrautu-mislämötilan alapuolelle. Siten kaasut jäähdytetään lämpötila-alueelle 1000 10 -1150 °C. Ainakin osa spraysuuttimista on edullista sijoittaa lähelle nousu-kuilun kurkkua, ja suuttimet voidaan asettaa yhteen tai useampaan kerrokseen. Sumutuksen seurauksena osa kiintoainepartikkeleista putoaa takaisin alauunin sulaan ja osa jatkaa hauraana matkaansa kaasujen jälkikäsittely-yksikköön.

Claims (5)

111028

1. Menetelmä sulatusuunin poistokaasuvirtauksen mukana kulkevan hienojakoisten partikkelien sintrautumisen estämiseksi sulatusuunin 5 poistokaasujen poistoaukolla ja jälkikäsittelylaitteissa, tunnettu siitä, että poistokaasuvirtaa jäähdytetään hienojakoisten vesisuihkujen avulla liekkisulatusuunin nousukuilussa ennen kaasun poistamista uunista kaasuvirran sisältämien partikkelien jäähdyttämiseksi niiden sulamispisteen alapuolelle. 10

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin osa vesisuihkuista on sijoitettu lähelle kaasujen poistoaukkoa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasu-15 virran sisältämät partikkelit jäähdytetään niiden sintrautumislämpötilan alapuolelle.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasu-virran sisältämät partikkelit jäähdytetään lämpötilaan 1000- 1150 °C. 20

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdy-tykseen suuttimien kautta syötettävä vesimäärä on 40 - 120 kg /1000 Nm3 nousukuilun kaasuvirtausta kohti. 111028