FI67445C

FI67445C - SCHAKTUGN FOER VAERMEBEHANDLING AV FINFOERDELADE MATERIAL

Info

Publication number: FI67445C
Application number: FI810563A
Authority: FI
Inventors: Ivan Khristyanovich Bauer; Vitaly Pavlovich Malyshev; Dzhantore Nurlanovich Abishev; Sergei Vladimirovich Belyaev; Anatoly Ivanovich Shirokov; Nazymkul Baltynova; Elena Sergeevna Alipchenko; Djusenkhan Dauletbaev Ekeibaev; Vakhit Talgatovic Abdulkhairov
Original assignee: Khim Metall I Akademii Nauk Ka
Priority date: 1981-02-24
Filing date: 1981-02-24
Publication date: 1985-03-11
Also published as: FI67445B; FI810563L

Description

1 674451 67445

Kuilu-uuni hienojakoisten aineiden lämpökäsittelyä vartenShaft furnace for heat treatment of fines

Keksintö liittyy metallurgiseen ja kemian tekno-5 logiaan ja erityisesti kuilu-uuneihin, joissa lämpökä-sitellään hienojakoisia aineita.The invention relates to metallurgical and chemical technology and in particular to shaft furnaces in which finely divided substances are heat-treated.

Keksintöä voi käyttää hyväksi metallurgisessa ja kemian teollisuudessa kuivausta ja kalsinointia varten ilman ilmaa, kun käsitellään jauhe- tai tahnamaisia ai-10 neita, kuten vaahdotusrikasteita ja -lietteitä, ja haihtuvien ja helposti hajoavien aineiden poistamiseksi, kuten elohopean, rikin ja vaahdotusreagenssien.The invention can be used in the metallurgical and chemical industries for air drying and calcination in the treatment of powdered or pasty substances, such as flotation concentrates and slurries, and for the removal of volatile and readily degradable substances, such as mercury, sulfur and flotation reagents.

Nykyään käsitellään jauhemaisia aineita enimmäkseen moniarinaisessa, mekaanisesti hämmennetyissä uuneissa. Näis-15 sä on useat rengasmaiset arinat sijoitettu päällekkäin ja suljettu lieriömäiseen metallikuoreen, joka on vuorattu sisäpuolella tulenkestävällä aineella. Aine siirretään arinalta toiseen hämmentimillä, jotka on kiinnitetty keskeiseen, jäähdytettyyn vetoakseliin. Uudenaikaisissa uuneissa 20 voi olla jopa 16 arinaa. Uuneja lämmitetään palamiskaasuilla ja polttimilla, joilla eräät arinat on lisäksi varustettu. Kaasut imetään pois kaasun poistoaukon kautta, joka on uunin yläosassa.Today, powdered substances are mostly processed in multi-row, mechanically agitated furnaces. In these 15, a plurality of annular gratings are superimposed and enclosed in a cylindrical metal shell lined on the inside with a refractory material. The material is transferred from one grate to another with stirrers attached to a central, cooled drive shaft. Modern furnaces 20 can have up to 16 grates. The furnaces are heated by combustion gases and burners, which some grates are also equipped with. The gases are sucked out through the gas outlet at the top of the oven.

Tällaista uunia käytetään kalkkikiven, kalkkikivi-25 lietteiden ja magnesiitin kuivaamiseksi ja kalsinoimisek-si sekä sulfidiaineiden hapettavaa pasutusta varten. Uuni on iso ja sen sisällä olevat, mekaaniset hämmentimet vaikeuttavat sen tiivistämistä ja tekevät sen rakenteen monimutkaiseksi, minkä johdosta moniarinainen, mekaanisesti 00 hämmennetty uuni on käytännössä sopimaton jauhe- ja tahna-maisten aineiden lämpökäsittelyä varten ilman ilmaa.Such an oven is used for drying and calcining limestone, limestone slurries and magnesite and for oxidative roasting of sulphide substances. The furnace is large and the mechanical stirrers inside it make it difficult to compact and complicate its structure, making the multi-row, mechanically agitated furnace practically unsuitable for heat treatment of powdery and pasty substances without air.

Rumpu-uuneja käytetään paljon tahnamaisten aineiden kalsinointiin tai pasutukseen. Näissä uuneissa on vaakasuorasi! sijoitettu metallikuori, joka on vuorattu sisällä 2 67445 tulenkestävällä aineella. Rumpu-uunin lämmityslaitteet sisältävät tuliholvin ja kaasunpurkauspään. Lisäksi siinä on laitteita, jotka syöttävät polttoainetta ja purkavat ulos kalsinoidun (pasutetun) aineen. Näiden uunien 5 pyörivien ja kiinteiden osien liitoksissa olevat tiivis-tyslaitteet tekevät niiden rakenteen hyvin monimutkaiseksi. Näitä uuneja käytetään tahnamaisten bauksiitti- tai nefeliiniaineiden sintraukseen ja sulfidiaineiden hapettavaan pasutukseen. Rumpu-uunien tehokas tiivistys ei ole 10 käytännössä mahdollinen, joten niitä ei käytetä jauheta! tahnamaisten aineiden ilman ilmaa tapahtuvaan lämpökäsittelyyn. Jauhemaisten aineiden käsittelyyn rumpu-uuneissa ja moniarinauuneissa liittyy lisäksi huomattava pölyäminen, mikä vaikuttaa haitallisesti uunien eri lait-15 teiden ja osien kuntoon ja kestoikään.Drum ovens are widely used for calcining or roasting pasty substances. These ovens have your horizontal! placed metal shell lined inside with 2 67445 refractory materials. The drum furnace heaters include a fire vault and a gas discharge head. In addition, it has devices that supply fuel and discharge the calcined (roasted) material. The sealing devices at the joints of the rotating and fixed parts of these furnaces 5 make their structure very complex. These furnaces are used for sintering pasty bauxite or nepheline substances and for oxidative roasting of sulphide substances. Effective sealing of drum ovens is not practically possible, so they are not used to grind! for the heat treatment of pasty substances without air. In addition, the handling of powdered substances in drum kilns and multi-kiln kilns involves considerable dusting, which adversely affects the condition and service life of the various equipment and parts of the kilns.

Aineita voidaan myös käsitellä suojäävässä ilmatilassa rumputyyppisissä sähkövastusrumpu-uuneissa, jotka on tarkoitettu ei-sintraavien ja ei-tarttuvien, kuohkeiden aineiden käsittelyä varten. Nämä uunit soveltuvat sellais-20 ten aineiden käsittelyyn, joista lähtee vähän pölyä, koska vain tällöin osoittautuu edulliseksi kierrättää kallista inertistä kaasua. Kuitenkaan ei voida käyttää sähkö-vastustyyppisiä rumpu-uuneja sellaisten vaahdotusrikastei-den lämpökäsittelyyn, jotka ovat hienoa pölyä päästäviä 25 aineita. Toinen este vaahdotusrikasteiden käsittelylle on siihen liittyvä kosteuden muodostuminen vaahdotusrea-genssien ja rikin pyrolyysituotteista.The substances can also be treated in a protective atmosphere in drum-type electric resistance drum furnaces for the treatment of non-sintering and non-sticky, fluffy substances. These furnaces are suitable for the treatment of substances which emit little dust, since only then does it prove advantageous to recycle expensive inert gas. However, electric resistance type drum ovens cannot be used for heat treatment of flotation concentrates which are fine dust permeable substances. Another obstacle to the treatment of flotation concentrates is the associated formation of moisture from the pyrolysis products of flotation reagents and sulfur.

Hienojakoisia, pölyäviä aineita voi myös käsitellä lämmöllä pyörrekerrosuuneissa. Nämä uunit sisältä-30 vät pohjan, jonka kautta syötetään kuumaa ilmaa paineen alla käsiteltävän aineen fluidaatiota varten. Uunin eräs tärkeä osa on pohja, joka on tulenkestävä betonilaatta, jonka monia aukkoja suojaavat "sienen muotoiset" suuttimet aineen sisäänpääsyä vastaan. Käsitelty aine poistuu 3 67445 uunista omalla painollaan laitteiden kautta, jotka ovat samalla tasolla juoksevan kerroksen kanssa. Näitä uuneja käytetään erilaisten rikasteiden ja malmien hapetukseen, pelkistykseen, rikkikäsittelyyn, kloridointiin ja muun-5 laiseen pasutukseen sekä rakeisten, tahnamaisten ja nestemäisten aineiden kuivaamiseen.Fine, dusty substances can also be heat treated in vortex kilns. These furnaces include a base through which hot air is supplied under pressure for fluidization of the substance to be treated. An important part of the furnace is the base, which is a refractory concrete slab with many openings protected by "sponge-shaped" nozzles against the ingress of material. The treated material leaves the 3 67445 furnace at its own weight through equipment that is flush with the fluidized bed. These furnaces are used for the oxidation, reduction, sulfur treatment, chloride and other roasting of various concentrates and ores, as well as for the drying of granular, pasty and liquid substances.

Näiden uunien haittana on kuitenkin suuren pölymää-rän mukanakulkeutuminen, jonka määrä voi olla 50 % uuniin syötetystä panoksesta. Tämä vaikeuttaa ja tekee kalliim-10 maksi mukana kulkeutuvien hiukkasten keruuta pölypuhdis-tusjärjestelmän avulla. Talteenotettua ainetta on uudestaan pasutettava muhveliuuneissa ja myöhemmin sitä on käsiteltävä erikseen arvokkaiden aineosien erottamiseksi siitä. Laitteet, jolla kerätään mukana kulkeutuvat hiukkaset-15 tekevät uunin rakenteen paljon monimutkaisemmaksi ja tekevät uunin käytön kalliimmaksi. Tämän haitan välttämiseksi jauhemainen aine kuulasintrataan ja se läpikäy lämpökäsittelyn kuilu-uunissa.However, the disadvantage of these furnaces is the entrainment of a large amount of dust, which can be 50% of the charge fed to the furnace. This makes it more expensive and expensive to collect entrained particles by means of a dust cleaning system. The recovered material must be re-roasted in muffle furnaces and subsequently treated separately to separate the valuable ingredients from it. Devices for collecting entrained particles-15 make the structure of the furnace much more complex and make the use of the furnace more expensive. To avoid this disadvantage, the powdered substance is ball sintered and undergoes heat treatment in a shaft furnace.

Hyvin tunnettu on eräs kuilu-uuni, jossa tapahtuu 20 kuulasintrattujen aineiden lämpökäsittely kuumassa kaasu-virrassa. Tämä uuni koostuu pystysuorasti sijoitetuista osastoista, joista jokainen on varustettu putkilla kuuman kaasun syöttöä varten sekä putkilla kaasujen ja höyryjen poistoa varten. Uunin kuilu laajenee pohjan suun-25 nassa. Uunin häiriöttömän toiminnan eräs tärkeä edellytys on kuulasintrattujen raaka-aineiden panostus. Tämä varmistaa kuumentavan väliaineen virtauksen ainekerroksen läpi ja panoksen jatkuvan laskeutumisen kuilussa omalla painollaan. Mikäli panostetaan jauhe- tai tahnamainen 30 aine, ei kuumentava väliaine voi enää suodattua kerroksen läpi. Tällöin aine tarttuu uunin seinämiin ja tukkii siten kaasun virtausjohdot.Well known is a shaft furnace in which heat treatment of 20 ball sintered materials takes place in a hot gas stream. This oven consists of vertically arranged compartments, each of which is equipped with pipes for the supply of hot gas and pipes for the removal of gases and vapors. The furnace gap widens at the base of the mouth-25 nose. An important prerequisite for the smooth operation of the furnace is the input of ball-sintered raw materials. This ensures the flow of the heating medium through the layer of material and the continuous settling of the charge in the shaft at its own weight. If a powdery or pasty substance is charged, the heating medium can no longer be filtered through the bed. In this case, the substance adheres to the walls of the furnace and thus clogs the gas flow lines.

Lisäksi tunnetaan kuohkeiden aineiden lämpökäsit-telylaitos, jossa on pystysuora kuori ja lämmittävät ja 4 67445 jäähdyttävät lämmönvaihtopinnat pystysuorasti ja symmetrisesti suhteessa kuoren geometriseen pystyakseliin. Lämmönvaihtopinnat koostuvat pystysuorien putkien ryhmistä, jotka on liitetty kokoojalaatikkoihin. Lämmitysvyöhykkees-5 sä palamiskaasut lämmittävät putkia. Vesi kiertää jäähdy-tysvyöhykkeen putkissa. Tärytin täryttää laitoksen kuorta ja putkia. Kuori on varustettu sisäpuolella aineen lämmitysvyöhykkeessä sälearinoilla, jotka varmistavat höyryjen tasaisen poiston. Sälearinoiden yhteyteen on muodos-10 tettu kaksi levyryhmää samoin etäisyyksin kuoren pystyakselista. Näiden levyjen vapaa poikkileikkaus on sovitettu kosteuspitoisuuden ja lämpökäsittelyn parametrien vaihtelun mukaan.In addition, a heat treatment plant for fluffy substances is known, which has a vertical shell and heating and cooling heat exchange surfaces vertically and symmetrically with respect to the geometric vertical axis of the shell. The heat exchange surfaces consist of groups of vertical pipes connected to collector boxes. In heating zone 5, the combustion gases heat the pipes. Water circulates in the pipes of the cooling zone. The vibrator vibrates the body shell and tubes. The shell is provided inside the heating zone of the substance with louvers that ensure even removal of vapors. In connection with the louvre grids, two groups of plates are formed at the same distances from the vertical axis of the shell. The free cross-section of these plates is adapted to the variation in moisture content and heat treatment parameters.

Aine syötetään ylhäältä panostussuppilon kautta, 15 joka on asennettu kuoren yläpäähän. Aine laskeutuu omalla painollaan ja tärytysvoimien vaikutuksen avulla koskettaen putkien ulkopintoja. Tämä lämmittää ainetta ja muuttaa siten sen kosteussisällön höyryksi. Höyry tulee ohjatuksi kohti kuoren seiniä, se virtaa sälearinoiden kautta 20 höyryjohtoihin, jotka purkavat sen ulkoilmaan. Kuivattu aine kulkee jäähdytysvyöhykkeen kautta ja syötin suorittaa sen purkauksen.The substance is fed from above via a charging funnel 15 mounted on the upper end of the shell. The substance descends under its own weight and under the influence of vibration forces, touching the outer surfaces of the pipes. This heats the substance and thus converts its moisture content into steam. The steam becomes directed towards the walls of the shell, it flows through the louvers to 20 steam lines which discharge it into the open air. The dried substance passes through the cooling zone and the feeder discharges it.

Tämän laitteen häiriöttömän toiminnan eräs tärkeä edellytys on täryttimen ja värähtelevien lämmönvaihtopin-25 tojen käyttö, jotka on sijoitettu ainekerroksen sisälle. Tämä vähentää uunin luotettavuutta ja tekee sen toiminnan ja korjaamisen monimutkaisemmaksi. Tahnamainen aine on taipuvainen tarttumaan lämmönvaihtopintoihin, jotka ovat uunin sisällä. Tämä tekee lämpöolosuhteet epävakaiksi uu-30 nin sisällä vaikuttaen siten valmiin tuotteen laatuun.An important prerequisite for the trouble-free operation of this device is the use of a vibrator and vibrating heat exchange surfaces located inside the material layer. This reduces the reliability of the oven and makes it more complicated to operate and repair. The pasty substance tends to adhere to the heat exchange surfaces inside the oven. This makes the thermal conditions unstable inside the uu-30 n, thus affecting the quality of the finished product.

On huomattava, että nykyisin jalostettavilla malmeille on tunnusomaista rikastusta vaativien, köyhien mo-nimetallimalmien osuuden kasvu. Näistä saadut rikasteet ovat tahnamaisia ja kosteita, jauhemaisia aineita, joiden 35 jatkokäsittelyyn liittyy välttämättä niiden lämpökäsittely (kuivatus, pasutus, kalsinoiniti).It should be noted that the ores currently being processed are characterized by an increase in the proportion of poor multi-metal ores that require enrichment. The concentrates obtained from these are pasty and moist, powdery substances, the further processing of which 35 necessarily involves their heat treatment (drying, roasting, calcinoiniti).

6744567445

Tunnetuilla uuneilla ei kuitenkaan ole onnistuttu saamaan aikaan näiden hienojakoisten aineiden tehokasta lämpökäsittelyä ilman ilmaa, joten on tarvittu huomattavia parannuksia tunnettujen uunien rakenteissa tai tar-5 koitukseen olisi kehitettävä uusien uunityyppejä. Vakavia ongelmiä on kohdattu yhä useampien tahnamaisten ja kosteiden, jauhemaisten aineiden käsittelyssä, sillä niiden lämpökäsittely edellyttää ylimääräisiä sijoituksia pölyn keräämiseksi, aineen siirtämiseksi uunin sisällä, vier-10 touunin pyörittämiseksi tai näiden hienojakoisten aineiden kuulasintrausta varten.However, known furnaces have not succeeded in achieving efficient heat treatment of these fines without air, so considerable improvements in the structures of known furnaces have been required or new furnace types should be developed for this purpose. Serious problems have been encountered in the treatment of an increasing number of pasty and moist, powdery materials, as their heat treatment requires additional investment to collect dust, transfer the material inside the furnace, rotate the Vier-10 furnace, or ball sinter these fines.

Keksinnön tavoitteena on kehittää hienojakoisten aineiden lämpökäsittelyä varten kuilu-uuni, jonka rakenne on luotettavampi ja yksinkertaisempi ja jossa käsitellyn 15 tuotteen laatu on parempi, kun ei käytetä ilmaa.It is an object of the invention to provide a shaft furnace for the heat treatment of fines, the structure of which is more reliable and simpler and in which the quality of the treated product is better when no air is used.

Tähän tavoitteeseen päästään kuilu-uunilla hienojakoisten aineiden lämpökäsittelyä varten, joka sisältää lämmitetyn kuoren, jonka poikkileikkaus on suorakaiteen muotoinen ja jonka päälle on asennettu panostussuppilo, 20 putket prosessikaasujen poistoa varten, jotka ovat kuoren yläosassa, kaksi levyryhmää saman etäisyyden päässä kuoren geometrisestä pystyakselista sijoitettuina sen sisätilaan, jossa keksinnön mukaisesti levyt ovat rinnak-kaissuhteessa kuoren pystyakselin kanssa ja niiden pituu-25 det vaihtelevat kasvaen suunnassa pois pystyakselista kohti kapeampaa seinää, jolloin muodostuu kanavia niiden ja kuoren kapean seinän välillä, niin että prosessikaasut tulevat johdetuiksi kohti poistoputkia. Jotta kaasun vir-tauskanavat ulottuisivat pitemmälle kohti poistoputkia 30 prosessikaasujen imemiseksi pois ja siten kaasujen poistamiseksi tehokkaammin käsitellystä aineesta ennen niiden poistoa uunista on levyjen pohjapäät, jotka ovat lähellä kuoren kehää, taivutettu kuoren pystyakselin suunnassa 10-50° kulmassa suhteessa sen pystysuoraan osaan.This object is achieved by a shaft furnace for the heat treatment of fines, which comprises a heated shell with a rectangular cross-section and on which a feed hopper is mounted, 20 process gas removal tubes at the top of the shell in which, according to the invention, the plates are parallel to the vertical axis of the shell and their lengths vary in the direction away from the vertical axis towards a narrower wall, forming channels between them and the narrow wall of the shell so that process gases are directed towards the exhaust pipes. In order for the gas flow passages to extend further toward the outlet tubes 30 to suck out process gases and thus more efficiently remove gases from the treated material prior to removal from the furnace, the bottom ends of the plates near the shell circumference are bent at an angle of 10-50 ° to its vertical.

35 Uunin tiiviimmän rakenteen aikaansaamiseksi on sen 6 67445 kapeiden seinien pohjaosa mieluiten taivutettu sisäänpäin kohti kuoren pystyakselia ja rinnakkaissuhteessa levyjen taivutettujen päiden kanssa. Aineiden riippumisen välttämiseksi ja normaalien lämpöolosuhteiden var-5 mistamiseksi uunin sisällä on suotavaa, että kapeiden seinien leveys on 8-10 kertaa pienempi kuin uunin leveiden seinien leveys.35 In order to provide a more compact structure of the furnace, the bottom portion of its 6 67445 narrow walls is preferably bent inwards towards the vertical axis of the shell and in parallel with the bent ends of the plates. In order to avoid the dependence of the substances and to ensure normal thermal conditions inside the furnace, it is desirable that the width of the narrow walls be 8-10 times smaller than the width of the wide walls of the furnace.

Uunin tällaisen rakenteen avulla on mahdollista kohdistaa lämpökäsittely, joka suoritetaan ilman ilmaa ja 10 suojaavaa ilmatilaa, ei-kuulasintrattuihin, jauhe- tai tahnamaisiin aineisiin uunin toiminnan luotettavuuden parantamiseksi ja käsiteltävän tuotteen paremman laadun varmistamiseksi. Eripituisten levyjen käyttö, jotka ovat uunin sisällä keskenään rinnakkain ja rinnan kuoren pysty-15 akselin kanssa, on tarkoitettu keinoksi säätää uuniin tulevan aineen määrää, jonka määrää lähimpänä kuoren pystyakselia olevien levyjen välinen etäisyys, sekä varmistaa käsitellyn aineen vapaa virtaus panostuskohdasta tuotteen purkauskohtaan. Levyjen tällä järjestelyllä on muodostettu 20 kanavia levyjen ja kuoren kapean seinän välillä, mikä edistää aineen käsittelyssä kehittyvien höyryjen ja kaasumaisten aineiden valikoivaa poistoa. Eri höyryt ja kaasut kulkevat eri kanavien kautta kohti poistoputkia.With such a furnace structure, it is possible to apply a heat treatment performed without air and a protective air space to non-ball sintered, powdered or pasty substances in order to improve the reliability of the furnace operation and to ensure a better quality of the product to be treated. The use of plates of different lengths, parallel to each other and parallel to the vertical axis of the shell, is intended to control the amount of material entering the furnace by the distance between the plates closest to the vertical axis of the shell and to ensure free flow of treated material from the loading point to the product discharge point. With this arrangement of plates, 20 channels are formed between the plates and the narrow wall of the shell, which promotes the selective removal of vapors and gaseous substances generated during the treatment of the substance. Different vapors and gases pass through different channels towards the exhaust pipes.

Keksintöä kuvataan nyt vain esimerkkinä ja viita-25 ten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista kuilu-uunia hienojakoisten aineiden lämpökäsittelyä varten, jossa on kaksi levyparia (isometrinen projektio) ; kuvio 2 (a,b) esittää keksinnön mukaista kuilu-uunia 30 hienojakoisten aineiden lämpökäsittelyä varten, jossa on yksi levypari (pystysuora leikkaus uunin kuoren pystyakselin läpi); ja kuvio 3 esittää kaaviomaisesti keksinnön mukaista kuilu-uunia hienojakoisten aineiden lämpökäsittelyä varten, 35 jossa on levyryhmiä ja kuoressa kavennettu pohjaosa (pystysuora leikkaus uunin kuoren geometrisen akselin läpi).The invention will now be described, by way of example only, and with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows a shaft furnace according to the invention for the heat treatment of fines with two pairs of plates (isometric projection); Fig. 2 (a, b) shows a shaft furnace 30 according to the invention for the heat treatment of fines with one pair of plates (vertical section through the vertical axis of the furnace shell); and Fig. 3 schematically shows a shaft furnace according to the invention for the heat treatment of fines with plate groups and a tapered base part in the shell (vertical section through the geometric axis of the furnace shell).

6744567445

Viitaten mainittuihin piirustuksiin ja erityisesti kuvioon 1 näissä näytetään hienojakoisten aineiden lämpökäsittelyn kuilu-uuni, joka sisältää kuoren 1 (kuvio 1), jolla on suorakaiteen muotoinen poikkileikkaus, ja irro-5 tettavan yläkannen 2, joka on tehty tulenkestävästä betonista 20-30 mm:n paksuudella. Kuoren 1 leveissä seinissä 3 on uria 4, joiden sisällä on vastuslämmittimet (jätetty pois piirustuksesta). Kaksi levyryhmää 5,6, jotka ovat rinnakkain pystyakselin 7 kanssa ja tästä yhtä kaukana, 10 on sijoitettu poikittain kuoren 1 sisätilan yläosaan lämmitettyjen, leveiden seinien 3 välille. Levyjen 5,6 lukumäärä kussakin ryhmässä riippuu käsiteltävän aineen ominaisuuksista ja lämpökäsittelyjen (kuivauksen, pasutuksen, kalsinnoinnin) olosuhteista.Referring to the said drawings, and in particular to Figure 1, there is shown a shaft furnace for the heat treatment of fines comprising a shell 1 (Figure 1) having a rectangular cross-section and a removable top cover 2 made of refractory concrete 20-30 mm. thickness. The wide walls 3 of the shell 1 have grooves 4 inside which there are resistance heaters (omitted from the drawing). Two groups of plates 5,6, which are parallel to and equidistant from the vertical axis 7, 10 are arranged transversely to the upper part of the interior of the shell 1 between the heated, wide walls 3. The number of plates 5.6 in each group depends on the properties of the material to be treated and the conditions of the heat treatments (drying, roasting, calcination).

15 Levyillä 5,6 on eri pituudet, jotka kasvavat pois päin pystyakselista 7 kohti kuoren 1 kapeaa seinää 8.The plates 5,6 have different lengths which grow away from the vertical axis 7 towards the narrow wall 8 of the shell 1.

Kaksi lyhyttä levyä 5 lähimpänä pystyakselia 7 on kiinnitetty jäykästi aineiden panostussuppilon kapeisiin seiniin 9, joka suppilo on tiivistetty kannessa 2. Muut levyt 6 20 ovat irrotettavia, ne on kiinnitetty kanteen 2 ja niiden yläosassa on reikiä 11. Levyt 5,6 ja kuoren 1 kapea seinä 8 muodostavat kanavia 12 höyryjen ja kaasumaisten aineiden virtaukselle kohti poistoputkia 13, jotka ovat kuoren 1 kapeassa seinässä 8. Kapeiden seinien 8 ja leveiden sei-25 nien 3 alapäät muodostavat uunissa purkausaukon 14.The two short plates 5 closest to the vertical axis 7 are rigidly attached to the narrow walls 9 of the material hopper, which funnel is sealed in the lid 2. The other plates 6 20 are removable, are attached to the lid 2 and have holes 11 at the top. the wall 8 forms channels 12 for the flow of vapors and gaseous substances towards the outlet pipes 13 located in the narrow wall 8 of the shell 1. The lower ends of the narrow walls 8 and the wide walls 3 form an discharge opening 14 in the furnace.

Kapean seinän 8 leveyden ja leveän seinän 3 leveyden välinen suhde kuoressa 1 on suunnilleen 1:8-10 uunin leveyden pitämiseksi parhaissa rajoissa. Suurempi suhde pienentää uunin leveyttä, mikä vaikeuttaa aineen laskeu-30 tumista kuoren 1 sisällä, jolloin aineella on taipumus jäädä riippumaan ja ylikuumentumaan. Mainitun suhteen arvon alennuksesta on tuloksena lämpöolosuhteiden huononeminen uunin sisällä.The ratio between the width of the narrow wall 8 and the width of the wide wall 3 in the shell 1 is approximately 1: 8-10 to keep the width of the furnace within the best limits. The higher ratio reduces the width of the furnace, which makes it difficult for the substance to settle inside the shell 1, whereby the substance tends to remain suspended and overheat. The reduction in the value of said ratio results in a deterioration of the thermal conditions inside the furnace.

Hienojakoisen aineen lämpökäsittelyuunin rakenne 35 voi sisältää yhden levyn 5 (kuvio 2, a,b) kussakin ryhmässä.The structure 35 of the finely divided heat treatment furnace may include one plate 5 (Fig. 2, a, b) in each group.

8 67445 Nämä levyt 5 on kiinnitetty jäykästi panostussuppilon 10 kapeisiin seiniin 9 ja ne sijaitsevat rinnakkain pystyakselin 7 kanssa kuoren 1 sisällä. Kuoren 1 kapeat seinät 8 toimivat itse asiassa toisina pitkinä levyinä.These plates 5 are rigidly attached to the narrow walls 9 of the hopper 10 and are located parallel to the vertical axis 7 inside the shell 1. The narrow walls 8 of the shell 1 actually act as other long plates.

5 Levyjen 5 ja kuoren 1 kapean seinän 8 välinen tila, jossa ei ole käsiteltävää ainetta, on se kanava 12, jonka kautta virtaavat käsiteltävästä aineesta muodostuvat höyryt ja kaasumaiset aineet kohti poistoputkia 13.The space between the plates 5 and the narrow wall 8 of the shell 1, in which there is no substance to be treated, is the channel 12 through which the vapors and gaseous substances formed by the substance to be treated flow towards the outlet pipes 13.

Keksinnön mukainen uuni voi sisältää kolme levyä 10 5,6 ja 15 (kuvio 3, a,b). Tämä uunin toteutusmuoto hieno jakoisen aineen lämpökäsittelyä varten tehostaa kaasumaisten aineiden poistoa käsiteltävästä aineesta. Tässä tapauksessa on kehällä lähellä kuoren 1 kapeaa seinää 8 olevien uloimpien levyjen 15 alapäät 16 taivutettu 10-50° kulmas-15 sa suhteessa kuoren 1 pystyakseliin 7. Kuoren 1 kapeiden seinien 8 alapäät 17 on taivutettu samassa kulmassa. Tämän tuloksena on lisäkanava 18 kaasumaisten aineiden virtaukselle kohti poistoputkia 13, jotka ovat uloimpien levyjen 15 ja kuoren 1 kapean seinän 8 välissä ja joiden 20 kautta poistetaan jäljellä oleva osa höyryistä ja kaasu-aineista, jotka muodostuvat käsiteltävästä aineesta, ennen sen purkausta uunin aukon 14 kautta. Levyjen 15 ja kapeiden seinien 8 alle 10°:n kaltevuus aiheuttaa uunille suuremman korkeuden ja tekee sen suuremmaksi, kun taas 25 yli 50°:n kaltevuus johtaa käsiteltävän aineen kasaantumiseen levyjen 15 taivekohtiin, mikä estää aineen purkautumista.The furnace according to the invention may comprise three plates 10, 5, 5 and 15 (Fig. 3, a, b). This embodiment of the furnace for the fine heat treatment of the particulate material enhances the removal of gaseous substances from the material to be treated. In this case, the lower ends 16 of the outermost plates 15 near the narrow wall 8 of the shell 1 are bent at an angle of 10-50 ° to the vertical axis 7 of the shell 1. The lower ends 17 of the narrow walls 8 of the shell 1 are bent at the same angle. This results in an additional channel 18 for the flow of gaseous substances towards the outlet pipes 13 between the outer plates 15 and the narrow wall 8 of the shell 1, through which the remaining part of the vapors and gases formed by the substance to be treated is removed before it discharges through the furnace opening 14. . The inclination of the plates 15 and the narrow walls 8 below 10 ° causes the furnace to have a higher height and make it larger, while the inclination of more than 50 ° leads to the accumulation of the substance to be treated at the bends of the plates 15, which prevents the substance from discharging.

Hienojakoisen aineen lämpökäsittelyuuni toimii seuraavalla tavalla. Hienojakoinen aine syötetään panos-30 tussuppilosta 10 (kuvio 1), joka on tiivistetty irrotettavaan kanteen 2, tilaan, jonka muodostavat lyhyet levyt 5 lähimpänä kuoren 1 pystyakselia 7, ja aine laskeutuu omalla painollaan. Sitten aine tulee seuraavan levy-parin 6 muodostamaan tilaan täyttäen tämän. Sitten aine 35 liikkuu kohti kuoren 1 kapeaa seinää 8 ja täyttää vain alaosan kotelosta 1 laskeutuen samalla kohti uunin pur-kausaukkoa 14.The finely divided heat treatment furnace operates as follows. The finely divided material is fed from the batch hopper 10 (Fig. 1), which is sealed to the removable lid 2, into a space formed by the short plates 5 closest to the vertical axis 7 of the shell 1, and the material settles under its own weight. The substance then enters the space formed by the next pair of plates 6, filling this. The substance 35 then moves towards the narrow wall 8 of the shell 1 and fills only the lower part of the housing 1, descending towards the discharge opening 14 of the furnace.

67445 Lämmitettyjen seinien lämpötila pidetään tasolla, joka ylittää käsiteltävän aineen muodostamien höyryjen tai kaasumaisen aineen kiehumispisteen. Lämpötila säädetään vastuslämmittimillä (ei-näytetty piirustuksissa), 5 jotka ovat kuoren 1 seinän 3 urissa 4. Lämmitetyn aineen kehittämät höyryt ja kaasumaiset aineet muodostavat paineen pitkin kuoren 1 seiniä 3 ja 8 ja levyjä 5,6. Tämä estää ainetta tarttumasta seiniin 3,8 ja levyihin 5,6 ja helpottaa sen laskeutumista omalla painollaan kohti 10 uunin purkausaukkoa 14. Käsiteltävän aineen kehittämät höyryt ja kaasumaiset aineet nousevat kanavien 12 kautta kuoren 1 yläosaan, menevät levyjen 6 reikien 11 kautta kohti putkia 13 ja tulevat poistetuiksi paineen alla lauh-duttimeen tai ulkoilmaan. Paine, jonka muodostavat höyryt 15 ja kaasumaiset aineet alhaalta, ja käsiteltävän aineen pylväs, joka täyttää kuoren 1 suppilosta 10 purkausauk-koon 14, estävät ilman pääsyn uuniin sen toiminnan aikana.67445 The temperature of the heated walls is kept at a level which exceeds the boiling point of the vapors or gaseous substances formed by the substance to be treated. The temperature is controlled by resistance heaters (not shown in the drawings) 5 in the grooves 4 in the wall 3 of the shell 1. The vapors and gaseous substances generated by the heated substance form a pressure along the walls 3 and 8 of the shell 1 and the plates 5,6. This prevents the substance from adhering to the walls 3.8 and the plates 5.6 and facilitates its descent by its own weight towards the discharge opening 14 of the furnace 10. The vapors and gaseous substances generated by the substance rise through the channels 12 to the top of the shell 1. will be removed under pressure to a condenser or outdoor air. The pressure created by the vapors 15 and the gaseous substances from below and the column of the substance to be treated, which fills the shell 1 from the hopper 10 to the discharge opening 14, prevent air from entering the furnace during its operation.

Jos hienojakoisen aineen lämpökäsittelyuuni rakennetaan kuvion 2 mukaisesti, niin käsiteltävä aine, kun 20 se kerran täyttää levyjen 5 välisen tilan, menee suoraan uunin kuoreen 1. Korkeus, jolle kuori 1 täyttyy, tai levyjen 5 ja kapean seinän 8 muodostaman kanavan leveys riippuu käsiteltävän aineen fysikaalisista ominaisuuksista (kosteussiällöstä, hienoudesta, kitkakulmasta) ja 25 kuivausparametreistä.If the finely divided heat treatment furnace is constructed according to Fig. 2, the material to be treated, once it fills the space between the plates 5, goes directly to the furnace shell 1. The height to which the shell 1 fills or the width of the channel formed by the plates 5 and the narrow wall 8 depends on the physical material to be treated. properties (moisture content, fineness, friction angle) and 25 drying parameters.

Tämän uunin valmistus ja toiminta ovat yksinkertaiset ja uunissa lämpökäsitellään aineita, joilla on suuri kosteuspitoisuus, kuten tahnoja ja suspensioita.The manufacture and operation of this oven are simple and the oven is heat-treated with substances with a high moisture content, such as pastes and suspensions.

Hienojakoisen aineen lämpökäsittelyuunissa, jossa 30 on kolme levyä kussakin ryhmässä, aine, joka on kerran täyttänyt uloimpien levyjen 15 (kuvio 3) rajoittaman tilan, menee tilaan, jonka muodostavat levyjen 15 ala-päät 16. Sitten aine täyttää kuoren 1 alaosan, jonka muodostavat alaosat 17 kuoren 1 kapeista seinistä 8, jotka 35 on taivutettu 10-50° kulmassa suhteessa pystyakseliin 7, 10 67445 ja aine laskeutuu kohti uunin purkausaukko 14. Samalla tulee enemmän jäljellä olevia kaasumaisia aineita poistetuiksi purettavasta aineesta, mikä parantaa sen laatua.In a finely divided heat treatment furnace 30 with three plates in each group, the substance which once filled the space bounded by the outer plates 15 (Fig. 3) enters a space formed by the lower ends 16 of the plates 15. The substance then fills the lower part of the shell 1 17 of the narrow walls 8 of the shell 1, which are bent at an angle of 10-50 ° with respect to the vertical axis 7, 10 67445 and the substance descends towards the furnace discharge opening 14. At the same time, more residual gaseous substances are removed from the material to be discharged, which improves its quality.

Hienojakoisen aineen lämpökäsittelyuunia on koes-5 tettu teollisesti molybdeeni- ja volframituotteiden käsittelyssä. Kuivattaessa tahnamaisia molybdeeni-puolituotteita, joiden kosteuden ja vaahdotusöljyjen kokonaissisältö oli 30 %, uunissa, jossa oli vain yksi levypari, leveiden seinien lämpötilalla 450°C, saatiin valmis tuo-10 te, jossa kosteuden ja vaahdotusöljyjen kokonaissisältö oli 5 %.The heat treatment furnace for finely divided material has been tested industrially in the treatment of molybdenum and tungsten products. Drying of pasty molybdenum intermediates with a total moisture and flotation oil content of 30% in an oven with only one pair of plates at 450 ° C with wide walls gave a finished product with a total moisture and flotation oil content of 5%.

Jauhemaiseen volframirikasteeseen, jossa oli 7,09 % rikkiä pyriitin muodossa, kohdistettiin lämpökäsittely 800°C lämpötilassa pyriittirikin poistamiseksi uunissa, 15 joka sisälsi levyryhmän ja jossa uunin kuoren kapeat seinät, levyjen päät ja kuoren seinien alapäät oli taivutettu suhteessa pystytasoon. Pasutettu rikaste sisälsi 0,65 % rikkiä, mikä merkitsi sen laadun huomattavaa parannusta.The powdered tungsten concentrate containing 7.09% sulfur in the form of pyrite was subjected to a heat treatment at 800 ° C to remove pyrite sulfur in a furnace containing a plate array and in which the narrow walls, plate ends and lower ends of the shell walls were bent relative to the vertical. The roasted concentrate contained 0.65% sulfur, which marked a significant improvement in its quality.

Teollisuuskokeet, jotka on suoritettu hienojakois-20 ten aineiden keksinnön mukaisella lämpökäsittelyuunilla, ovat osoittaneet sen laajan soveltuvuusalan, koska uunissa voi käsitellä erikokoisia aineita, joiden koostumus vaihtelee rakeisista massoista tahnoihin. Uuni tunnetaan suuresta ominaisesta tuotantokyvystä, pienemmästä säh-25 kön kulutuksesta verrattuna saman sovellutuksen muihin uuneihin, valmiin tuotteen huomattavasti paremmasta laadusta, aineen lämpökäsittelyyn liittyvien toimintojen helposta mekanisoinnista ja automatisoinnista sekä uunin valmistuksen ja toiminnan yksinkertaisuudesta.Industrial tests carried out in the finely divided heat treatment furnace according to the invention have shown its wide range of applicability, since the furnace can handle substances of different sizes, the composition of which varies from granular masses to pastes. The furnace is known for its high inherent production capacity, lower electricity consumption compared to other furnaces in the same application, significantly better quality of the finished product, easy mechanization and automation of the heat treatment of the substance, and simplicity of furnace fabrication and operation.

Claims

67445

A shaft furnace for the thermal treatment of fines, comprising a heated shell (1) having a rectangular cross-section and having a sealed funnel (10) placed on the lid (2) for charging the substance, the tubes (13) being for extraction are located at the top of the housing (1) and the housing (1) further comprises two groups of plates (5, 6, 15) equidistant from the vertical axis (7); feeling that the plates (5, 6, 15) arranged parallel to the vertical axis (7) of the shell (1) are of different lengths, so that the length increases away from the vertical axis (7) 15 towards the narrow wall (8), whereby between the plates and the narrow wall (8) channels (12) are formed for the flow of gases towards the outlet pipes (13).

A shaft furnace for the heat treatment of fines according to claim 1, characterized in that the lower ends (16) of the plates (15) closest to the circumference of the shell (1) are bent towards the vertical axis (7) at an angle of 10-50 ° to the vertical. .

Shaft furnace for heat treatment of fines according to Claim 2, characterized in that the lower part (17) of the narrow walls (8) is bent towards the vertical axis (7) and is parallel to the bent ends (16) of the plates (15).

Shaft furnace for heat treatment of fines according to Claims 1 to 3, characterized in that the width of the narrow wall (8) is less than 8 to 10 times that of the wide wall (3).