SE535239C2

SE535239C2 - Förfarande, anordning och kulsinterverk

Info

Publication number: SE535239C2
Application number: SE1051108A
Authority: SE
Inventors: Christian Fredriksson; Stefan Savonen
Original assignee: Luossavaara Kiirunavaara Ab
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2012-06-05
Also published as: US20130220076A1; US20150252444A1; SE1051108A1; US9719152B2; US9068243B2; BR112013010140A2; WO2012057685A1; CA2815614C; CA2815614A1

Abstract

Denna uppfinning avser ett förfarande vid uppvärmning av ett medium i ett utrymme 1 i vilketmalmkulor 2 är anordnade för att oxideras och sintras med hjälp av det varma mediet.Förfarandet innefattar införsel av ett första medium 3 in i utrymmet 1 via ett inlopp 4 ochuppvärmning av det första mediet 3 när det befinner sig i inloppet 4. Uppvärmningen skergenom användning av en förbränningsanordning 5, eller del där av, som är anordad iinloppet 4 och innefattar bränsle. Uppvärmningen, användandet av förbränningsanordningen5, innefattar i sin tur antändning av bränslet, förbränning av bränslet varvidförbränningsvärme utvecklas och överföring av förbränningsvärmen till det första mediet 3som befinner vid förbränningsanordningen 5 i inloppet 4. Förbränningsanordningen 5, ellerdel där av, anordnas i ett område A i inloppet 4 som i sin tur är anordat utanför det förstamediets direkta passage i och genom inloppet 4 så att antändningen av bränslet,förbränningen av bränslet och överföringen av förbränningsvärmen till det första mediet 3sker i detta område A följt av vidare transportering av det värmda första mediet 3 frånområdet A in i utrymmet 1 via inloppet 4. Uppfinningen avser också en anordning 7 och ett kulsinterverk 10. (se Pig. 1.) W:\Other_Casedocuments\Patent\P410-\P41001611SEOO\P41001611SE00 Grundhandling förbränningskammare.doc

Description

25 30 35 535 239 2 Föredragna utföringsformer av uppﬁnningen kommer att beskrivas här nedan med hänvisning till ﬁgurerna.

Kortfattad ritningsbeskrivnlng Fig. 1 visar en anordning enligt uppﬁnningen.

Fig. 2 visar ett snitt genom anordningen i Fig. 1.

Fig. 3 Wsar en del av förbränningsanordningen.

Fig. 4 visar ett kulsinterverk enligt uppﬁnningen.

Detaljerad beskrivning av utföringsexempel Ett förfarande och en anordning enligt denna uppﬁnning som kommer att beskrivas här nedan kommer att ha samma funktion och mening oavsett om det är ett kulsinterverk med malmkmulor eller om det är ett mer generellt sinterverk där sligen inte formats till malmkulor utan där sligen oxideras och sintras utan att först formas.

I beskrivningen här nedan ska ordet kulsinterverk tolkas i sin vidaste mening vilket medför att även ett sinterverk avses. Ordet malmkulor ska också tolkas i sin vidaste mening så att den slumpvis klumpade sligen i ett sinterverk också avses med ordet malmkulor.

Denna uppﬁnning avser ett förfarande vid uppvärmning av, för erhållande av en bestämd, en på förhand bestämd och för förfarandet önskvärd bästa, temperatur, på ett medium i ett utrymme 1 i vilket malmkulor 2 är anordnade för att oxideras och sintras med hjälp av det varma mediet.

Förfarandet innefattar införsel av ett första medium 3 in i utrymmet 1 via ett inlopp 4 och uppvärmning av det första mediet 3 när det beﬁnner sig i inloppet 4. Uppvärmningen sker genom användning av en förbränningsanordning 5, eller del där av, som är anordad i inloppet 4 och innefattar bränsle. Uppvämtningen, användandet av förbränningsanordningen 5, innefattar i sin tur antändning av bränslet, förbränning av bränslet varvid förbränningsvärme utvecklas och överföring av förbränningsvännen till det första mediet 3 som beﬁnner vid förbränningsanordningen 5 i inloppet 4.

Förbränningsanordningen 5, eller del där av, anordnas i ett område A i inloppet 4 som i sin tur är anordat utanför det första mediets direkta passage i och genom inloppet 4 så att antändningen av bränslet, bränslet förbränningen av och överföringen av 10 15 20 25 30 35 535 239 3 förbrännlngsvärmen till det första mediet 3 sker i detta omrâde A följt av vidare transporter-ing av det värmda första mediet 3 från området A in i utrymmet 1 via inloppet 4. Se Fig. 1 och 2.

Att förbränningsanordningen 5, eller åtminstone en del där av, är anordnad i det relativt ostörda området A i inloppet 4 men utanför mediets direkta passage i inloppet betyder att antändandet och förbränningen av bränslet sker i ett utrymme som inte direkt påverkas, störs, av det medium, det första mediet 3, som passerar i inloppet 4 pá väg mot utrymmet 1 där malmkuloma 2 ﬁnns.

När förbränningsanordningen 5 är anordnad utanför det första mediets direkta passage i inloppet 4 sker förbränningen av bränslet med en mindre mängd luft än vad som använts tidigare. Det första mediets temperatur blir också något lägre än tidigare när förbränningsanordningen var placerad direkt i inloppet 4 och i mediets direkta passageväg.

Detta resulterar i en lägre ﬂamtemperatur.

Denna placering av förbränningsanordningen och den förbränning som blir resultatet ger i sin tur som resultat en låg Nox-halt i det restmedium som avlägsnas från utrymmet där malmkuloma oxideras och sintras.

Förfarandet innefattar också införsel av ett andra medium 6 i direkt närhet till förbränningsanordningen 5, eller en del där av, i området A där antändningen av bränslet, förbränningen av bränslet sker och överföringen av förbränningsvärrnen till det andra mediet 6 sker och vidare transport av det andra mediet 6 in i utrymmet 1 via inloppet 4.

Förfarandet innefattar blandning av det värrnda första mediet 3 och det värmda andra mediet 6 i inloppet 4 innan och/eller under införsel i utrymmet 1. Detta sker genom att medierna 3 och 6 transporteras gemensamt i inloppet 4, en viss tid så att medierna hinner blanda sig innan eller just som de införs i utrymmet 1.

Det är lämpligt att förvärma det första mediet 3 och/eller det andra mediet 6 innan det/dom införs i inloppet 4, i utrymmet A. Detta ökar och stabiliserar temperaturen pà det medium som värmts av förbränningsanordningen och som kommer in i utrymmet 1. Bäst resultat erhålls om det första mediet 3 förvärms till en högre temperatur än det andra mediet 6, helst till en temperatur i intervallet 500-1500°C. lnförseln av mediema 3 och 6 sker kontinuerligt. Det är lämpligt att använda luft som medium då syret i luften stimulerar och förbättrar förbränningen i förbränningsanordningen 5 vilket i 10 15 20 25 30 35 535 239 4 sin tur ger jämnare uppvärmningsresultat och högre temperatur hos det medium som införs i utrymmet 1.

Mediet 3 och/eller 6 värms direkt vid förbränningsanordningen 5 vid förbränningen av bränslet. Bränslet förbränns kontinuerligt och det är lämpligt att använda olja eller gas som bränsle i förbränningsanordningen 5. Då oxidering och sintring är en process som sker kontinuerligt är det fördelaktigt att olika processteg också sker kontinuerligt. Användandet av luft, olja och gas är lättsamt och processstabilt eftersom dom är enkla att mata och använda i kontinuerliga processer.

Uppﬁnningen avser också en anordning 7 avsedd att användas för uppvärmning av, för erhållande av en hög temperatur på, ett medium i ett utrymme 1 i vilket malmkulor 2 är anordnade för att oxideras och sintras med hjälp av det varma mediet.

Anordningen 7 innefattar ett inlopp 4 förbundet med utrymmet 1 för införsel av ett första medium 3 via inloppet 4 och in i utrymmet 1.

Anordningen 7 innefattar också en förbränningsanordning 5 för uppvärmning av det första mediet 3 när det beﬁnner sig i inloppet 4 där förbränningsanordningen 5 innefattar bränsle som, vid användning av anordningen 7, antänds och förbränns varvid förbränningsvärrne utvecklas vilket överförs till det första mediet 3 som beﬁnner vid förbränningsanordningen 5 i inloppet 4. lnloppet 4 innefattar ett omrâde A anordnat utanför mediets direkta passage i och genom inloppet 4, i vilket förbränningsanordningen 5, eller åtminstone en del där av, är anordnad så att antändningen av bränslet, förbränningen av bränslet och överföringen av förbränningsvännen till det första mediet 3 sker i detta omrâde A följt av vidare transportering av der värmda första mediet 3 fràn området A och in i utrymmet tvia inloppet 4.

Denna anordning 7 gör det möjligt att genomföra det förfarande som beskrivts här ovan och medför också de fördelar som lyfts fram för förfarandet. inloppet 4 innefattar en förlängningsdel 4.1 som utgör en från inloppet 4 utstickande del vars inre erbjuder området A. inloppet 4 har alltså en annan konstruktion och rumsindelning jämfört med tidigare. Förlängningsdelen 4.1 ger inloppet 4 en längre form som gör det möjligt att placera förbräningsanordningen 5 bakom den första mediets passage i och genom inloppet 4 och i ett realtivt ostört område A. 10 15 20 25 30 35 535 239 5 Förbränningsanordningen 5, eller åtminstone en del där av, är anordnad på förlängningsdelens innersta sida 4.1a som är i huvudsak motriktad inloppets förbindelse med utrymmet 1.

Anordningen 7 innefattar ett insläpp 8 anordnat iförbindelse med området A genom vilket ett andra medium 6 införes i direkt närhet till förbränningsanordningen 5, eller en del där av, i området A där antändningen och förbränningen av bränslet sker. lnsläppet 8 är anordnat på förlängningsdelens innersta sida 4.1a i huvudsak motriktad inloppets förbindelse med utrymmet1.

Förbränningsanordningen 5 innefattar en konstruktionsdel 5.1 som i sin tur innefattar ett munstycke 5.2 genom vilket bränslet i förbränningsanordningen 5 matas ut.

Förbränningsanordningen 5 kan också innefatta en antändningsanordning 5.3 som antänder bränslet. Vanligtvis är detta inte nödvändigt då temperaturen i inloppet 4 är så hög att bränslet antänds utan en speciell antändningsanordning. Konstruktionsdelen 5.1 utgör den del av förbränningsanordningen 5 som är anordnad i inloppet 4, i området A. Se Fig. 3.

Anordningen 7 innefattar lämpligen en förvännningsanordning 9 som värmer det första mediet 3 innan det införs i inloppet 4, och/eller det andra mediet 6 innan det införs i inloppet 4, området A.

Anordningens avgränsande delar, de delar som bland annat avgränsar inloppet 4, området A och/eller insläppet 8, är i huvudsak tillverkade av rörfonnad metallplàt och delarna är fodrade med keramiskt material.

Uppﬁnningen avser också ett kulsinterverk 10 innefattande en anordning 7 enligt något av kraven 12-20. Se Fig. 4.

Kulsinterverket 10 är av typen bandugnverk, “straight grate plant", och innefattar ett långt transportband 11 på vilket malmkuloma 2 transporteras genom hela kulsinterverket 10, en torkningsanordning 12 där malmkulorna 2 torkas och valfritt kan förvärmas, en oxiderings- och sintringsdel 13 som innefattar utrymmet 1 och en därpå följande kylanordning 14.

Denna beskrivning av olika utförlngsformer av uppﬁnningen och altemativa detaljkonstruktioner och förfaranden ska inte ses som en begränsning av uppﬁnningen utan ska tolkas i sin vidaste mening för att inte onödigt begränsa skyddsomfànget enligt de här efterföljande patentkraven. Ändringar som ligger inom en fackmans kunnande ligger inom 535 239 6 uppﬁnningstankens skyddsomfång. De olika detaljkonstruktioner som nämns i beskrivningen här ovan kan användas och kombineras fritt så länge önskad funktion erhålls.

Claims

1. 0 15 20 25 30 35 535 239 7 Patentkrav . Förfarande vid uppvärmning av ett medium i ett utrymme (1) i vilket malmkulor (2) är anordnade för att oxideras och sintras med hjälp av det varma mediet innefattande införselav ett första medium (3) in i utrymmet 1 via ett inlopp (4) förbundet med utrymmet (1) och uppvärmning av det första mediet (3) i inloppet (4) genom användning av en förbränningsanordning (5), eller del där av, anordad i inloppet (4) och innefattande bränsle där användningen av förbränningsanordningen (5) innefattar antändning av bränslet, förbränning av bränslet varvid förbränningsvärme utvecklas och överföring av förbränningsvännen till det första mediet (3) som beﬁnner vid förbränningsanordningen (5) k ä n n e t e c k n a t a v anordnande av förbränningsanordningen (5), eller del där av, i ett område (A) i inloppet (4) som i sin tur är anordat utanför det första mediets direkta passage i och genom inloppet (4) så att antändningen av bränslet, förbränningen av bränslet och överföringen av förbränningsvärmen till det första mediet (3) sker i detta område (A) följt av vidare transportering av det värrnda första mediet (3) från området (A) in i utrymmet (1) via inloppet (4). . Förfarande enligt krav 1 innefattande införsel av ett andra medium (6) i direkt närhet till förbränningsanordningen (5), eller en del där av, i området (A) där antändningen av bränslet, förbränningen av bränslet sker och överföringen av förbränningsvärmen till det andra mediet (6) sker och vidare transport av det andra mediet (6) in i utrymmet (1) via inloppet (4). . Förfarande enligt krav 2 innefattande blandning av det värrnda första och andra mediet (2, 6) i inloppet (4) innan och/eller under införsel i utrymmet (1 ). . Förfarande enligt något av kraven 1-3 innefattande förvärmning av det första mediet (3) och/eller det andra mediet (6) innan det förs in i inloppet (1 ). . Förfarande enligt krav 3 innefattande förvärmning av det första mediet (3) till en högre temperatur än det andra mediet (6). . Förfarande enligt krav 4 innefattande förvärmning av det första mediet (3) till en temperatur i intervallet 500-1500°C. . Förfarande enligt något av kraven 1-5 där införseln av mediet (3, 6) sker kontinuerligt. 5 10 15 20 25 30 35 535 239 8. Förfarande enligt något av kraven 1-7 innefattande användning av luft som medium (3. 6). 9. Förfarande enligt något av kraven 1-8 innefattande direkt värmning av mediet (3, 6) ' vid förbränningen av bränslet. 10. Förfarande enligt något av kraven 1-9 innefattande kontinuerlig förbränning av bränslet. 11. Förfarande enligt något av kraven 1-10 innefattande användning av olja eller gas som bränsle. 12. Anordning (7) för uppvärmning av ett medium i ett utrymme (1) i vilket malmkulor (2) är anordnade för att oxideras och sintras med hjälp av det varma mediet där anordningen (7) innefattar ett inlopp (4) förbundet med utrymmet (1) för införsel av ett första medium (3) via inloppet (4) och in i utrymmet (1) och en förbränningsanordning (5) som är anordnad i inloppet (4) för uppvärmning av det första mediet (3) i inloppet _ (4) och som innefattar bränsle som, vid användning av anordningen (7), antänds och förbränns varvid förbränningsvärme utvecklas vilket överförs till det första mediet (3) som beﬁnner vid förbränningsanordningen (5) k ä n n e t e c k n a t a v att inloppet (4) innefattar ett område (A) anordnat utanför mediets direkta passage i och genom inloppet (4), i vilket förbränningsanordningen (5), eller en del där av, är anordnad så att antändningen av bränslet, förbränningen av bränslet och överföringen av förbränningsvärmen till det första mediet (3) sker i detta område (A) följt av vidare transportering av der värmda första mediet (3) från området (A) in i utrymmet (1) via inloppet (4). 13. Anordning (7) enligt krav 12 där inloppet (4) innefattar en förlängningsdel (4,1) som utgör en från inloppet (4) utstickande del vars inre erbjuder området (A). 14. Anordning (7) enligt krav 13 där förbränningsanordningen (5), eller åtminstone en del där av, är anordnad på förlängningsdelens innersta sida (4.1a) i huvudsak motriktad inloppets förbindelse med utrymmet (1 ). 15. Anordning (7) enligt något av kraven 12-14 innefattande ett insläpp (8) anordnat i förbindelse med området (A) genom vilket ett andra medium (6) införes i direkt närhet 10 15 20 25 30 535 239 9 till förbränningsanordningen (5), eller en del där av, i området (A) där antändningen och förbränningen av bränslet sker. 16. Anordning (7) enligt krav 15 där insläppet (8) är anordnat pâ förlängningsdelens innersta sida (4.1a) i huvudsak motriktad inloppets förbindelse med utrymmet (1 ). 17. Anordning (7) enligt något av kraven 12-16 där förbränningsanordningen (5) innefattar en konstruktionsdel (5.1) som i sin tur innefattar ett munstycke (5.2) genom vilket bränslet i förbränningsanordningen (5) matas ut och där konstruktionsdelen (5.1) utgör den del av förbränningsanordningen (5) som är anordnad i inloppet (4). 18. Anordning (7) enligt något av kraven 12-16 innefattande en förvärmningsanordning (9) som vänner det första mediet (3) innan det införs i inloppet, och/eller det andra mediet (6) innan det införs i inloppet (4), området (A). 19. Anordning (7) enligt något av kraven 12-17 där anordningens avgränsande delar (4, 4.1, 8) i huvudsak är tillverkade av rörfonnad metallplåt. 20. Anordning (7) enligt krav 18 där delarna (4, 4.1, 8) är fodrade med keramiskt material. 21. Kulsinterverk (10) innefattande en anordning (7) enligt något av kraven 12-20. 22. Kulsinterverk (10) enligt krav 21 av typen bandugnverk innefattande ett transportband (11) på vilket malmkuloma (2) transporteras genom kulsinterverket (10), en torkningsanordning (12) där malmkuloma (2) torkas och valfritt kan förvärmas, en oxiderings- och sintringsdel (13) som innefattar utrymmet (1) och en därpå följande kylanordning (14).