FI116571B - Process for melting inert material - Google Patents

Process for melting inert material Download PDF

Info

Publication number
FI116571B
FI116571B FI20031402A FI20031402A FI116571B FI 116571 B FI116571 B FI 116571B FI 20031402 A FI20031402 A FI 20031402A FI 20031402 A FI20031402 A FI 20031402A FI 116571 B FI116571 B FI 116571B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
inert material
fuel
melting
suspension
flame
Prior art date
Application number
FI20031402A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20031402A (en
FI20031402A0 (en
Inventor
Risto Saarinen
Ilkka Kojo
Original Assignee
Outokumpu Oy
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 Outokumpu Oy filed Critical Outokumpu Oy
Priority to FI20031402A priority Critical patent/FI116571B/en
Publication of FI20031402A0 publication Critical patent/FI20031402A0/en
Priority to PCT/FI2004/000529 priority patent/WO2005031011A1/en
Priority to PE2004000942A priority patent/PE20050848A1/en
Priority to ARP040103529 priority patent/AR046414A1/en
Publication of FI20031402A publication Critical patent/FI20031402A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI116571B publication Critical patent/FI116571B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0026Pyrometallurgy
    • C22B15/0028Smelting or converting
    • C22B15/0047Smelting or converting flash smelting or converting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/001Dry processes
    • C22B7/003Dry processes only remelting, e.g. of chips, borings, turnings; apparatus used therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/02Working-up flue dust
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/04Working-up slag
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B9/00General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Description

116571116571

MENETELMÄ INERTIN MATERIAALIN SULATTAMISEKSIMETHOD FOR Melting Inert Material

Keksinnön kohteena on itsenäisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä inertin materiaalin sulattamiseksi metallurgisessa lämpötilareaktorissa, kuten 5 liekkisulatusuunissa.The invention relates to a process for melting inert material in a metallurgical temperature reactor, such as a flame smelting furnace, according to the independent claim.

Metallurgisen teollisuuden jätteet ja sivutuotteet ovat tyypillisesti vaikeita käsitellä. Esimerkkinä voidaan mainita sinkkitehtaiden hydrometallurgiset sakat kuten jarosiitti sekä terästeollisuuden pölyt ja hilseet. Edellä mainitut materiaalit ovat 10 yleensä palamatonta kemiallisesti inerttiä materiaalia. Jätteitä voidaan käsitellä sulattamalla jätemateriaali, sitomalla se johonkin toiseen aineeseen ja käyttämällä se hyväksi jossakin muussa prosessissa tai tuotteessa. Jätteiden kiintoainepartikkelien reagointi ei tuota lämpöä, vaan sulatettaessa jätettä kaikki tarvittava energia on tuotava ulkopuolisen polttoaineen muodossa. Reaktiot ovat 15 siis endotermisiä. Usein jätepartikkelit ovat monista pienistä hiukkasista agglomeroituneita ja siten rakenteeltaan huokoisia.Waste and by-products from the metallurgical industry are typically difficult to handle. Examples include hydrometallurgical precipitates from zinc factories such as jarosite and dust and flakes from the steel industry. The above materials are generally non-combustible chemically inert materials. Waste can be treated by melting the waste material, binding it to another material and utilizing it in another process or product. The reactivity of the solid particles in the waste does not produce heat, but when it is thawed, all the energy required must be supplied in the form of external fuel. The reactions are thus endothermic. Often the waste particles are agglomerated of many small particles and thus have a porous structure.

ΐ Fl patentin 91283 mukaan tunnetaan tapa ja laitteisto nostaa pääosin ;palamattomien pulverimaisten kiintoainepartikkelien lämpötila ja sekoitustehokkuus 20 niin korkeaksi, että haluttu sulaminen ja haihtuminen saavutetaan. Keksinnölle ominaista on se, että kuumentaminen ja sekoittuminen tapahtuu vähintään kahdessa vaiheessa. Reaktiokuiluun syötetään polttoaineen ja hapen tai happirikastetun ilman seos, joka syttyy ja johon liekkiin syötetään palamaton kiintoaine. Uuni on varustettu erilaisilla polttimilla lämmön tuottamiseksi : 25 pulverimaisen materiaalin ja ilman/hapen syötön lisäksi. Reaktiot saatetaan :: tapahtumaan suspensiosulatusuunissa.According to Fl Patent 91283, a method and apparatus for raising the temperature and mixing efficiency of non-combustible powdery solids to a level sufficient to achieve the desired melting and evaporation are known. The invention is characterized in that the heating and mixing takes place in at least two steps. The reaction shaft is fed with a mixture of fuel and oxygen or oxygen-enriched air which ignites and into which the flame is fed a non-combustible solid. The furnace is equipped with various burners to produce heat: 25 in addition to powdered material and air / oxygen supply. The reactions are: carried out in a suspension melting furnace.

·:··: US patenteista 4654077 ja 4732368 tunnetaan menetelmä ja laitteisto jätteiden ja : kuonien sulatukseen. Myös näiden julkaisujen mukaisissa ratkaisuissa polttoaine 2 116571 syötetään yhdessä hapen tai happirikastetun ilman kanssa reaktoriin ja sulatettava syöte johdetaan reaktoriin myöhemmin.U.S. Patent Nos. 4,653,077 and 4,732,368 discloses a method and apparatus for melting waste and slags. Also in the solutions according to these publications, fuel 2 116571 is fed together with oxygen or oxygen-enriched air into the reactor and the feed to be melted is subsequently fed to the reactor.

Fl patentista 108865 tunnetaan laite hienojakoisen sulfidisen kiintoaineksen ja 5 happipitoisen hapetuskaasun syöttämiseksi suspensiosulatusuuniin, jolloin kiintoaineksesta ja hapetuskaasusta muodostetaan suspensio erillisessä suspension muodostumistilassa ennen niiden syöttämistä reaktiotilaan. Keksinnön avulla saadaan syötemateriaalin palaminen homogeenisemmaksi.Fl patent 108865 discloses a device for feeding a finely divided sulphidic solid and an oxygen-containing oxidizing gas into a slurry melting furnace, whereby the solid and the oxidizing gas are suspended in a separate suspension formation state before being fed to the reaction space. The invention makes the combustion of the feed material more homogeneous.

10 Käytettäessä reaktiotilassa energian tuottamiseen erillisiä polttimia, on liekistä vaikeaa saada siirtymään lämpöä sulatettavaan materiaaliin. Lisäksi reaktiothan seinämien lämpökuormitus on suuri ja vaikeasti hallittavissa, koska osa polttimien liekkien säteilystä kohdistuu seinämiin aiheuttaen paikallista ylikuumenemista.When using separate burners in the reaction mode to generate energy, it is difficult to cause the flame to transfer heat to the material to be melted. In addition, the thermal load of the reaction walls is high and difficult to control since some of the radiation from the burner flames is directed to the walls causing local overheating.

15 Tämän keksinnön tarkoitus on tuoda esiin uudenlainen ratkaisu inertin materiaalin kuten jätteen sulattamiseksi metallurgisessa lämpötilareaktorissa, kuten liekkisulatusuunissa. Erityisesti keksinnön tarkoitus on tehostaa inertin materiaalin , j sulattamista liekkisulatusuunissa muodostamalla ainakin inertistä materiaalista, , ' ’: palamislämmön tuovasta polttoaineesta sekä hapetuskaasusta suspensio jo ennen ;· 20 niiden liekkisulatusuuniin saattamista.It is an object of the present invention to provide a novel solution for melting an inert material such as waste in a metallurgical temperature reactor such as a flame smelting furnace. In particular, it is an object of the invention to enhance the melting of an inert material in a flame smelting furnace by at least forming a slurry of the fuel producing heat of combustion and oxidizing gas prior to their introduction into the flame smelting furnace.

·.»»· • ‘: Keksinnölle on tunnusomaista se, mitä patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa on esitetty. Keksinnön eräille muille sovellutusmuodoille on tunnusomaista se, mitä muissa patenttivaatimuksissa on esitetty.The invention is characterized by what is stated in the characterizing part of claim 1. Other embodiments of the invention are characterized by what is stated in the other claims.

: 25 / Keksinnön mukaisella ratkaisulla saavutetaan huomattavia etuja. Keksintö ,···. kohdistuu menetelmään inertin materiaalin, kuten jätteen sulattamiseksi metallurgisessa lämpötilareaktorissa, kuten liekkisulatusuunissa jolloin ainakin inertti materiaali syötetään erillisen sekoitushan kautta lämpötilareaktorin t « » ; 30 reaktiotilaan, jolloin ainakin inertti materiaali ja polttoaine sekoitetaan 3 116571 hapetuskaasun kanssa erillisessä sekoitustilassa suspensioksi olennaisesti ennen niiden syöttämistä lämpötilareaktorin reaktioillaan. Edelleen keksinnön mukaan suspensio johdetaan esikuumennetun lämpötilareaktorin reaktiollaan suspension sytyttämiseksi ja edelleen inertin materiaalin sulattamiseksi. Kun suspensio 5 muodostetaan ennen polttoaineen syttymistä, palaminen tapahtuu tasaisesti suspensiossa. Syöttämällä lämpötilareaktoriin jo valmiiksi suspension muodossa inertti materiaali, polttoaine sekä hapetuskaasu eli happi tai happirikastettu ilma, siirtyy polttoainepartikkeleiden palaessa vapautuva lämpö tehokkaasti inertteihin partikkeleihin, jolloin inertit partikkelit sulavat. Kun polttoainekin on sekoittuneena 10 suspensiossa, on lämmönsiirto erittäin tehokasta palavien polttoainepartikkeleiden ja sulatettavien inerttipartikkelien välillä verrattuna siihen, jos polttoaine syötettäisiin myöhemmin.: 25 / The solution according to the invention provides considerable advantages. Invention, ···. is directed to a process for melting an inert material, such as waste, in a metallurgical temperature reactor, such as a flame smelting furnace, wherein at least the inert material is fed through a separate mixing valve to the temperature reactor t? 30, wherein at least the inert material and the fuel are mixed with the oxidant gas in a separate mixing state into a slurry substantially before being fed by their temperature reactor reactions. Further, according to the invention, the suspension is passed through a reaction of a preheated temperature reactor to ignite the suspension and further melt the inert material. When the suspension 5 is formed prior to ignition of the fuel, the combustion will be uniform in the suspension. By feeding the inert material, fuel, and oxidizing gas, i.e., oxygen or oxygen-enriched air, already in suspension into the temperature reactor, the heat released by the fuel particles is effectively transferred to the inert particles, whereupon the inert particles melt. When the fuel is mixed in the suspension, heat transfer between the combustible fuel particles and the meltable inert particles is very effective compared to if the fuel were to be fed later.

Lämpötilareaktoriin syötettävä inertti materiaali on hienojakoista, jolloin partikkelit 15 ovat halkaisijaltaan enintään 0,2 millimetriä. Ollessaan pieniä inertit partikkelit ehtivät paremmin sulaa lämpötilareaktorissa.The inert material fed to the temperature reactor is finely divided so that the particles 15 have a maximum diameter of 0.2 millimeters. Being small inert particles, they are better able to melt in the temperature reactor.

\i Keksinnön erään sovellusmuodon mukaan polttoaineena käytetään kaasumaista polttoainetta, kuten maakaasua. Edelleen erään toisen keksinnön sovellusmuodon :· 20 mukaan polttoaineena käytetään kiinteää polttoainetta, kuten hiilipölyä.According to one embodiment of the invention, the fuel used is a gaseous fuel, such as natural gas. According to another embodiment of the invention: · According to another embodiment, the fuel used is a solid fuel such as coal dust.

·; Käytettäessä kiinteää polttoainetta voidaan polttoaine sekoittaa inertin materiaalin kanssa jo ennen seoksen syöttämistä sekoitustilaan.·; When using solid fuel, the fuel can be mixed with an inert material even before the mixture is fed into the mixing space.

(· » I(· »I

aa

Keksinnön erään sovellusmuodon mukaan inertin materiaalin sulaessaAccording to one embodiment of the invention, the inert material melts

I II I

:,· * 25 muodostuneet pölyt ja kaasut poistetaan lämpötilareaktorista. Keksinnön erään sovellusmuodon mukaan sekoitustilaan syötetään lisäksi sideainetta, kuten ; ‘ ‘ ; silikaattia. Keksinnön erään sovellusmuodon mukaan sekoitustilana käytetään diffuuseripoltinta. Diffuuseripolttimella tarkoitetaan laitetta, jossa on erillinen tila suspension muodostamiselle ennen suspension syöttämistä reaktoriin. Keksinnön 4 116571 erään sovelluksen mukaan metallurgisena lämpötilareaktorina käytetään liekkisulatusuunia.:, · * 25 generated dust and gases are removed from the temperature reactor. According to one embodiment of the invention, a binder such as; ''; silicate. According to one embodiment of the invention, the diffuser burner is used as the mixing space. By diffuser burner is meant a device having a separate space for forming a slurry prior to feeding the slurry into the reactor. According to one embodiment of the invention 4 116571, a flame smelting furnace is used as the metallurgical temperature reactor.

Suspensiossa tapahtuvien reaktioiden ja lämmönsiirron ansiosta myös 5 lämpötilareaktorin seinien lämpökuormitus on hyvin hallinnassa eikä ylikuumenemista tapahdu. Näin ollen voidaan reaktiolämpötila pitää hyvin korkeana esimerkiksi happirikastusta lisäämällä ilman, että sulatusyksikön seinämiin siirtyvä lämpömäärä olisi haitallista itse reaktorille ja vastaavasti hukkalämpö on pieni. Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan pitää myös 10 taloudellisena ja tehokkaana jätteen tai vastaavan inertin materiaalin sulatusmenetelmänä. Edullisesti keksinnön mukaan ylimääräisiä polttimia lämmön tuomiseksi reaktoriin ei tarvita. Suspensiossa olevan polttoaineen palaminen ylläpitää lämpötilareaktorin lämpötilan jatkuvasti niin korkeana, että syttyminen tapahtuu heti, kun suspensio joutuu reaktiotilaan.Due to the reactions in the slurry and the heat transfer, the thermal load on the walls of the 5 temperature reactors is also well controlled and no overheating occurs. Thus, the reaction temperature can be kept very high, for example by adding oxygen enrichment, without the amount of heat transferred to the walls of the melting unit being detrimental to the reactor itself and correspondingly low waste heat. The solution according to the invention can also be considered as an economical and efficient method for melting waste or similar inert material. Preferably, according to the invention, no additional burners are needed to bring heat to the reactor. The combustion of the fuel in the suspension maintains the temperature of the temperature reactor at such a high level that ignition occurs as soon as the suspension enters the reaction state.

1515

Seuraavassa keksintöä havainnollistetaan kuvion avulla.In the following, the invention will be illustrated by means of a figure.

·',*·; Kuvio 1 Keksinnön mukaisen menetelmän toteutus ..; i * 20 Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukaista menetelmää inertin materiaalin 1, kuten jätteen sulattamiseksi metallurgisessa lämpötilareaktorissa 8, kuten • liekkisulatusuunissa. Inertti materiaali syötetään erillisen sekoitushan 2 kautta esikuumennetun lämpötilareaktorin 8 reaktiotilaan 3, ja joka inertti materiaali 1 ja polttoaine 4, kuten hiilipöly sekoitetaan hapetuskaasun 5 kanssa sekoitustilassa 2 :,i : 25 suspensioksi 6 olennaisesti ennen suspension syöttämistä lämpötilareaktorin ...: reaktiotilaan 3. Sekoitustilan seinämään on järjestetty tarpeellinen määrä suuttimia 7, joiden läpi hapetuskaasu 5 pääsee purkautumaan sekoituskaan eri kohdista. *:··! Kun esimerkin mukaan käytetään kiinteässä muodossa olevaa polttoainetta, ; !*, voidaan polttoaine sekoittaa sulatettavan inertin materiaalin kanssa keskenään jo : 30 ennen niiden syöttämistä sekoitustilaan, kuten diffuuseripolttimeen.· ', · *; Figure 1 Implementation of the method according to the invention; Fig. 1 shows a process according to the invention for melting an inert material 1, such as waste, in a metallurgical temperature reactor 8 such as a flame smelting furnace. The inert material is fed through a separate mixing cock 2 into the reaction space 3 of the preheated temperature reactor 8, and each inert material 1 and fuel 4 such as carbon dust are mixed with the oxidation gas 5 in a 2: i: 25 slurry 6 substantially before feeding the slurry to the ... the wall is provided with a sufficient number of nozzles 7 through which the oxidizing gas 5 can be discharged at various points in the mixing. * ··! When using solid fuel as an example,; ! *, the fuel can already be mixed with the inert material to be melted: 30 before being fed into a mixing space such as a diffuser burner.

5 1165715, 116571

Purkautuessaan ulos sekoitustilasta lämpötilareaktorin 8 reaktioillaan 3, suspensiossa 6 olevat polttoainepartikkelit syttyvät ja partikkeleista siirtyy lämpöä inertteihin partikkeleihin, jotka sulavat lämmön vaikutuksesta. Kun reagoivat aineet ovat suspensiossa jo ennen polttoaineen syttymistä, on lämmönsiirto tehokasta 5 palavan polttoaineen ja sulatettavan inertin materiaalin välillä. Sula materiaali poistetaan lämpötilareaktorin pohjalta laskureiän kautta ulos ja materiaalia käsitellään edelleen tarpeen mukaan. Sulatuksessa muodostuneet pölyt ja kaasu poistetaan palamiskaasujen mukana lämpötilareaktorista. Pöly erotetaan kaasusta esimerkiksi kaasunpuhdistusyksikössä ja kierrätetään mahdollisesti 10 lämpötilareaktoriin inertin syötteen mukana.When discharged from the mixing chamber by the reactions 3 of the temperature reactor 8, the fuel particles in the suspension 6 are ignited and heat is transferred from the particles to the inert particles which are melted by the heat. When the reactants are in suspension even before the fuel ignites, the heat transfer between the combustible fuel and the inert material to be melted is effective. The molten material is removed from the bottom of the temperature reactor through a drain hole and the material is further processed as required. Dusts and gas formed during melting are removed with the combustion gases from the temperature reactor. The dust is separated from the gas, for example in a gas purification unit, and possibly recycled to a temperature reactor with an inert feed.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin esimerkin avulla.The invention will now be explained in more detail by way of example.

Esimerkki 15Example 15

Esimerkin mukaan sulatetaan keksinnön mukaisella menetelmällä ongelmajätteeksi luokiteltavaa LD-teräskonvertterin pölyä, käyttökelpoiseen : muotoon silikaatiksi sidottuna. Näin käsiteltynä edellä mainittua pölyä voidaan käyttää hyödyksi esim. konstruktiomateriaalina tai se voidaan varastoida ;; ’ 20 kaatopaikalle.By way of example, the process according to the invention is used to melt dust of an LD steel converter, classified as hazardous waste, in a usable form in silicate bonded form. When treated in this manner, the aforementioned dust can be utilized, for example, as a construction material or stored ;; '20 landfill.

LD-konvertterin pölyä (pitoisuus Fe 33%, CaO 28%, S1O2 4%, C 2%, rauta on pölyssä hematiittina) syötetään 5 t/h (=tonnia/tunnissa) metallurgiseen lämpötilareaktoriin, kuten liekkisulatusuuniin, diffuuseripolttimen kautta sekoitettuna i 25 tarpeelliseen määrään hiilipölyä (pitoisuus: C 72.2%, H 4.8%, 1.21 t/h) sulatusenergian synnyttämiseksi sekä hiekkaa (pitoisuus: Si02 90%) 2.1 t/h silikaattisen kuonan muodostamiseksi. Hiilen polttamiseen tarvittava happi »* » *:·*: syötetään samaan polttimeen happirikastettuna ilmana (happea 1710 Nm3/h ja : X ilmaa 1127 Nm3/h ).The LD converter dust (Fe 33%, CaO 28%, S1O2 4%, C 2%, iron in dust as hematite) is fed at 5 t / h (= tons / hour) to a metallurgical temperature reactor, such as a flame smelting furnace, mixed through a diffuser burner amount of carbon dust (concentration: C 72.2%, H 4.8%, 1.21 t / h) to generate melting energy and sand (content: SiO 2 90%) to generate 2.1 t / h of silicate slag. Oxygen for coal combustion »*» *: · *: supplied to the same burner with oxygen enriched air (oxygen 1710 Nm3 / h and: X air 1127 Nm3 / h).

: 30 6 116571: 30 6 116571

Inertti materiaali (LD-konvertterin pöly), silikaatti (hiekka) ja hiili sekoitetaan keskenään ennen diffuuseripolttimeen syöttämistä. Polttimessa happirikastettu ilma sekoitetaan kiintoaineseokseen, joten kaikki neljä komponenttia (pöly, hiekka, hiili ja happi) ovat homogeenisena suspensiona joutuessaan reaktioillaan. Reaktioilla 5 on esilämmitetty ja sen lämpötila pysyy korkeana suspension sisältämän hiilen palamisen johdosta. Inertit pölypartikkelit ja hiekka kuumenevat sulamislämpötilaan ollessaan suspensiossa reaktiotilassa ja reagoivat keskenään muodostaen lämpötilareaktorin pohjalla sulaa silikaattikuonaa esimerkin mukaan 6.8 t/h (pitoisuus Fe 23.0%, SiC>2 30.0%, CaO 18.8%, lämpötila 1300 C 9). Sula materiaali 10 lasketaan lämpötilareaktorin laskureiästä ulos ja valetaan harkoiksi tai rakeistetaan esimerkiksi vedellä käyttötarkoituksesta riippuen. Lisäksi lämpötilareaktorissa muodostuu kaasua (3783 Nm3/h ja lämpötila 1333 C 9).The inert material (dust from the LD converter), the silicate (sand), and the carbon are mixed before being fed to the diffuser burner. In the burner, the oxygen-enriched air is mixed with the solids mixture, so that all four components (dust, sand, carbon and oxygen) are homogeneous in suspension upon reaction. The reactions 5 are preheated and its temperature remains high due to the burning of the carbon contained in the suspension. The inert dust particles and the sand heat up to the melting temperature while in suspension in the reaction state and react with each other to form molten silicate slag at the bottom of the temperature reactor according to Example 6.8 t / h (Fe 23.0%, SiO 2 30.0%, CaO 18.8%, 1300 ° C 9). The molten material 10 is discharged from the outlet of the temperature reactor and cast into ingots or granulated with, for example, water, depending on the intended use. In addition, the temperature reactor produces gas (3783 Nm 3 / h and temperature 1333 ° C 9).

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutusmuodot eivät rajoitu 15 yllä esitettyihin esimerkkeihin, vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.It will be apparent to one skilled in the art that various embodiments of the invention are not limited to the above examples, but may vary within the scope of the appended claims.

«· f I I I t I » » ««· F I I I t I» »«

Claims (8)

1. Förfarande för att smälta inert material (1), säsom avfall i en metallurgisk flamsmältugn (8), varvid ätminstone det inerta materialet mätäs genom ett 5 särskilt blandningsutrymme (2) tili flamsmältugns reaktionsutrymme (3), kännetecknat av att ätminstone det inerta materialet (1) och bränsle (4) blandas med oxidationsgasen (5) i det särskilda blandningsutrymmet (2) tili en suspension (6) väsentligen innan de inmatas i en flamsmältugns (8) reaktionsutrymme (3). 10A method of melting inert material (1), such as waste in a metallurgical flame melting furnace (8), wherein at least the inert material is measured through a special mixing space (2) in the reaction space (3) of the flame melting furnace, characterized in that at least the inert material (1) and fuel (4) are mixed with the oxidizing gas (5) in the particular mixing compartment (2) to a suspension (6) substantially before being fed into the reaction space (3) of a flame melting furnace (8). 10 2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att suspensionen (6) leds tili den förvärmda flamsmältugns (8) reaktionsutrymme (3) för att antända suspensionen och vidare för att smälta det inerta materialet. 15Process according to claim 1, characterized in that the suspension (6) is led into the reaction space (3) of the preheated flame-melting furnace (8) to ignite the suspension and further to melt the inert material. 15 3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att det inerta materialet är finfördelat, varvid partiklarna har en diameter av högst 0,2 mm. jMethod according to Claim 1 or 2, characterized in that the inert material is finely divided, the particles having a diameter of not more than 0.2 mm. j 4. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att ett gasformigt : 20 bränsle, säsom naturgas används som bränsle. i4. Process according to claim 1, characterized in that a gaseous fuel such as natural gas is used as fuel. in 5. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att ett fast bränsle, , '· säsom kolpulver används som bränsle. 25Process according to claim 1, characterized in that a solid fuel, such as coal powder, is used as fuel. 25 6. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknat av i att stoft och gaser som bildats vid smältningen av det inerta materialet .: avlägsnas frän flamsmältugn. iProcess according to any of the preceding claims, characterized in that dust and gases formed during the melting of the inert material are removed from the furnace of flame. in 7. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att ett bindemedel, •. 30 säsom silikat inmatas ytterligare i blandningsutrymmet (2). 10 1 1 6571Process according to claim 1, characterized in that a binder, •. As silicate is further fed into the mixing space (2). 10 1 1 6571 8. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att en diffusörbrännare används som blandningsutrymme (2). i * » » ) # » tMethod according to Claim 1, characterized in that a diffuser burner is used as mixing space (2). i * »») # »t
FI20031402A 2003-09-30 2003-09-30 Process for melting inert material FI116571B (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20031402A FI116571B (en) 2003-09-30 2003-09-30 Process for melting inert material
PCT/FI2004/000529 WO2005031011A1 (en) 2003-09-30 2004-09-14 Method for smelting inert material
PE2004000942A PE20050848A1 (en) 2003-09-30 2004-09-28 METHOD FOR MELTING INERT MATERIAL IN A METALLURGICAL TEMPERATURE REACTOR
ARP040103529 AR046414A1 (en) 2003-09-30 2004-09-29 METHOD FOR FOUNDING INERT MATERIAL

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20031402 2003-09-30
FI20031402A FI116571B (en) 2003-09-30 2003-09-30 Process for melting inert material

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20031402A0 FI20031402A0 (en) 2003-09-30
FI20031402A FI20031402A (en) 2005-03-31
FI116571B true FI116571B (en) 2005-12-30

Family

ID=27839060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20031402A FI116571B (en) 2003-09-30 2003-09-30 Process for melting inert material

Country Status (4)

Country Link
AR (1) AR046414A1 (en)
FI (1) FI116571B (en)
PE (1) PE20050848A1 (en)
WO (1) WO2005031011A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI121852B (en) * 2009-10-19 2011-05-13 Outotec Oyj Process for feeding fuel gas into the reaction shaft in a suspension melting furnace and burner

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1490012A (en) * 1921-06-01 1924-04-08 Jr Albert Kapteyn Smelting ores
US2951756A (en) * 1958-05-16 1960-09-06 Cavanagh Patrick Edgar Method for jet smelting
DE2253074C3 (en) * 1972-10-28 1983-12-22 Deutsche Babcock & Wilcox Ag, 4200 Oberhausen Process for the pyrometallurgical treatment of solids
DE2716083C2 (en) * 1977-04-12 1985-09-26 Deutsche Babcock Ag, 4200 Oberhausen Process for the thermal treatment of solids
US4326702A (en) * 1979-10-22 1982-04-27 Oueneau Paul E Sprinkler burner for introducing particulate material and a gas into a reactor
JPS59226130A (en) * 1983-05-02 1984-12-19 Mitsubishi Metal Corp Continuous direct smelting method of lead
DE3436624A1 (en) * 1984-10-05 1986-04-10 Norddeutsche Affinerie AG, 2000 Hamburg DEVICE FOR GENERATING FLAMMABLE SOLID / GAS SUSPENSIONS
US5042964A (en) * 1988-05-26 1991-08-27 American Combustion, Inc. Flash smelting furnace
FI91283C (en) * 1991-02-13 1997-01-13 Outokumpu Research Oy Method and apparatus for heating and melting a powdery solid and evaporating the volatile constituents therein in a slurry melting furnace
FI108865B (en) * 2000-12-20 2002-04-15 Outokumpu Oy Device for feeding a solid material and oxidation gas into a suspension smelting furnace

Also Published As

Publication number Publication date
FI20031402A (en) 2005-03-31
WO2005031011A1 (en) 2005-04-07
FI20031402A0 (en) 2003-09-30
PE20050848A1 (en) 2005-11-29
AR046414A1 (en) 2005-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2474568C (en) Use of high carbon coal ash
US5042964A (en) Flash smelting furnace
AU2006232236B2 (en) Operation of iron oxide recovery furnace for energy savings, volatile metal removal and slag control
EP0225998B1 (en) Submerged combustion in molten materials
CN1088620A (en) Method for making steel
RU2699114C2 (en) Melting apparatus of submersible combustion
RU2591925C2 (en) Method for direct melting
PL175349B1 (en) Combustion process
US7740681B2 (en) Reductant addition in a channel induction furnace
HU229528B1 (en) Process and apparatus for making mineral fibres
US7776126B2 (en) Processing parameters for operation of a channel induction furnace
US7785389B2 (en) Feed material composition and handling in a channel induction furnace
FI116571B (en) Process for melting inert material
RU2346057C2 (en) Advanced method of melting for receiving of iron
WO2009114157A2 (en) Feed material compostion and handling in a channel induction furnace
CA2659559C (en) A method for the commercial production of iron
AU647571B2 (en) Method for recovering metal contents of metallurgic waste precipitates or waste dusts in a flash smelting furnace
CN115584372B (en) Method for smelting metalliferous raw material
JP2952248B2 (en) Method and apparatus for depleting metal from molten glass or molten slag
RU2030684C1 (en) Method of thermal processing of hard wastes
US7776127B2 (en) Use of a channel induction furnace to process at least one of a molten metal product, a vapor phase metal product and a slag product from a variety of feed materials
WO2011002465A1 (en) Use of a channel induction furnace to process at least one of a molten metal product, a vapor phase metal product and a slag product from a variety of feed materials
WO2004083469A1 (en) Process for melting an aluminum charge containing organic material
WO2011002468A1 (en) Processing parameters for operation of a channel induction furnace
MXPA97003252A (en) Procedure and apparatus for manufacturing deacero from fie carbide

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: OUTOKUMPU TECHNOLOGY OY

Free format text: OUTOKUMPU TECHNOLOGY OY

FG Patent granted

Ref document number: 116571

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed