Opis patentowy opublikowano: 30.04.1982 113318 Int. Cl.8 G05D 11/02 F27B 15/02 CZYTELNIA U^edu Patentowego Twórcy wynalazku: Stanislaw Dziura, Albin Ruebenbauer, Jerzy Sluza- lek, Leon Wesolek Uprawniony z patentu: Biuro Projektów Przeimyslu Metali Niezelaznych „Bipromet", Katowice (Polska) Sposób regulacji gestosci zawiesiny koncentratowo-powietrznej w piecu zawiesinowym i Przedmiotem! wynalazku jest siposcb automatycz¬ nej regulacji -gestosci zawiesiny kcrLcantratowo-po- wietrznej w 'reaktorze pieca zawiesinowego, stoso¬ wany w hutnictwie miedzi i niklu.Podczas prowadzenia w piecu zawiesinowym 5 procesu utleniajacego topienia siarczkowych kon¬ centratów miedzi lub niklu, zawiesine koncentra¬ tów o-powietrzna tworzy sie przez wprowadzanie do reaktora pieca koncentratu i dmuchu, którym zazwyczaj jest powietrze wzbogacone w tlen. 10 W procesie utleniajacego topienia dmuch spelnia dwie funkcje i dlatego jedna jego czesc kieruje sie do palników koncentratu, a druga do palników paliwowych, to znaczy palników oleju lub gazu.Czrjsc dmuchu skierowana do padników koncen.ra- 15 tu utlenia skladniki koncentratu, a czesc skiero¬ wana do palników paliwowych spala paliwo w ce¬ lu wyzwolenia ciepla potrzebnego do podtrzymy¬ wania procesu metalurgicznego. Rozprowadzenie dmuchu do poszczególnych palników nastepuje od 20 wspólnego kolektora zasilanego ze stacji iprzygo- towania dmuchu.Znany sposób regulacji gestosci zawiesiny w re¬ aktorze pieca polega na automatycznym stabilizo¬ waniu doplywu koncentratu i dmuchu do pieca. 25 Natezenie dmuchu regulowane jest w kolektorze lacznie dla wszystkich palników, zarówno palni¬ ków koncentratu jak i palników paliwowych. Po¬ nadto regulowany jest automatycznie przeplyw tej czesci dmuchu, która kierowana jest do palników 30 paliwowych. W wyniku takiego sposobu regulacji, do palników koncentratu dostarczany jest dmuch w ilosci, iktcra wynika z róznicy pomiedzy calko¬ witym natezeniem przeplywu w kolektorze a na¬ tezeniem przeplywu dmuchu kierowanego do pal¬ ników paliwowych.Znany sposób regulacji gestosci zawiesiny kon¬ centratowo-powietrznej w reaktorze pieca zawie¬ sinowego jest niedogodny, gdyz nie zapewnia wlas¬ ciwego stosunku ilosci powietrza do ilosci koncen¬ tratów w reaktorze pieca zawiesinowego. Powoduje to zaburzenia procesu metalurgicznego wskutek niewlasciwego stopnia utleniania koncentratu, w wyniku czego otrzymuje sie produkty nieodpo¬ wiednie pod wzgledem skladu chemicznego.W przypadku niedomiaru tlenu uzyskuje sie miedz surowa o zbyt duzej zawartosci zanieczyszczen, a nawet kamien miedziowy, oraz gazy zbyt ubogie w dwutlenek siarki, natomiast w przypadku nad¬ miaru tlenu uzyskuje sie miedz surowa iprzetlenio- na oraz zuzel o ztoyt wysokiej zawartosci miedzi.Ponadto samorzutnie zachodzace zmiany gestosci zawiesin ykoncentratowo-powietrznej w piecu za¬ wiesinowym prowadza do powstawania tzw. kipie¬ nia kapieli w odstojniku pieca w wyniku gwaltow¬ nie przebiegajacych reakcji pomiedzy siarczkiem miedzi zawartym w stopionym i niedotlenionym koncentracie a tlenkiem miedziowym znajdujacym sie w kapieli.Inna niedogodnoscia jest to, ze czynniki zalacza- 113 318'J 3 nia, wylaczania lufo nastawiania na inna wydaj¬ nosc jednego z palników powoduja zaklócenia funkcjonowania (pozostalych palników, co prowa¬ dzi do nierównomiernego rozkladu gestosci zawie¬ siny w reaktorze pieca.Prawidlowe wyregulowanie gestosci zawiesiny w takich przypadkach miusi byc poprzedzone wy¬ konaniem czasochlonnych obliczen natezenia dmu¬ chu dla pieca i poszczególnych palników.Istota wynalazku polega na tym, ze natezenie przeplywu dmuchu kierowanego do palników kon¬ centratu jest regulowane za pomoca organu dla¬ wiacego sterowanego regulatorem stosunku, .które¬ go wartoscia zadajaca jest sygnal natezenia prze¬ plywu koncentratu dp palników, wymnozony przez nastawiony stosunek; natezenia przeplywu dmuchu do natezenia przeplywu koncentratu, a wielkoscia regulowana jest sygnal natezenia przeplywu dmu¬ chu do palników koncentratu. Natezenie przeplywu dmuchu jest regulowane oddzielnie do kazdego palnika koncentratu lub wspólnie do wszystkich palników koncentratu. Cisnienie dmuchu w kolek¬ torze przed rozgalezieniem na wszystkie palniki jest stabilizowane regulatorem, który steruje wy¬ dajnoscia stacji przygotowania dmuchu.W sposobie. regulowania wedlug wynalazku za¬ pewnione sa odpowiednie warunki zasilania dmu¬ chem pieca zawiesinowego. Dmuch jest dozowany proporcjonalnie do ilosci koncentratu przy dowol¬ nej liczbie czynnych palników, ilosci' -podawanego wsadu oraz stopnia wysterowania palników pali¬ wowych. Efektem tego jest uzyskanie wlasciwej .gestosci zawiesiny koncentratowo-powietrznej, nie¬ zbednej do prawidlowego przebiegu procesu meta¬ lurgicznego.Sposób wedlug wynalazku zostanie blizej objas¬ niony na podstawie przykladowych zastosowan w hucie miedzi, uwidocznionych na rysunku przed- stawia/jacyim schemat zasilania pieca zawiesinowe¬ go koncentratem, paliwem i dmuchem. Fig. 1 tego rysunku obrazuje regulacje natezenia przeplywu dmuchu oddzielne dla 'kazdego palnika koncentra¬ tu, a fig. 2 regulacje wspólna dla wszystkich pad- ników koncentratu. Koncentrat i dmuch w obu przykladowych rozwiazaniach wprowadza sie do wnetrza reaktora pieca zawiesinowego poprzez palniki zabudowane w sklepieniu-1 tego reaktora.Palnikami 2 koncentratu wprowadza sie koncen¬ trat i te czesc dmuchu, która potrzebna jest do utleniania skladników koncentratu, a palnikami 3 oleju wprowadza sie olej opalowy i druga czesc dmuchu potrzebna do spalania tego oleju. Dmuch stanowiacy mieszanine powietrza z tlenem dostar¬ czany jjest kolektorami 4, 5 ze stacji przygotowania dmuchu, wyposazonej w dmuchawe 6 powietrza i regulator 7, sterujacy dozowanie tlenu do powie¬ trza. Natezenie przeplywu koncentratu, dostarcza¬ nego do palników 2 dozujacymi przenosnikami 8, mierzy sie uderzeniowymi przeplywomierzami 9.Palniki 3 oleju zasilane s.a olejem poprzez zawory 10 oraz dmuchem poprzez przepustnice 11, W przykladowym zastosowaniu wynalazku, przedstawionym na fig. 1, natezenie przeplywu dmuchu, doprowadzanego do palników 2 rurowym przewodem 12, ustala sie za pomoca regulatorów 3 318 4 13 stosunku, które na podstawie sygnalów pomia¬ rowych ze zwezek 14 i przeplywomierzy 9 steruja dlawiacymi organami 15.W przypadku zmiany natezenia doplywu wsadu 5 do palników 2, wywolanej wahaniami parametrów wsadu, regulatory 13 dostosowuja odpowiednio przeplyw dmuchu do kazdego palnika. Wspomnia¬ ne zmiany przeplywu dmuchu pobieranego przez palniki 2, jak równiez wlaczanie, wylaczanie lufo io zmiana nastaw palników 3, powoduja zmiany cis¬ nienia dmuchu w kolektorze 4, gdzie umieszczony jest czujnik 16 cisnienia. Sygnal pomiarowy cisnie¬ nia z czujnika 16 wprowadzony jest do regulatora 17, fctóty zmienia stopien otwarcia przepustnicy 18 15 w stacji przygotowania dmuchu w celu wyelimi¬ nowania zmian cisnienia wykrytych przez czujnik 16. Odpowiednio do zmian natezenia przeplywu powietrza spowodowanych przepustndca 18 regula¬ tor 7 stosunku dobiera natezenie przeplywu tlenu 20 zapewniajace okreslone wzbogacenie dmuchu w tlen.W przykladowym zastosowaniu wynalazku przedstawionym na fig. 2 sygnaly pomiarowe z przeplywomierzy 9 sumuje sie za pomoca suma- 25 tora 19 w celu okreslenia sumarycznego natezenia przeplywu koncentratu podawanego do pieca za¬ wiesinowego.Natezenie przeplywu dmuchu doprowadzanego do palników 2 z kolektora 5 ustala sie regulatorem 30 13 stosunku, który na podstawie sygnalów pomia¬ rowych ze zwezki 14 i sumatora 19 steruje dla¬ wiacym organem 15. W przypadku zmiany nateze¬ nia doplywu wsadu do palników 2 wywolanej wa¬ haniami parametrów wsadu, regulator 13 dostoso- 35 wuje odpowiednio przeplyw dmuchu utrzymujac wspólnie dla wszystkich palników 2 wymagany stosunek natezenia przeplywu dmuchu do nateze¬ nia przeplywu koncentratu. Zmiany doplywu dmu¬ chu do palników 2 jak równiez wlaczenie, wyla- 40 czenie lufo zmiana nastaw palników 3 powoduja zmiany cisnienia dmuchu w kolektorze 4 przed palnikami, gdzie umieszczony jest czujnik 16 cis¬ nienia. Sygnal pomiarowy cisnienia z czujnika 16 wprowadzony jest do regulatora 17. Regulator ten 45 zmienia stopien otwarcia przepustnicy 18 wbudo¬ wanej do upustu 20 powietrza za dmuchawa 6.Odpowiednio do zmian natezenia przeplywu po- wieJtrza spowodowanych przepustnica 13 regulator 7 stosunku, stanowiacy wyposazenie stacji przygo- 50 towania dmuchu, dobiera natezenie przeplywu tle¬ nu zapewniajac nastawione wzbogacenie dmuchu w tlen. PL