RU2215238C1 - Furnace to process slag-forming materials - Google Patents
Furnace to process slag-forming materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2215238C1 RU2215238C1 RU2002119647A RU2002119647A RU2215238C1 RU 2215238 C1 RU2215238 C1 RU 2215238C1 RU 2002119647 A RU2002119647 A RU 2002119647A RU 2002119647 A RU2002119647 A RU 2002119647A RU 2215238 C1 RU2215238 C1 RU 2215238C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- furnace
- area
- loading chamber
- processing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки твердых материалов и/или их композиций, а именно твердых промышленных и бытовых отходов, бедных руд, некондиционного каменного угля, шламов очистных сооружений, способных после высокотемпературной обработки в результате экзотермической реакции образовывать шлаки, пригодные для осуществления газлифтной циркуляции внутри используемой печи, и может быть использовано в жилищно-коммунальном хозяйстве, энергетике, металлургии, горной промышленности и т.д. The invention relates to the field of processing solid materials and / or their compositions, namely solid industrial and household waste, poor ores, substandard coal, sludge from sewage treatment plants capable of forming slags after high-temperature treatment as a result of an exothermic reaction, suitable for gas-lift circulation inside the used furnaces, and can be used in housing and communal services, energy, metallurgy, mining, etc.
В дальнейшем термин "шлакообразующие материалы" будет характеризовать группу материалов, содержащую, не исключительно, рудные материалы, шламы, шлаки, высокозольные угли, сланцы, древесину и продукты ее переработки, нефть и продукты ее переработки, газообразное топливо, пластики, металлолом, содержимое "хвостохранилищ" обогатительных предприятий, сырье металлургической и другой перерабатывающей промышленности, промышленные и бытовые твердые и жидкие отходы и т. д., способных при температурной обработке в присутствии кислородсодержащего газа и, при необходимости, в присутствии дополнительных горючих материалов образовывать расплав, содержащий минеральные продукты окисления, остатки горючих материалов, примеси восстановленных металлов и т.д., после затвердевания представляющий собой камневидное или стекловидное тело. In the future, the term "slag-forming materials" will characterize a group of materials containing, not exclusively, ore materials, sludges, slags, high-ash coals, shales, wood and its products, oil and products of its processing, gaseous fuels, plastics, scrap metal, contents " tailings "enrichment enterprises, raw materials of the metallurgical and other processing industries, industrial and domestic solid and liquid waste, etc., capable of heat treatment in the presence of oxygen-containing gas and, if necessary, in the presence of other flammable materials to form a melt, comprising mineral oxidation products, residues of combustible materials, the impurities reduced metals, etc., after curing representing kamnevidnoe or vitreous.
Известна печь для непрерывного расплавления материалов, подаваемых в ранее созданный расплав (RU, патент 2008010 F 27 В 1/00, 1992). Известная печь содержит кессонированную шахту печь с фурмами, плавильную камеру, разделенную перегородкой, закрепленной на торцевых стенках на барботируемую и загрузочную камеры. Причем соотношение площадей указанных камер составляет не менее 0,2. Known furnace for the continuous melting of materials supplied to a previously created melt (RU, patent 2008010 F 27 In 1/00, 1992). The known furnace contains a coffered shaft furnace with tuyeres, a melting chamber divided by a partition fixed on the end walls to a bubbling and loading chamber. Moreover, the area ratio of these cameras is at least 0.2.
Известная печь работает следующим образом. В разогретую плавильную камеру заливают штейн и шлак, затем через фурмы в барботажную загрузочную зону подают сульфидное сырье и флюсы. В результате дутья возникает газлифтный эффект, вызывающий циркуляцию расплава между барботируемой и загрузочной зонами плавильной камеры. При этом расплав шлака переливается в небарботируемую зону и, захватывая сырье и флюсы, возвращается под фурмы, где происходит его переработка под действием дутья. Known furnace operates as follows. Matte and slag are poured into the heated smelting chamber, then sulfide raw materials and fluxes are fed through the tuyeres to the bubbler loading zone. As a result of the blast, a gas-lift effect occurs, causing the melt to circulate between the bubbled and loading zones of the melting chamber. In this case, the slag melt is poured into the non-sparged zone and, capturing the raw materials and fluxes, returns under the tuyeres, where it is processed by blasting.
Недостатком известной печи следует признать отсутствие высокоскоростной нисходящей загрузочной зоны, обеспечивающей подачу загружаемого материала в фурменную зону, в которой происходит окислительно-восстановительная обработка загружаемого материала, что сужает возможности обработки различных материалов. Кроме того, отсутствие газоразделительной камеры ограничивает дутьевые нагрузки в барботажной зоне, а следовательно, и производительность печи. A disadvantage of the known furnace should be recognized as the absence of a high-speed downward loading zone, which supplies the feed material to the tuyere zone, in which the redox treatment of the feed material occurs, which narrows the possibilities of processing various materials. In addition, the absence of a gas separation chamber limits the blowing load in the bubble zone, and consequently, the productivity of the furnace.
Наиболее близким аналогом предложенной конструкции печи можно признать печь для переработки материалов в жидкой ванне (RU, патент 2140615 F 27 В 1/00, 1998). Известная печь содержит свод, подину, по меньшей мере, одну газлифтную камеру, образованную кессонированной фурменной стенкой и разделительной перегородкой, содержащей проем и закрепленной торцами на фурменной стенке, плавильную камеру с загрузочным отверстием, газоход и приспособление для выгрузки расплава, причем все газлифтные камеры выполнены в виде отдельных модулей со средствами выдачи продуктов плавки. The closest analogue of the proposed furnace design can be recognized as a furnace for processing materials in a liquid bath (RU, patent 2140615 F 27 In 1/00, 1998). The known furnace contains a arch, a bottom, at least one gas-lift chamber formed by a coffered tuyere wall and a dividing wall containing an opening and fixed with ends on the tuyere wall, a melting chamber with a loading hole, a gas duct and a device for unloading the melt, all gas-lift chambers in the form of separate modules with means for issuing melting products.
Известная печь работает следующим образом. В разогретую плавильную камеру заливают расплав шлака до уровня, обеспечивающего циркуляцию расплава вокруг разделительной перегородки. Одновременно через фурмы начинают подачу дутья. Через загрузочное отверстие начинают подавать перерабатываемый материал. В результате газлифтного эффекта, возбуждаемого дутьем, происходит циркуляция расплава шлака вокруг разделительной перегородки с одновременным окислительным, окислительно-восстановительным или восстановительным процессом (в зависимости от используемого сырья) переработки загруженного материала под действием дутья. Known furnace operates as follows. Slag melt is poured into the heated melting chamber to a level that ensures the circulation of the melt around the dividing wall. At the same time, blowing starts through the tuyeres. Recyclable material begins to be fed through the feed opening. As a result of the gas-lift effect, excited by the blast, slag melt circulates around the separation wall with the simultaneous oxidative, redox, or reduction process (depending on the raw materials used) of the processing of the loaded material under the influence of blast.
Недостатком известной печи следует признать низкую производительность, обусловленную недостатками ее конструкции. A disadvantage of the known furnace should be recognized as low productivity due to the disadvantages of its design.
Техническая задача, решаемая посредством предложенной конструкции, состоит в разработке печи для переработки различных шлакообразующих материалов повышенной производительности. The technical problem solved by the proposed design is to develop a furnace for processing various slag-forming materials with increased productivity.
Технический результат, получаемый при реализации предложенной конструкции, состоит в обеспечении возможности переработки различных шлакообразующих материалов с большой производительностью. The technical result obtained by the implementation of the proposed design is to enable the processing of various slag-forming materials with high productivity.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать печь для переработки шлакообразующих отходов, содержащую свод, подину, по меньшей мере, две газлифтные камеры, каждая из которых образована фурменной стенкой и разделительной перегородкой с проемом в нижней части, закрепленной торцами на фурменной стенке и выполненной в виде модуля со средствами выдачи продуктов плавки, причем печь дополнительно содержит загрузочную камеру, образованную указанными разделительными перегородками П-образной формы, входящими в состав, по меньшей мере, двух газлифтных камер, причем П-образные разделительные перегородки, образующие загрузочную камеру, установлены параллельно, а площадь указанной загрузочной камеры превышает, по меньшей мере, площадь одной из примыкающих к ней газлифтных камер. To achieve the specified technical result, it is proposed to use a furnace for processing slag-forming waste containing a roof, a bottom, at least two gas-lift chambers, each of which is formed by a tuyere wall and a dividing wall with an opening in the lower part, fixed with ends on the tuyere wall and made in the form a module with means for dispensing melting products, the furnace further comprising a loading chamber formed by said U-shaped dividing partitions included in becoming at least two gas-lift chambers, the U-shaped dividing walls forming the loading chamber installed in parallel, and the area of the specified loading chamber exceeds at least the area of one of the adjacent gas lift chambers.
В предпочтительном варианте реализации площадь указанной загрузочной камеры превышает площадь обеих примыкающих к ней газлифтных камер. Печь может содержать более одной пары газлифтных камер, разделительные стенки которых образуют указанную загрузочную камеру. И в этом варианте реализации предпочтительно площадь указанной загрузочной камеры превышает площадь всех примыкающих к ней газлифтных камер. In a preferred embodiment, the area of said loading chamber is greater than the area of both adjacent gas lift chambers. The furnace may contain more than one pair of gas lift chambers, the separation walls of which form the specified loading chamber. And in this embodiment, preferably, the area of said loading chamber exceeds the area of all gas lift chambers adjacent to it.
Выполнение стенок загрузочной камеры из разделительных перегородок П-образной формы, входящих в состав, по меньшей мере, двух газлифтных камер, при выполнении условия: площадь указанной загрузочной камеры превышает, по меньшей мере, площадь одной из примыкающих к ней газлифтных камер - позволяет поддерживать скорость нисходящей части потока расплава в загрузочной камере, обеспечивающую ввод перерабатываемого материала в фурменную зону и вовлечение его в окислительный, окислительно-восстановительный или восстановительный процесс (в зависимости от используемого сырья) переработки загруженного материала под действием дутья, поскольку параллельное расположение перегородок обеспечивает практически прямолинейную траекторию движения частиц перерабатываемого сырья. Это приводит к повышению производительности печи из-за отсутствия задержек сырья перед переработкой. The execution of the walls of the loading chamber from the U-shaped dividing partitions, which are part of at least two gas-lift chambers, when the condition is met: the area of the specified loading chamber exceeds at least the area of one of the gas-lift chambers adjacent to it - it allows you to maintain speed the descending part of the melt stream in the loading chamber, providing input of the processed material into the tuyere zone and its involvement in the oxidation, oxidation-reduction or reduction process (in depending on the raw materials used) processing of the loaded material under the action of blasting, since the parallel arrangement of the partitions provides an almost rectilinear trajectory of the particles of the processed raw materials. This leads to increased productivity of the furnace due to the absence of delays in raw materials before processing.
Базовый вариант предлагаемой конструкции иллюстрирован на приведенном графическом материале, где на фиг.1 представлен продольный разрез предложенной конструкции печи по загрузочной камере, на фиг.2 - горизонтальный разрез, на фиг.3 - поперечный разрез. На чертежах приведены следующие элементы конструкции: свод 1, подина 2, газлифтный модуль 3, фурменная стенка 4 с фурмами 5 и разделительной перегородкой 6, газоотделительная камера 7, загрузочная камера 8 с загрузочными устройствами 9, газоход 10 с шиберным устройством 11, сифон 12 для выпуска жидких шлаков - продуктов плавки, шпур 13. The basic version of the proposed design is illustrated in the graphic material, where Fig. 1 shows a longitudinal section of the proposed furnace design along the loading chamber, in Fig. 2 is a horizontal section, in Fig. 3 is a transverse section. The following structural elements are shown in the drawings: arch 1, hearth 2,
Печь предложенной конструкции работает следующим образом. The furnace of the proposed design works as follows.
На разогретой печи поднимают шиберное устройство 11 в газоходе 10, подают через фурмы 5 дутье, одновременно заливают в объем печи, между сводом 1 и подиной 2, расплав шлака до уровня, обеспечивающего его циркуляцию вокруг разделительных перегородок 6 через проемы в них. После начала циркуляции расплава шлака через газлифтные камеры 3 с фурменной стенкой 4, вокруг разделительных перегородок 6 под действием газлифтного эффекта, через загрузочные устройства 9 в загрузочную камеру 8 подают перерабатываемые шлакообразующие материалы и, при необходимости, горючие материалы. Попадая в циркулирующий расплав шлака, перерабатываемые шлакообразующие материалы под действием дутья и высокой температуры шлакового расплава переходят в шлаковый расплав, одновременно циркулируя вместе с имеющимся шлаковым расплавом вокруг перегородок. Излишки шлакового расплава, образующиеся в результате переработки перерабатываемых материалов, удаляют через сифон 12. Образующийся в процессе переработки жидкий металл периодически сливают через шпур 13, который служит также для полного удаления из объема печи расплава шлака при необходимости останова печи. Газы из объема печи удаляют через газоотделительную камеру 7 и газоход 10. Шиберное устройство 11 используют также для отключения газохода 10 от устройства утилизации тепла, если его используют совместно с печью, при остановке печи. On a preheated furnace, the
Ниже приведены примеры переработки шлакообразующих материалов с использованием предварительно запущенной печи приведенной конструкции. Below are examples of the processing of slag-forming materials using a pre-launched furnace of the above design.
Содержимое шлакоотвалов котельных ТЭЦ, работающих на твердом топливе, смешанных с высокозольным каменным углем в пропорции 10 : 1, через загрузочные отверстия подают в загрузочную камеру, где смесь поступает вначале на поверхность расплава шлака, а затем в объем расплава шлака, при этом каменный уголь загорается с генерированием расплава шлака и тепла. Под действие газлифтного эффекта кислородсодержащего дутья расплав шлака совместно с перерабатываемыми материалами циркулирует вокруг разделительных стенок газлифтных камер. За один оборот циркулирования перерабатываемые материалы переходят в расплав шлака и удаляются через сифон. Отходящие через газоход газы используют для получения электроэнергии или для обогрева. The contents of the slag dumps of boiler plants for solid fuels, mixed with high-ash coal in a ratio of 10: 1, are fed through the loading holes into the loading chamber, where the mixture first flows to the surface of the slag melt, and then to the slag melt volume, while the coal ignites with the generation of molten slag and heat. Under the action of the gas-lift effect of an oxygen-containing blast, the slag melt together with the processed materials circulates around the separation walls of the gas-lift chambers. For one revolution of circulation, the processed materials pass into the slag melt and are removed through a siphon. The gases leaving the flue are used to generate electricity or for heating.
Отходы обогащения сульфидных медных руд из хвостохранилища обогатительной фабрики совместно с угольной пылью (при их соотношении 5 : 1) и побочными продуктами переработки нефти (пек и азеотропные фракции разгонки) через загрузочные отверстия подают в загрузочную камеру. Процесс переработки происходит аналогично предыдущему примеры. Образующиеся избытки шлакового расплава удаляют через сифон, а образующийся металл выводят из объема печи через шпур. Sulphide copper ore dressing waste from the tailings of the processing plant together with coal dust (at a ratio of 5: 1) and by-products of oil processing (pitch and azeotropic distillation fractions) are fed into the loading chamber through loading holes. The processing process is similar to the previous examples. The resulting excess slag melt is removed through a siphon, and the resulting metal is removed from the furnace through a hole.
Твердые бытовые отходы загружают в объем печи совместно с мазутом, необходимым для получения количества тепла, необходимого для переработки твердых отходов на шлак. Отходящие газы при этом могут быть использованы для упаривания жидких бытовых отходов. Municipal solid waste is loaded into the furnace volume together with fuel oil necessary to obtain the amount of heat required for processing solid waste into slag. Exhaust gases can be used to evaporate household liquid waste.
Использование дополнительно введенной загрузочной камеры, образованной разделительными перегородками П-образной формы, входящими в состав, по меньшей мере, двух газлифтных камер, при соблюдении условия: площадь указанной загрузочной камеры превышает, по меньшей мере, площадь одной из примыкающих к ней газлифтных камер - позволяет повысить производительность печи. Производительность печи может быть также повышена при введении дополнительных пар газлифтных камер, увеличивающих площадь загрузочной камеры. The use of an additionally introduced loading chamber formed by U-shaped dividing walls that are part of at least two gas lift chambers, subject to the condition: the area of the specified loading chamber exceeds at least the area of one of the gas lift chambers adjacent to it - allows increase furnace productivity. The productivity of the furnace can also be improved with the introduction of additional pairs of gas-lift chambers, increasing the area of the loading chamber.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002119647A RU2215238C1 (en) | 2002-07-24 | 2002-07-24 | Furnace to process slag-forming materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002119647A RU2215238C1 (en) | 2002-07-24 | 2002-07-24 | Furnace to process slag-forming materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2215238C1 true RU2215238C1 (en) | 2003-10-27 |
Family
ID=31989336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002119647A RU2215238C1 (en) | 2002-07-24 | 2002-07-24 | Furnace to process slag-forming materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2215238C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2652044C1 (en) * | 2017-02-20 | 2018-04-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Группа компаний "КАНЕКС" | Gas and electric cupola furnace (gecf) for the nonmetallic materials melting |
RU2741038C1 (en) * | 2017-06-14 | 2021-01-22 | Чайна Энфай Инжиниринг Корпорейшн | Method and device for melting copper with complex processing of slag |
-
2002
- 2002-07-24 RU RU2002119647A patent/RU2215238C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2652044C1 (en) * | 2017-02-20 | 2018-04-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Группа компаний "КАНЕКС" | Gas and electric cupola furnace (gecf) for the nonmetallic materials melting |
RU2741038C1 (en) * | 2017-06-14 | 2021-01-22 | Чайна Энфай Инжиниринг Корпорейшн | Method and device for melting copper with complex processing of slag |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7513929B2 (en) | Operation of iron oxide recovery furnace for energy savings, volatile metal removal and slag control | |
JP4350711B2 (en) | Industrial waste melting process | |
US5431710A (en) | Method for continuously producing iron, steel or semi-steel and energy | |
Dikhanbaev et al. | Development of hydrogen-enriched water gas production technology by processing Ekibastuz coal with technogenic waste | |
JP2024051001A (en) | How to recover precious metals | |
RU2348881C2 (en) | Liquid-phase furnace for smelting materials containing ferrous and nonferrous metals | |
RU2359045C2 (en) | Processing method of lead-bearing materials | |
US7905941B2 (en) | Recovery of non-ferrous metals from by-products of the zinc and lead industry using electric smelting with submerged plasma | |
RU2215238C1 (en) | Furnace to process slag-forming materials | |
FI78506B (en) | FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER KONTINUERLIG PYROMETALLURGISK BEHANDLING AV KOPPARBLYSTEN. | |
RU2348713C1 (en) | Method of treatment hard gold-arsenical ores and concentrates and furnace for its implementation | |
RU2283359C1 (en) | Method and device for processing raw lead material | |
RU2541239C1 (en) | Processing method of iron-containing materials in two-zone furnace | |
JPS61104013A (en) | Method for recovering iron contained in molten steel slag | |
RU2630155C2 (en) | Melting process starting method | |
JP5614056B2 (en) | Method of operating copper smelting furnace and copper smelting furnace | |
UA78466C2 (en) | Energotechnological plant for thermal solid fuel processing | |
Simoni et al. | Towards the Circularity of the EU Steel Industry: Modern Technologies for the Recycling of the Dusts and Recovery of Resources | |
Siegmund | Modern applied technologies for primary lead smelting at the beginning of the 21st century | |
JPH11513014A (en) | Method for melting oxide-based slag and combustion residue, and apparatus for performing the method | |
RU2215239C1 (en) | Technology to process slag-forming materials | |
CN210765454U (en) | Regenerative lead multi-chamber smelting heat accumulating type energy-saving furnace device | |
RU2114927C1 (en) | Method of pyrometallurgical processing of lead-containing materials and furnace for method embodiment | |
RU2359188C2 (en) | Assemble for reprocessing of powdered lead- and zinc-containing raw materials | |
RU2621510C1 (en) | Furnace for continuous solid wastes processing in melt |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070725 |