1 Изобретение относитс к технике получени расплавов и придани им определенных физико-химических . свойств и может быть использовано в химической промышленности, в черной и цветной металлургии, в промышленности строительных материалов, т.е. где технологической основой производства вл етс высокотемпературна плавка зернистого (диаметром 3 10 мм) материала. Известно устройство дл плавлени тонкоизмельченной сырьевой смеси, со держащее вертикальный канал пр моугольного сечени с верхней подачей сырьевой и топливно-воздушной смеси и установленные горизонтально вихревые цилиндрические камеры, размещенные над ванной сбора расплава lj. Недостатком известного устройства вл етс то, что теплова обработка измельченного материала завершаетс в основном в газовзвеси вертикального канала, что приводит кухудшению качества готового продукта. Кроме того, дл обработки различных материалов в указанном устройстве с высокими удельными производительност ми необходим тонкий помол этих материалов (5-12), что при переходе к крупнотоннажным установкам означает значительные потери материала и загр знение окружающей сре ды, а необходимость тонкого измельче ни обрабатываемого материала (диаметр частиц до 50-200 мк) приводит к большим.затратам.электроэнергии на помол. . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и , достигаемо му результату вл етс устрбйство дл плавки полидисперсных материалов и переработки расплавов, содержащее камеру сгорани , камеру обработки с устройством дл подачи материала и ванной расплава и сепарационную камеру 2.1 The invention relates to a technique for the production of melts and imparting to them certain physicochemical. properties and can be used in the chemical industry, in ferrous and nonferrous metallurgy, in the building materials industry, i.e. where the technological basis of production is the high-temperature smelting of granular (diameter 3-10 mm) material. A device for melting a finely divided raw mix is known, which contains a vertical rectangular channel with an upper supply of raw and fuel-air mixture and installed horizontally vortex cylindrical chambers placed above the melt collection bath lj. A disadvantage of the known device is that the heat treatment of the crushed material is completed mainly in the gas suspension of the vertical channel, which leads to the cooking quality of the finished product. In addition, for the processing of various materials in the specified device with high specific capacities, it is necessary to finely grind these materials (5–12), which in the transition to large-scale installations means significant material losses and environmental pollution, and the need for fine grinding of the material being processed (particle diameter up to 50-200 microns) leads to high costs. electric power for grinding. . Closest to the proposed technical essence and the achieved result is an apparatus for melting polydisperse materials and processing melts, containing a combustion chamber, a treatment chamber with a device for feeding the material and a bath of melt and a separation chamber 2.
Недостатком известного устройства вл етс больша поверхность стенок сепарационных камер, что влечет большие тепловые потери, и, как следствие Г1овышенные удельные г расходы топлива на единицу продукции, а также невозможность получени в некоторых случа х готового продукта высокого качества с заданными физико-химическими свойствами из-за недостато11нойA disadvantage of the known device is the large surface of the walls of the separation chambers, which entails large heat losses, and, as a result, increased specific fuel consumption per unit of production, as well as the impossibility of obtaining in some cases a finished product of high quality with desired physicochemical properties. for lack of
Топливо и окислитель подаютс в горелочные устройства 8. Сырье подаетсй черз устройство 2. Благодар донной продувке струи высокотемпературных газов (t 1500-2000 0), проход через отверсти 9, интенсивно перемешивают расплав в ванне 3 и способствуют более полной завершенности процессов тепло-и , массообмена в нейч Газы подхватывают часть расплава из 992 завершенности тепло- и массообменных процессов в ванне расплава. Цель изобретени - снижение Тепловых потерь, уменьшение расхода топлива и улучшение качества готового продукта . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл плавки зернистого материала и переработки расплава, содержащем камеру сгорани , камеру обработки с устройством дл подачи материала и ванной расплава и сепарационную . камеру, камера сгорани установлена под ванной расплава и Соединена с ней через отверсти , выполненные в днище ванны, а камера обработки соединена с сепарационной камерой каналом пр моугольного .сечени . Конструкци устройства позвол ет уменьшить общую поверхность стенок устройства, тем самым снизить тепловые потери и расход топлива. Дл улучшени качества готового продукта и более полной завершенности процессов тепло- и массообмена в ванне расплава , под днищем шахты, имеющем отверсти дл прохода газов, размещена камера сгорани с горелочными устройствами . На чертеже представлено устройство дл плавки зернистых материалов и переработки расплавов. Устройство содержит шахту 1 с устройством 2 дл подачи материала и ванной 3 расплава, цилиндрическую сепарационную камеру Ц с леткой 5 дл выдачи расплава и сборником 6 расплава. Камера 7 сгорани с горелочными устройствами 8 размещена под ванной 3 расплава и соединена с шахтой 1 через ванну 3 расплава, расположенную в нижней части шахты 1, посредством отверстий 9 выполненных в днище ванны. Канал 10 пр моугольного сечени соедин ет шахту 1 с сепарационной камерой k, Устройство работает следующим образом . 3 10 ванны, дроб т его на каНли и вместе с ним поступают в канал 10 и далее в сепарационную камеру . Расплавившиес частицы попадают в сборник 6 расплава, частично сепарируютс (отдел ютс от газового потока), непосредственно из потока в сборник 6 расплава, а частично увлекаютс в . цилиндрическую сепарационную камеРУ где также сепарируютс на ее стенках и стекают в сборник расплаву Готовый расплав выдаетс через летку 5. Использованиё одной цилиндрической сепарационной камеры в предлагаемом устройстве позвол ет уменьшить поверхность охлаждени стенок устройства в 1,3 раза по сравнению с прототипом и тем самым снизить расход топлива. Размещени.е камеры 994 сгорани с горелочнымй устройствами под днищем шахты дл продувки расплава позвол ет интенсифицировать процессы тепло- и массообмена в ванне, улучшает качество готового продукта (снижение остаточного содержани фтора в расплаве с 0,32 до 0,2 при продувке ванны расплава в процёссе переработки фосфоритов). Возможность интенсивной тепловой обработки зернистых натериахюв с размером частиц ЗЮ мм позвол ет значительно снизить количество выносимого с отход щими газами обрабатываемого материалами, как следствие , уменьшить затраты на его улавливание (эксперименты по плавке зернистых материалов с диаметром 3 10 мм показывают, что величина уноса составл ет менее 1%). . .Fuel and oxidizer are supplied to burners 8. Raw materials are fed through device 2. Thanks to the bottom blowing of a stream of high-temperature gases (t 1500-2000 0), pass through the holes 9, the melt in the bath 3 is vigorously stirred and the heat supply process is completed more completely. mass transfer to Neich Gases pick up part of the melt from 992 completion of heat and mass transfer processes in the molten bath. The purpose of the invention is to reduce heat loss, reduce fuel consumption and improve the quality of the finished product. This goal is achieved by the fact that in a device for melting granular material and processing the melt, comprising a combustion chamber, a treatment chamber with a device for feeding the material and a bath of melt and separation. the chamber, the combustion chamber is installed under the bath of the melt and connected to it through holes made in the bottom of the bath, and the treatment chamber is connected to the separation chamber by a rectangular section channel. The design of the device allows to reduce the overall surface of the device walls, thereby reducing heat loss and fuel consumption. To improve the quality of the finished product and more fully complete the processes of heat and mass transfer in the molten bath, under the bottom of the shaft, which has openings for the passage of gases, a combustion chamber with burning devices is placed. The drawing shows a device for melting granular materials and processing melts. The device comprises a shaft 1 with a device 2 for feeding material and a bath 3 of the melt, a cylindrical separation chamber C with a tap hole 5 for dispensing the melt and a collection 6 of the melt. The combustion chamber 7 with burner devices 8 is placed under the bath 3 of the melt and connected to the shaft 1 through the bath 3 of the melt, located in the lower part of the shaft 1, through holes 9 made in the bottom of the bath. A channel 10 of rectangular cross section connects the shaft 1 with the separation chamber k. The device operates as follows. 3 10 baths, shot it on the cannel and with it go into the channel 10 and further into the separation chamber. The melted particles fall into the melt collector 6, are partially separated (separated from the gas stream), directly from the stream into the melt collector 6, and partially entrapped in. a cylindrical separation chamber where they are also separated on its walls and flow into the melt collector. The finished melt is discharged through bay 5. The use of a single cylindrical separation chamber in the proposed device reduces the surface cooling surface of the device 1.3 times compared to the prototype and thereby reduces the consumption fuel. Placing. The combustion chamber 994 with burner devices under the bottom of the melt purging shaft intensifies the heat and mass transfer processes in the bath, improves the quality of the finished product (reducing the residual fluorine content in the melt from 0.32 to 0.2 process of phosphate processing). The possibility of intensive heat treatment of granular material with a particle size of SJ mm allows a significant reduction in the amount of material being treated with waste gases and, consequently, a reduction in its capture costs (experiments on the smelting of granular materials with a diameter of 3-10 mm show that the amount of ash is less than 1%). . .