SU1724711A1 - Способ плавки пастообразной п тиокиси ванади и плавильна печь дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам плавки пастообразной л тиокиси ванади  и плавильным печам дл  их осуществлени . Цель изобретени  - интенсификаци  процесса , повышение производительности и надежности в работе печи и снижение энер .I гетических затрат. Перёд загрузкой в плавильную камеру пастообразную   тиокись ванади  измельчают до частиц размером 2 - 15 мм и провод т плавление при 1150- 1400°С. Печь дл  плавки снабжена течками 5 конфузорного типа, системой подачи воздуха, огнеупорным пережимом 9. Плавильна  камера 11 выполнена в виде секций 1 с индивидуальным охлаждением. Течки 5 расположены под загрузочными рукавами 4, оборудованы системой подачи воздуха и сообщаютс  с рабочим пространством плавильной камеры 11. Огнеупорный пережим 9 размещен перед копильником 3 и выполнен с отверстием 10 в нижней части, высота пережима 9 равна 0,6 - 1,2 радиуса рабочего пространства плавильной камеры 11. Использование изобретени  позвол ет повысить производительность печи с 827 до 1100 - 1480 кг/ч, снизить расход природного газа с 930 до 840 - 890 м3 на тонну п тиокиси ванади , уменьшить затраты на ремонт футеровки. 2 с.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл. Ё

Description

Ласта п тиокиси банаои 

Холодна  Вода

/др ча  v $оёа 11

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к плавлению пастообразной п - тиокиси ванади .

Известны способы плавки пастообразной п тиокиси ванади  и плавильные печи дл  его осуществлени , используемые в металлургии . Способ включает загрузку пастообразной п тиокиси ванади  из емкостей через воронку в плавильное пространство печи кусками пасты п тиокиси ванади  крупностью 100 -150 мм и оплавление ее по поверхности насыпного конуса при 950 - 1100 С. В качестве плавильных печей используютс  отражательные плавильные печи и циклонные печи.

Указанный способ плавки пастообразной п тиокиси ванади  и плавильные печи дл  его осуществлени  обладают низкой производительностью, малым коэффициентом загрузки плавильного пространства, требуют значительного удельного расхода топлива.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  способ плавки пастообразной п тиокиси ванади  (и плавильна  печь дл  его осуществлени ), заключающийс  в том, что пасту п тиокиси ванади  загружают по течке в плавильное пространство печи кусками 50 - 150 мм и плав т при 950 - 1150°С. В способе исключена опера- ци  сушки пастообразной п тиокиси ванади  ввиду особой сложности процесса сушки из-за выделени  пыли п тиокиси ванади , котора  относитс  к первому классу вредности, но производительность пла- вильной печи против известных работающих на сухом порошкообразном материале резко упала. Плавильна  печь состоит из од- носекционного циклона, копильника, газовых горелок, газохода, выпускной летки дл  выхода плавленой п тиокиси ванади .

Недостатки известного способа плавки пастообразной п тиокиси ванади  следующие: паста п тиокиси ванади  образует в плавильном пространстве насыпной конус и оплавление происходит только по поверхности конуса, образующийс  конус пастообразной п тиокиси ванади  перекрывает сечение плавильного пространства, в ре- зультате чего по вл ютс  зоны, не заполненные пастой п тиокиси ванади . Топочные газы от горелок устремл ютс  по центральной части циклона и плавление происходит в основном от теплоизлучени  факела без использовани  конвективной теплопередачи от факела к пасте п тиокиси ванади . Крупные куски пасты п тиокиси ванади  не раскатываютс  по поверхности плавильного пространства, чем значительно уменьшаетс  поверхность нагрева пасты п тиокиси ванади .

Недостатки известной печи следующие. Пр мые загрузочные течки не позвол ют произвести разрушение пасты п тиокиси ванади  струей сжатого воздуха. Односек- ционна  водоохлаждаема  оболочка плавильного пространства громоздка, имеет застойные зоны охлаждени . Кроме того, отсутствие огнеупорного пережима снижает эффект конвективной теплопередачи в плавильном пространстве печи.

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса плавки пастообразной п тиокиси ванади , увеличение производительности , повышение надежности работы печи и снижение затрат на текущий ремонт печи и энергетических затрат.

Пастообразную п тиокись ванади  измельчают до крупности кусков 2-15 мм и плавление осуществл ют при 1150 - 1400°С. Загрузочное устройство снабжено течками конфузорноготипа, сообщающимис  с плавильной камерой и оборудованными системой подачи воздуха, а плавильна  камера выполнена в виде секций с индивидуальным охлаждением и оборудована огнеупорным пережимом с отверстием в нижней части, причем огнеупорный пережим расположен перед копильником, а высота его равна 0,6 - 1,2 радиуса рабочего пространства плавильной камеры,.

Разрушение пастообразной п тиокиси ванади  до кусков 2 -15 мм необходимо дл  увеличени  поверхности нагрева кусков пасты п тиокиси ванади , что интенсифицирует плавление. Разрушение пастообразной п тиокиси ванади  механическими устройствами затруднительно, так как она прилипает к детал м разрушающего устройства и выводит его из стро . Разрушение воздушной струей в конфузорной течке происходит за счет турбулентных потоков воздуха.

Разрушение пасты п тиокиси ванади  до частиц крупностью более 15 мм уменьшает поверхность нагрева и производительность печи. Разрушение пасты п тиокиси ванади  до частиц крупностью менее 2 мм влечет за собой потерю ценного продукта за счет выбрасывани  частиц пасты п тиокиси ванади  из течки. Температура в пространстве плавильной камеры поддерживаетс  в пределах 1150 - 1400°С. При температуре ниже 1150°С снижаетс  интенсивность процесса плавлени , а при температуре выше 1400°С снижаетс  стойкость огнеупорной футеровки.

Течки конфузорного типа дл  загрузки пастообразной п тиокиси ванади  изготовлены в форме конфузора дл  создани  максимальной турбулентности воздушного потока , разрушающего пасту п тиокиси ванади . Три с индивидуальным охлаждением секции плавильного пространства плавильной камеры необходимы дл  интенсивного охлаждени  и ликвидации зон засто  воды, что ликвидирует опасность местных перегревов и разрушение футеровки. Кроме того , наличие трех секций уменьшает их габариты и создает удобство в обслуживании , ремонте, замене. Наличие огнеупорного пережима перед копильником создает дополнительную турбулентность газового потока, что улучшает конвективный теплообмен между газом и пастой п тиокиси ванади .

Высота огнеупорного пережима 0,6 - 1,2 радиуса рабочего пространства плавильной камеры диктуетс  следующими соображени ми. При высоте огнеупорного пережима менее 0,6 радиуса рабочего пространства плавильной камеры создаетс  недостаточна  турбулентность газов и снижаетс  эффективность конвективного теплообмена , часть газов проход т по центральной части объема плавильной камеры . При высоте огнеупорного пережима более 1,2 радиуса рабочего пространства плавильной камеры создаетс  дополнительное сопротивление, ухудшающее вентил цию плавильной камеры и привод щее к неполному сгоранию топлива.

Сравнение предлагаемого способа плавлени  пастообразной п тиокиси ванади  и плавильной печи дл  его осуществле- ни  с известными показывает, что разрушение пастообразной п тиокиси ванади  воздушной струей в течке конфузор- ного типа позвол ет разрушить пасту п тиокиси ванади  до нужных 2 - 15 мм кусков, обеспечивающих необходимую поверхность нагрева, и не допускать потерь ценного продукта. Плавление пастообразной п тиокиси ванади  при 950 - 1100 С в плавильных печах известно. Однако плавление разрушенной до кусков размером 2 - 15 мм пастообразной п тиокиси ванади  при 1150 - 1400°С увеличивает интенсивность плавлени .

Водоохлаждаемые металлические секции дл  ограждени  плавильного пространства плавильной камеры известны. Однако разделение их на три части с увеличенной интенсивностью протока теплоносител  исключает застойные зоны и местный перегрев . В металлургических агрегатах металлургии известны огнеупорные пережимы дл  улавливани  твердых частиц при изменении направлени  движени  газа . Однако в предлагаемой печи огнеупорный пережим установлен дл  создани  дополнительной турбулентности газа, что увеличивает эффект конвективного теплообмена между газом и пастой п тиокиси ванади .

Плавильна  печь содержит три секции 1 с индивидуальным охлаждением, крышку 2, копильник 3, загрузочные рукава 4 и течки 5 конфузорного типа, газовые горелки 6, выпускную летку 7 дл  плавленой п тиокиси ванади , газоход 8, огнеупорный пережим 9, отверстие 10 дл  прохода плавленой п тиокиси ванади , пространство, ограниченное секци ми 1 и крышкой 2, образующее

плавильную камеру 11, систему подачи воздуха , состо щую из воздухопровода 12; манометра 13, регул тора 14 давлени .

Паста п тиокиси ванади  в аморфном состо нии с влажностью 55% и крупностью

кусков 120 мм загружаетс  через рукава 4 и под действием собственного веса падает в течки 5 конфузорного типа, которые имеют форму конфузора. Одновременно с пастой п тиокиси ванади  в течки 5 конфузорного

типа подаетс  сжатый воздух по воздухопроводу 12 под давлением 3,5 ати, которое поддерживаетс  регул тором 14 давлени  и контролируетс  манометром 13. В узкой части течки 5 конфузорного типа да счет турбулентных потоков воздуха куски пасты п тиокиси ванади , соудар  сь один об другой и о стенки течки конфузорного типа , дроб тс  до кусков крупностью 4 мм. Поток кусков пасты п тиокиси ванади 

и воздуха поступает в плавильную камеру 11, где паста п тиокиси ванади  разбрасываетс  по поверхности плавильной камеры, а воздух, нагрева сь от горелок 6 до 1200°С, отдает часть тепла пасте п тиокиси ванади 

за счет конвективной теплопередачи и уходит в газоход 8. Одновременно паста п тиокиси ванади  получает тепло за счет излучени  факелов горелок 6 и плавитс , стека  по наклонной плоскости плавильной

камеры 11 к отверстию 10 огнеупорного пережима 9. Установка огнеупорного пережима 9, высота которого равна 0,9 радиуса рабочего пространства плавильной камеры 11, обеспечивает высокое теплонапр жение

в плавильной камере за счет повышени  турбулентности газовоздушного потока, нагретого до 1200°С. Индивидуальное охлаждение трех секций 1 позвол ет производить интенсивный теплосъем с поверхности плавильной камеры, таким образом, не допускаетс  разгар футеровки и увеличиваетс  срок работы плавильной камеры. Плавлена  п тиокись ванади  стекает через отверстие 10 в копильник 3 и далее через выпускную

летку 7 поступает в дальнейшую переработку .

В таблице приведены примеры выполнени  предлагаемого способа.

Применение способа плавки пастооб- разной п тиокиси ванади  и плавильной печи дл  его осуществлени  позвол ет увеличить производительность за счет увеличени  поверхности кусков пастообразной п тиокиси ванади  при разрушении, увели- чени  температуре в плавильном пространстве плавильной камеры до 1150 - 1400°С, улучшени  конвективного теплообмена за счет создани  дополнительной турбулентности газов за счет установки огнеупорного пережима, уменьшить затраты на ремонт футеровки за счет интенсивного охлаждени  секций с индивидуальным охлаждением , снизить расхода топлива.

Claims (2)

1. Способ плавки пастообразной п тиокиси ванади , включающий ее загрузку в плавильную камеру, расплавление и выпуск , отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса, увеличени  про- изводительности, повышени  надежности работы печи и снижени  затрат на текущий

ремонт печи и энергетических затрат, перед загрузкой в плавильную камеру пастообразную п тиокись ванади  измельчают до частиц размером 2 - 15 мм, а плавление производ т при 1150 - 1400°С.

2. Печь дл  плавки пастообразной п тиокиси ванади , включающа  загрузочные рукава, водоохлаждаемую плавильную камеру , горелки, копильник, выпускную летку и газоход, отличающа с  тем, что, с целью интенсивности процесса, увеличени  производительности, повышени  надежности работы печи, затрат на текущий ремонт печи и энергетических затрат, печь снабжена течками конфузорного типа, системой подачи воздуха, огнеупорным пережимом, плавильна  камера выполнена в виде секций с индивидуальным охлаждением, течки конфузорного типа расположены под загрузочными рукавами, выполнены с системой подачи воздуха и сообщаютс  с рабочим пространством плавильной камеры, огнеупорный пережим расположен перед ко- пильником и выполнен с отверстием в нижней части, высота огнеупорного пережима равна 0,6 - 1,2 радиуса рабочего пространства плавильной камеры печи.