RU2163332C2 - Method and device for delivery of reaction gas and solid particles - Google Patents
Method and device for delivery of reaction gas and solid particles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2163332C2 RU2163332C2 RU96109823/02A RU96109823A RU2163332C2 RU 2163332 C2 RU2163332 C2 RU 2163332C2 RU 96109823/02 A RU96109823/02 A RU 96109823/02A RU 96109823 A RU96109823 A RU 96109823A RU 2163332 C2 RU2163332 C2 RU 2163332C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reaction gas
- channel
- supplying
- solid particles
- furnace
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/0015—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
- B01J8/003—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor in a downward flow
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/40—Bus networks
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0026—Pyrometallurgy
- C22B15/0028—Smelting or converting
- C22B15/0047—Smelting or converting flash smelting or converting
-
- 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
- F27B15/00—Fluidised-bed furnaces; Other furnaces using or treating finely-divided materials in dispersion
- F27B15/006—Equipment for treating dispersed material falling under gravity with ascending gases
Abstract
Description
Изобретение относится к способу и устройству для подачи реакционного газа и твердых частиц в печь для плавления во взвешенном состоянии, с тем чтобы регулировать скорость потока реакционного газа посредством регулирующих элементов, установленных в канале для реакционного газа по существу вблизи места соединения канала для реакционного газа и печи для плавления во взвешенном состоянии. The invention relates to a method and apparatus for supplying reaction gas and particulate matter to a suspension smelting furnace in order to control the flow rate of the reaction gas by means of control elements installed in the reaction gas channel substantially near the junction of the reaction gas channel and furnace for melting in suspension.
Чтобы обеспечить эффективное взвешенное состояние в печи для плавления во взвешенном состоянии, необходимо поддерживать по существу постоянной скорость потока реакционного газа независимо от изменений в количестве твердых частиц. Например, если по какой-либо причине уменьшается количество твердых частиц, подаваемых в печь для плавления во взвешенном состоянии, то нужно также уменьшить количество реакционного газа. При уменьшении количества реакционного газа снижается также скорость его потока, если остается одинаковой площадь поперечного сечения потока реакционного газа. Скорость потока реакционного газа является важным фактором в создании эффективного взвешенного состояния, поэтому существует много различных способов регулирования скорости потока реакционного газа в печи для плавления во взвешенном состоянии. In order to ensure an effective suspended state in the suspension smelting furnace, it is necessary to maintain a substantially constant flow rate of the reaction gas regardless of changes in the amount of solid particles. For example, if for some reason the amount of solid particles supplied to the suspension smelting furnace decreases, then the amount of reaction gas must also be reduced. As the amount of reaction gas decreases, its flow rate also decreases if the cross-sectional area of the reaction gas stream remains the same. The flow rate of the reaction gas is an important factor in creating an effective suspended state, therefore, there are many different ways to control the flow rate of the reaction gas in the suspension smelting furnace.
В патенте США N 4331087 рассматриваются реакции, происходящие в реакционной камере печи для плавления во взвешенном состоянии. Чтобы создать достаточную разницу в скорости между реакционным газом и твердым материалом, реакционному газу придают сильное турбулентное движение, с тем чтобы он пересекал кольцевой поток твердых частиц, поступающих снаружи, причем этот поток образуют посредством сходящейся конической поверхности скольжения, используя кинетическую энергию твердых частиц. Способ регулирования потока реакционного газа, предложенный в указанном патенте США 4331087, пригоден лишь для регулирования циркуляции реакционного газа и, следовательно, не может быть использован для регулирования линейной скорости газа, главным образом, в направлении центральной оси форсунки. US Pat. No. 4,331,087 discusses reactions occurring in the reaction chamber of a suspension smelting furnace. In order to create a sufficient velocity difference between the reaction gas and the solid material, a strong turbulent movement is imparted to the reaction gas so that it crosses an annular flow of solid particles entering from the outside, this flow being formed by a converging conical sliding surface using the kinetic energy of the solid particles. The method for controlling the flow of reaction gas, proposed in the aforementioned US Pat.
В финских патентных заявках 922530 и 932458 скорость потока газа регулируют вводом газа в реакционное пространство плавильной печи в виде одного или нескольких кольцевых потоков, так что скорость ввода определяется выбором количества каналов. Кроме того, в зависимости от выбранных расхода и скорости газа его впускают в реакционное пространство по отношению к месту ввода концентрата и на другое расстояние, чем концентрат. In Finnish patent applications 922530 and 932458, the gas flow rate is controlled by introducing gas into the reaction space of the melting furnace in the form of one or more annular flows, so that the input speed is determined by the choice of the number of channels. In addition, depending on the selected flow rate and gas velocity, it is admitted into the reaction space with respect to the place where the concentrate is introduced and at a different distance than the concentrate.
Задачей настоящего изобретения является устранение некоторых недостатков известной техники и достижение как улучшенного и более эффективного способа подачи реакционного газа и твердых частиц в печь для плавления во взвешенном состоянии, так и устройства, в котором можно с успехом бесступенчато регулировать площадь поперечного сечения канала для реакционного газа по существу вблизи места соединения канала для реакционного газа и печи для плавления во взвешенном состоянии и, следовательно, по существу вблизи места ввода твердых частиц в печь для плавления во взвешенном состоянии. The objective of the present invention is to eliminate some of the disadvantages of the prior art and to achieve both an improved and more efficient method for supplying the reaction gas and solid particles to the suspension melting furnace, and a device in which the cross-sectional area of the channel for the reaction gas can be infinitely adjusted substantially near the junction of the channel for the reaction gas and the suspension melting furnace, and therefore substantially near the point of entry of the solid part in an oven for flash smelting.
При способе и устройстве согласно изобретению скорость потока реакционного газа успешно регулируют, изменяя по существу бесступенчато площадь поперечного сечения канала для реакционного газа с помощью регулирующих элементов, установленных в канале для реакционного газа. Регулирующие элементы расположены по существу вблизи того конца канала для реакционного газа, который находится на стороне печи для плавления во взвешенном состоянии. Кроме того, регулирующие элементы соединены посредством соединительного элемента. Указанный соединительный элемент с помощью передаточного вала соединен с воздействующим механизмом, расположенным снаружи канала для реакционного газа. With the method and apparatus according to the invention, the flow rate of the reaction gas is successfully controlled by varying a substantially stepless cross-sectional area of the reaction gas channel by means of control elements installed in the reaction gas channel. The control elements are located essentially near the end of the reaction gas channel, which is located on the side of the smelting furnace in suspension. In addition, the control elements are connected by means of a connecting element. The specified connecting element using the transmission shaft is connected to the actuating mechanism located outside the channel for the reaction gas.
Согласно изобретению скорость потока газа по существу бесступенчато регулируют только в одном кольцевом зазоре, так чтобы регулирование происходило по существу вблизи того места, где реакционный газ вводится в реакционное пространство. Впускное отверстие для твердых частиц по существу располагают вблизи отверстия для ввода газа. В данном случае при регулировании потока остается неизменным расположение места ввода реакционного газа по отношению к месту ввода твердых частиц. Кроме того, регулирование скорости потока реакционного газа осуществляется по существу во впускном отверстии, причем в этом случае скорость потока, достигнутая путем регулирования, по существу сохраняется до тех пор, пока газовый поток не встретится с потоком твердых частиц для образования взвеси. Таким образом, достигается желаемый эффект перемешивания, а реакции между реакционным газом и твердыми частицами происходят контролируемым образом. According to the invention, the gas flow rate is essentially steplessly controlled in only one annular gap, so that the regulation takes place essentially near the place where the reaction gas is introduced into the reaction space. The particulate inlet is substantially located near the gas inlet. In this case, when regulating the flow, the location of the inlet of the reaction gas in relation to the inlet of solid particles remains unchanged. In addition, the regulation of the flow rate of the reaction gas is carried out essentially in the inlet, and in this case, the flow rate achieved by regulation is essentially maintained until the gas flow meets the flow of solid particles to form a suspension. Thus, the desired mixing effect is achieved, and the reactions between the reaction gas and solid particles occur in a controlled manner.
Регулирование площади поперечного сечения впускного отверстия для реакционного газа, осуществляемое согласно изобретению, происходит линейным образом в широком рабочем интервале скорости потока. Согласно изобретению площадь поперечного сечения потока реакционного газа успешно регулируют с помощью подвижных регулирующих элементов, поддерживаемых на стенке канала для потока газа. Регулирующие элементы преимущественно выполнены, например, в виде кольцевых секторов, которые со стороны, противоположной стенке канала для потока газа, подвижно поддерживаются соединительным элементом, являющимся общим для всех регулирующих элементов. Этот соединительный элемент, в свою очередь, приводным валом соединен с воздействующим механизмом, установленным снаружи канала для потока реакционного газа. Воздействующий механизм может быть снабжен ручным или дистанционным управлением, причем при изменениях в количестве твердых частиц можно с помощью воздействующего механизма успешно и быстро изменять площадь поперечного сечения потока реакционного газа, с тем чтобы по существу постоянно поддерживать требуемую скорость потока реакционного газа. The regulation of the cross-sectional area of the inlet for the reaction gas, carried out according to the invention, occurs linearly in a wide working range of flow rates. According to the invention, the cross-sectional area of the reaction gas stream is successfully controlled by means of movable control elements supported on the wall of the gas stream channel. The control elements are preferably made, for example, in the form of annular sectors, which, on the side opposite to the wall of the gas flow channel, are movably supported by a connecting element that is common to all control elements. This connecting element, in turn, is connected by a drive shaft to an actuating mechanism mounted outside the channel for the reaction gas flow. The actuating mechanism can be equipped with manual or remote control, and with changes in the amount of solid particles, it is possible to successfully and quickly change the cross-sectional area of the reaction gas stream with the help of the acting mechanism, so as to essentially constantly maintain the required flow rate of the reaction gas.
В качестве регулирующих элементов согласно настоящему изобретению можно преимущественно применять, например, восемь кольцевых секторов, причем ширина сектора может быть 135o. В этом случае регулируемые кольцевые сектора расположены перекрывающими друг друга в три слоя. Однако количество регулирующих элементов может изменяться от 4 до 10, при этом изменяется также протяженность необходимых секторов. В предпочтительном варианте осуществления изобретения количество кольцевых секторов равно 4, а ширина одного кольцевого сектора составляет 90o. В этом случае регулирующие элементы установлены примыкающими друг к другу и по существу на одном и том же уровне по отношению к каналу для потока реакционного газа. С помощью устройства по этому изобретению модно успешно регулировать площадь поперечного потока в пределах 100% - 20% от нерегулированной площади поперечного сечения канала для реакционного газа.As regulating elements according to the present invention, it is preferable to use, for example, eight ring sectors, and the width of the sector can be 135 o . In this case, the adjustable annular sectors are located overlapping each other in three layers. However, the number of regulatory elements can vary from 4 to 10, while the length of the necessary sectors also changes. In a preferred embodiment, the number of ring sectors is 4, and the width of one ring sector is 90 ° . In this case, the control elements are mounted adjacent to each other and at substantially the same level with respect to the channel for the reaction gas stream. Using the device of this invention, it is fashionable to successfully control the cross-flow area within 100% - 20% of the unregulated cross-sectional area of the reaction gas channel.
Регулирование площади поперечного сечения потока реакционного газа с помощью устройства по этому изобретению приводит к росту внутренней энергии местной турбулентности в потоке. Однако этот рост энергии не приводит к ослаблению импульса газового потока, но усиливает перемешивание твердых частиц и газовой фазы и, следовательно, улучшает условия реакции и еще более интенсифицирует реакцию. The regulation of the cross-sectional area of the reaction gas stream using the device of this invention leads to an increase in the internal energy of local turbulence in the stream. However, this increase in energy does not lead to a weakening of the momentum of the gas stream, but enhances the mixing of solid particles and the gas phase and, therefore, improves the reaction conditions and further intensifies the reaction.
Ниже подробно описывается устройство по этому изобретению со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 - предпочтительный вариант осуществления изобретения при частичном разрезе с видом сбоку;
фиг. 2 - вариант на фиг. 1 при двух различных положениях регулирования;
фиг. 3 - рабочий диапазон варианта на фиг. 1.Below is described in detail the device according to this invention with reference to the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 is a preferred embodiment of the invention in partial section with a side view;
FIG. 2 is an embodiment of FIG. 1 at two different control positions;
FIG. 3 is the operational range of the embodiment of FIG. 1.
На фиг. 1 показано регулирующее устройство по этому изобретению, находящееся в форсунке для концентрата, в которую концентрат подают по каналам 1. Может быть один или несколько каналов для подачи концентрата. В воздушную камеру 2 по каналам 3 вводят какой-нибудь технологический газ, обычно воздух, обогащенный кислородом. Также может быть один или несколько газовых каналов 3. Форсунка для концентрата снабжена центральным сопловым распределителем 4 и центральным кислородным копьем 5. В реакционное пространство печи для плавления во взвешенном состоянии концентрат выпускают из канала для концентрата, окружающего центральный сопловый распределитель, и через отверстие 6 для выпуска концентрата. Воздух, обогащенный кислородом, выпускают через один кольцевой воздушный канал, окружающий канал для концентрата, и через отверстие 7 для выпуска воздуха. Регулирующее устройство согласно изобретению содержит воздействующий механизм 10, установленный снаружи форсунки, приводной вал с передачей 11 и подвижные регулирующие элементы 8, поддерживаемые на стенке воздушного канала. Воздействующим механизмом можно управлять вручную или дистанционно. Движение воздействующего механизма через шестеренчатую передачу преобразуется во вращательное движение приводного вала 10. Вращательное движение приводного вала 10 через зубчатую передачу далее преобразуется во вращательное движение приводного кольца 9, установленного вокруг воздушного канала. Регулирующие элементы 8, расположенные под приводным кольцом 9 и используемые в связи с воздушным каналом, состоят из нескольких кольцевых секторов, которые одним краем сообщаются с воздушным каналом, а противоположным краем соединены с приводным кольцом 9. Вращательное движение приводного кольца 9 вынуждает края кольцевых секторов, соединенные с приводным кольцом 9, перемещаться по направлению к воздушному каналу, при этом уменьшается площадь поперечного сечения потока газа в канале и остается по существу круглым наружная периферия отверстия для выпуска реакционного газа. Вращательное движение приводного кольца 9 в противоположном направлении вынуждает регулирующие элементы 8 перемещаться от канала для потока реакционного газа, так что увеличивается площадь поперечного сечения потока в канале для реакционного газа и замедляется скорость потока реакционного газа. In FIG. 1 shows a control device according to this invention located in a nozzle for a concentrate, into which the concentrate is supplied through channels 1. There may be one or more channels for supplying the concentrate. Some technological gas, usually oxygen enriched air, is introduced into the
На фиг. 2 позицией "А" обозначено положение при полностью открытых регулирующих элементах 8 и выпуске реакционного газа через площадь поперечного сечения канала 12. Позицией "В" обозначено положение, когда регулирующие элементы 8 сужают площадь поперечного сечения потока в канале для реакционного газа, так чтобы реакционный газ выпускался только через живое сечение канала для реакционного газа. In FIG. 2, the position “A” indicates the position with the control elements 8 fully open and the reaction gas discharged through the cross-sectional area of the
На фиг. 3 показан пример, при котором необходимую скорость в рабочем диапазоне составляет 100 м/с ± 20 м/с. При способе согласно изобретению этот рабочий диапазон скоростей достигается в интервале расхода 7200-48000 м3/ч, в то время как при отсутствии регулирования он был бы лишь в интервале расхода 32000-48000 м3/ч. При работе с дистанционным контролем регулирующее устройство можно непосредственно соединить с производственным компьютером, который автоматически регулировал бы необходимую скорость потока, например, при изменении количества подаваемых твердых частиц.In FIG. Figure 3 shows an example in which the required speed in the operating range is 100 m / s ± 20 m / s. With the method according to the invention, this operating speed range is achieved in the flow rate range of 7200-48000 m 3 / h, while in the absence of regulation it would only be in the flow range of 32000-48000 m 3 / h. When working with remote control, the control device can be directly connected to a production computer that automatically adjusts the required flow rate, for example, when changing the amount of supplied solid particles.
В вышеизложенном описании устройство по этому изобретению описано со ссылкой лишь на один предпочтительный вариант осуществления изобретения, но вполне понятно, что изобретение может быть в значительной степени видоизменено в пределах, определенных в прилагаемой формуле изобретения. In the foregoing description, the device of this invention is described with reference to only one preferred embodiment of the invention, but it is clear that the invention can be substantially modified within the limits defined in the attached claims.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI952492A FI98071C (en) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | Process and apparatus for feeding reaction gas solids |
FI952492 | 1995-05-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU96109823A RU96109823A (en) | 1998-08-20 |
RU2163332C2 true RU2163332C2 (en) | 2001-02-20 |
Family
ID=8543459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96109823/02A RU2163332C2 (en) | 1995-05-23 | 1996-05-22 | Method and device for delivery of reaction gas and solid particles |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100372388B1 (en) |
BR (1) | BR9602409A (en) |
ES (1) | ES2152120B1 (en) |
MX (1) | MX9601920A (en) |
PE (1) | PE30297A1 (en) |
RU (1) | RU2163332C2 (en) |
TR (1) | TR199600384A2 (en) |
ZA (1) | ZA963382B (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI57786C (en) * | 1978-12-21 | 1980-10-10 | Outokumpu Oy | SAETTING OVER ANCILLATION FOR PICTURE AV EN VIRVLANDS SUSPENSIONSTRAOLE AV ETT POWDERARTAT MATERIAL OCH REACTIONS |
NZ201977A (en) * | 1981-10-01 | 1985-08-16 | Peters Ag Claudius | Distributing particulate material into spray mixing vessel |
FI88517C (en) * | 1990-01-25 | 1993-05-25 | Outokumpu Oy | Saett och anordning Foer inmatning av reaktionsaemnen i en smaeltugn |
FI94150C (en) * | 1992-06-01 | 1995-07-25 | Outokumpu Eng Contract | Methods and apparatus for supplying reaction gases to a furnace |
-
1996
- 1996-04-29 ZA ZA963382A patent/ZA963382B/en unknown
- 1996-05-07 PE PE1996000321A patent/PE30297A1/en not_active Application Discontinuation
- 1996-05-10 TR TR96/00384A patent/TR199600384A2/en unknown
- 1996-05-16 KR KR1019960016483A patent/KR100372388B1/en not_active IP Right Cessation
- 1996-05-22 ES ES009601128A patent/ES2152120B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-22 MX MX9601920A patent/MX9601920A/en not_active IP Right Cessation
- 1996-05-22 BR BR9602409A patent/BR9602409A/en not_active IP Right Cessation
- 1996-05-22 RU RU96109823/02A patent/RU2163332C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TR199600384A2 (en) | 1996-12-21 |
PE30297A1 (en) | 1997-08-27 |
MX9601920A (en) | 1997-01-31 |
BR9602409A (en) | 1998-10-06 |
KR960041379A (en) | 1996-12-19 |
ZA963382B (en) | 1996-11-11 |
ES2152120A1 (en) | 2001-01-16 |
ES2152120B1 (en) | 2001-08-01 |
KR100372388B1 (en) | 2003-05-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5808911B2 (en) | Concentrate burner | |
AU730365B2 (en) | Method for feeding and directing reaction gas and solids into a smelting furnace and a multiadjustable burner designed for said purpose | |
CS9100328A2 (en) | Air separation with centrifugal effect | |
US7341007B2 (en) | Balancing damper | |
US5101847A (en) | Method and apparatus for equalizing airflow velocity | |
AU711783B2 (en) | Method and apparatus for feeding reaction gas and solids | |
US5133801A (en) | Method and apparatus for feeding reacting substances into a smelting furnace | |
EP2834562B1 (en) | Fluidic control burner for pulverous feed | |
US5624039A (en) | Separator for sorting of particular material | |
CA2097234C (en) | Method and apparatus for feeding reaction gases into a smelting furnace | |
RU2163332C2 (en) | Method and device for delivery of reaction gas and solid particles | |
US4322377A (en) | Surface aerating rotor | |
JPH0770659A (en) | Method and apparatus for controlling reaction gas fed to blast furnace | |
RU2264264C2 (en) | Device for axial supply of initial material to dynamical separators | |
SU1214164A1 (en) | Water trap | |
RU96109823A (en) | METHOD AND DEVICE FOR SUBMITTING REACTIVE GAS AND SOLID PARTICLES |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090523 |