SU1488311A1

SU1488311A1 - Установка для термохимической обработки тонкоизмельченных материалов

Info

Publication number: SU1488311A1
Application number: SU874243368A
Authority: SU
Inventors: Vladimir V Lisitskij; Valentin I Kovtun; Kira G Kolomijchenko; Miron G Mirshakov; Tatyana P Tverskaya
Original assignee: Inst Chernoi Metallurgii
Priority date: 1987-05-12
Filing date: 1987-05-12
Publication date: 1989-06-23

Description

Изобретение относится к установ кам с движущимся слоем для термохимической обработки тенкоизмельченных материалов, например для восстановительно-тепловой обработки металлосодержащей шихты, и может быть испольIзовано в металлургии и химической промышленности. Цель изобретения повышение эффективности работы установки путем стабилизации движущегося потока в процессе его восстановления, а также повышение экономичности и компактности. Установка состоит из последовательно соединенных реакторов 1 и 2, в которые заключены опускные стояки 5 и 6. Из стояка 5 обрабатываемый материал эрлифтом поднимается по кольцевому зазору и поступает в сепаратор реактора 2, в котором процесс повторяется. Число реакторов может быть увеличено. Отношение диаметра реактора к диаметру стояка составляет 1,2-1,5. Использование такой конструкции увеличивает эффективность обработки и компактность установки. 1 ил.

о

1?

1488311

3

1488311

4

Изобретение относится к установкам с движущимся слоем для термохимической обработки тонкоизмельченных материалов, например для восстановительно-тепловон обработки металлосодержащей шихты, и может быть использовано в металлургии и химической промышленности.

Цель изобретения, - повышение эффективности рабо.ты установки путем стабилизации движущегося потока в процессе его восстановления, а также повышение экономичности и компактности.

На чертеже приведена схема установки с двумя последовательно соединенными реакторами.

Установка содержит реакторы 1 и 2, газораспределитель 3 для реактора 1 и газораспределитель 4 для реактора 2 соответственно, опускные стояки 5 и 6, сепаратор 7 для реактора 2 и выпускной сепаратор 8 с соответствующими соединительными трубопроводами 9 и 10, газоотводы 11 и 12 для отработанного газа.

Установка работает следующим образом.

Исходный материал подается в первый реактор 1 через опускной стояк 5, пройдя который подхватывается холодным (или подогретым) газом-восстановителем, поступающим через газораспределйтель 3, равномерно в кольцевое сечение, двухфазный поток газа-восстановителя и поступившего из стояка материала (газо-концентратная суспензия) движется в кольцевом пространстве первого реактора, где происходит первоначальная термохимическая обработка материала транспортирующим его газом.

В каждом реакторе гидравлическое сопротивление кольцевого тракта, по которому движется двухфазный поток, должно быть меньше гидравлического сопротивления стояка с опускающимся в нем (гравитационно) слоем материала, отделенным от газа, поэтому газ после газораспределителя поступает в кольцевое пространство.

Требуемое для реакции тепло может подводиться как через боковую поверхность 'реактора (подъемника), так и путем ввода газа восстановителя, нагретого через газораспределитель.

Пройдя реактор 1, поток поступает через трубопровод 9 в сепаратор 7,

где материал отделяется от движущегося с ним и отдавшего ему свою химическую энергию газа, последний удаляется из сепаратора 7 через отвод 11. Выделенный в сепараторе материал движется гравитационно по стояку 6 вниз, где по выходе из стояка подхватывается свежим газом-восстановителем, поступающим через газораспределитель 4 и движется в кольцевом пространстве реактора 2, в котором происходит дальнейшая термохимическая обработка материала.

Двухфазный поток материала и газа поступает через трубопровод 10 в μ сепаратор 8, где происходит отделение обработанного материала от отработанного газа, который удаляется из сепаратора 8 через отвод 12 и поступает на дальнейшую утилизацию.

Для получения более глубокой степени термохимической обработки материала, в том числе восстановительно-тепловой, например, повышения степени восстановления железорудного концентрата, количество реакторов в установке может быть увеличено, или кольцевое пространство последнего реактора соединяется дополнительным трубопроводом (трактом), связанным с сепаратором любого из предыдущих реакторов.

Заключение отпускного стояка в реактор с отношением диаметра реактора к диаметру стояка, находящимся в пределах 1,2-1,5, обеспечивает в процессе работы установки оптимальное формирование и стабильное движение двухфазного (газоматериального) потока по всей длине кольцевого канала.

Пример 1, Экспериментальная установка состоит из вертикальных цилиндрических реакторов, внутри которых помещают трубчатые стояки различных диаметров, высота реакторов 4,5 м, а сами реакторы обогревают радиационной печью. Производительность по загружаемой шихте 1,5-2 т/ч, при этом шихта представляет собой магнетитовый концентрат со.средней, фракцией частиц 45 мкм, а в качестве газа-восстановителя (энергоносителя) используют природный газ давлением до 1,5 кгс/см².

Термохимическую обработку, в частности восстановление концентрата, ,

осуществляют в кольцевом канале ре5

1488311

6

акторов при попутном движении газоматериального потока. Требуемое для восстановительного процесса тепло Подводят от радиационной печи через наружную боковую поверхность реактора. Температура восстановленного продукта 850-875°С.

В зависимости от температурного режима процесса обработки установка футеруется, теплоизолируется или выполняется из жаростойкого материала, В любом случае конструктивного выполнения отношение внутреннего диаметра реактора к наружному диаметру стояка должно находиться в пределах 1,2-1,5.

Внутренний диаметр стояка (Э_с) определяется из условия равномерного свободного прохождения данного сыпучего материала через живое сечение стояка в режиме его максимальной пропускной способности под действием гравитационных» сил.

.Высота стояка (Н_с) выбирается из условия равенства веса столба материала давлению газа в газораспределителе.

Расстояние между выходным торцом стояка и газораспреДелителем Н определяется из следующего выражения:

оС-10*⁴-Ь · Н_с+28_ч < Н 4 20_с мм, где о( - коэффициент линейного расширения материала стояка,

1 /°С;

Г - максимальная температура стояка, °С;

5 8ц - максимальный диаметр частицы обрабатываемого материала, мм.

Изобретение повышает эффектив1θ ность работы установки, уменьшает габариты и повышает экономичность процесса.

Claims

Формула изобретения

15

Установка для термохимической обработки тонкоизмельченных материалов содержащая по меньшей мере два последовательно соединенных трубчатых
2о реактора с трубчатыми опускными стоя ками, сепараторами и газораспределителями и трубопроводы для соединения предыдущего реактора.с сепаратором последующего, отличающая25 с я тем, что, с целью повышения эффективности работы установки путем стабилизации движущегося потока в процессе восстановления, а также повышения экономичности и компактнос30 ти, каждый опускной стояк коаксиально заключен в трубчатый реактор с образованием между ними кольцевого канала, при этом отношение диаметра реактора к диаметру стояка составля-