悬浮于高氧含量气体中的细颗粒固体的高温冶炼设备制造技术

该设备用于悬浮在高氧含量气体中细颗粒固体的高温冶炼过程，由一个一般是水平方向延伸的圆筒型容器和一个燃烧炉组成，燃烧炉竖直张开连接容器，容器有一个排气开口和一个排放熔融物料的开口．燃烧炉口沿切向张开通入容器的螺旋形入口通道，使熔融颗粒几乎全部被分离．螺旋形入口通道与容器外壳上的排料槽相连通；排料槽在实际上是圆筒容器外壳的下部，并沿与容器纵轴实际上平行的方向延伸．（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及对细颗粒固体进行高温冶炼处理以生产在过程温度下为熔融产品的设备。德国书22 53 074(以及相应的美国专利3，915，692)公开了一种细颗粒固体高温冶炼生产在过程温度下为熔融产品的方法。在该方法中，悬浮在高氧含量气体中的固体在竖直的燃烧段中反应，它们在这个燃烧段中高速移动以防止回火。所得到的悬浮物主要含熔融颗粒进入一个水平方向延伸的旋流室。在公知的装置中，含有熔融滴的热气体离开竖直的园筒型燃烧段并沿切线方向从一端直接进入水平的园筒型旋流室，通过一个排气环在该旋流室的另一端的中心离开旋流室进入随后的第二室。已被分离出的熔融物料在气流通向第二室的出口端流过一个高的狭缝，这个狭缝开在排气环下面竖直中心面的端壁上。公布在德国专利20 10 872和相应的加拿大专利926，631中的旋流熔炼室被用于类似方法中。该旋流熔炼室有一个近于水平的轴线，这个轴线向下倾斜与水平面的夹角不超过大约30度。没有采用分离的燃烧段，固体和予热了的气体从上部沿着割线方向被吹送入园筒型旋流室。几乎是在旋流室的整个长度上进料。气流通过在端壁中心的一个排气环进入第二室。熔融物料通过排气环下面端壁最低点的一个孔口也进入第二室。与所加工的固体的性质有关，用于前述公知的方法中的旋流室的操作经常发生问题。在高生产率下操作时，由于熔融物料不能在旋流室中有效地分离，致使气体出口处形成厚的渣壳。本专利技术的目的是提供一种用于细颗粒固体高温冶炼过程的设备，特别是一个旋流室，在这个旋流室中避免了公知设备的缺点，尤其是上面提到的缺点。在悬浮于高氧含量气体中的颗粒固体高温冶炼设备中，包括一个通常是水平延伸的园筒型容器和一个燃烧炉，燃烧炉在竖直方向上张开连入容器，容器有一个排气开口和一个排放熔融物料的开口，按照本专利技术，燃烧炉的口沿切向张开进入容器螺旋形通道的入口，通道张开接排料槽，排料槽开在该容器的壳体上，在大体上是在园筒型容器壳的较低部位，实际上平行延伸于容器的纵轴。根据本专利技术的设备，在操作时，高温冶炼了的颗粒实际上完全从气相(气流)分离出来，特别是当气流具有μ＝7公斤熔融颗粒/公斤气体的高负荷时更是如此。根据本专利技术所采取的措施，是基于这样的认识，即在携带熔融颗粒气流负荷高的情况下，几乎所有从燃烧炉出来的熔融颗粒都在离心作用下在弧形流入通道的初始段就已经贴近容器壁，从而在这些区域的陡峭的园筒壁上就立刻形成了一个附着的快速流动的熔融物膜。在旋流室壁的下部倾斜角减小时，高速流动膜的速度减小到原来的几分之一。在那种所不希望的情况下，熔融膜将滞留在传统的旋流室中并形成波涌，一部分气流在波涌处或者在表面上犹如被一块挡板阻挡而偏转直接流向气体出口。那一部分向上偏置而越过这些波涌的气流，则会以一种所不希望的方式从液体波撕裂下大量大液滴，并且由于排出气流的动压的作用，这些波涌表现出很强的脉动和湍流。这些被夹带的液滴缓慢地上升，几乎沿垂直的方向进入旋流室气流中心的旋涡，这个旋涡高度无规则地旋转和摆动，在这个旋涡中那些被夹带的液滴更加偏转朝着气体出口的轴向方向。被加速和旋转的液滴有一部分也被分离和沉积在气体出口的内表面上，而另一部分被气流夹带通过气体出口(图1和2)。根据本专利技术的装置产生了所希望的结果，熔融颗粒从气流中分离出来，在螺旋形壁上，事实上是在螺旋形进口通道(14)的主要的弧形部分形成膜(4)，所分离的颗粒几乎全部输送到排料槽或者类似槽的排料通道(16)。熔融物料象一个射流一样流过排料槽进入收集这些熔融物料的容器(图3中的19)。熔融物料能从收集容器传送到一个冶炼炉前炉，在这个前炉混合的熔融物料被分离成它的各种组分。在适当的安排下，例如如果在用于收集熔融物料的容器(19)中有一个废气开口(20)，一小部分气流可以通过排料槽(16)和收集熔融物料的容器排放。在公知的方法中，旋流室壁本身是由管壁(17)组成的，这些管壁是蒸汽冷却的并带有钉头和耐火材料敷层。那样的壁被一薄层固化了的熔融产物可靠地保护着。在旋流室下部螺旋形进口通道(14)被平面壁(15)所限定，这个平壁以切线方向终止并与排料槽(16)的下边界面接续。这个平的表面以与水平约为20到45度角向下倾斜。排料槽的另一个表面，即上边界表面，在被排料槽所断开的螺旋形表面处与壁面相连。排料槽可以由一般来讲是平行的壁面所限定。但是，至少有一个壁面向着熔融物料收集容器的方向偏离排料槽的轴是适宜的。燃烧炉的横截面一般是园的。根据本专利技术的设备，燃烧炉切向通入旋流室，旋流室口的横截面为椭圆形是相宜的。在很多情况下，希望旋流室口有矩形的横截面。从入口横截面起，螺旋形入口通道的宽度连续增加，直到它的宽度大约与排料槽的长度一样为止。排料槽在旋流室轴向的长度大到约为螺旋形入口通道在入口处宽度的三倍。根据本专利技术所希望的具体装置中，在旋流室的衬里上形成一个槽，这个槽在该衬里的最低点并且从靠近气体出口处开始。这个槽(图3a中的18)的深度向着排料槽的方向增加，并且使得随后从主气流中分离出的残留熔融颗粒形成的熔融膜反向回流。这个使熔融膜反向流动的挡墙回收槽从距排料槽约为气体出口直径的1/3到2/3的位置开始延伸并增加深度直到排料槽。在排料槽处，回收槽的宽度“B”约为气体出口直径的1/4到1/2，深度“T”大约与宽度“B”一样。这种设计保证了确实使最后残余的熔融颗粒从气流中分离出来并且使被分离的熔融物料通道回收槽完全回收到排料槽。根据本专利技术所特别希望的具体设备中，水平延伸的园筒形旋流室的一部分向上成一个角度，这意味着旋流室的园筒部分全部向上成一个角度，从而旋流室有一部分是非对称的截头园锥形。纵轴向上成一个约为15到30度的α角，旋流室成一个角度的部分的长度大约和旋流室外壳底部回收槽的长度相同。最后，旋流室整个外壳可以是向着靠近成角度的纵轴的气体出口逐渐变细的园锥形。很多固体都可以在本专利技术的设备中进行高温冶炼。该设备特别适于非铁金属矿石的精矿砂和硫化物矿石，也可以用于经予先破碎处理的氧化铁矿石或者铁矿石的精矿砂，以及中间产品的冶炼过程。参照图和实施例，可以更详细地说明本专利技术。图1为传统型水平延伸旋流室的剖面图。图2为沿图1中的A-A′-A″线的纵向剖面图。图3为本专利技术的旋流室的剖面和后续的熔融物料容器的剖面图。图3a是与图3相类似的剖面图，但同时也示出了回收槽和通向第二室的剖面图。图4是沿图3a中B-C-D线的纵剖面图。图4a是与图4相类似的剖面图，并同时示出了回收槽。图5是纵轴有一个角度的旋流室向着气体出口方向的剖视图。图6是沿图5中的E-F-G-H线的纵剖面图。图7是沿图5中的J-K线的纵剖面图。图8是采用根据本专利技术的结构，通向旋流室的燃烧炉的剖面图。图1和图2示出了传统型的旋流室，图中的各项如下燃烧炉1，燃烧炉口2，被热气流夹带并将被分离的液滴3，壁上的膜4，熔融物料的波涌5，被夹带离开波涌的大滴6，轴向偏转的部分气流7，径向偏转的主气流8，气体出口或排气环9，积存物10，第二室11，锅炉管壁12和熔融物料中心出口13。图3和图3a示出了燃烧炉1和燃烧炉口2，气体出口9，由半圈螺旋线组成的入口通道14，在壁面上快速运动的熔融物料膜4，通向排料槽16的倾斜平表面15，旋流室的锅炉管壁17，回收槽18，本文档来自技高网...

【技术保护点】
高氧含量气体中悬浮的细颗粒固体高温冶炼的设备，由通常是水平延伸的一个园筒型容器和一个燃烧炉组成，该燃烧室竖直地与该容器连通，该容器具有一个排气开口和一个排放熔融物料的开口，其特点在于：燃烧炉的炉口在容器的螺旋形入口通道的入口处沿切向与容器连通，螺旋形入口通道与容器壁上成型的排料槽相连通，该排料槽实际上是开在园筒壁容器外壳的下部并且沿着与容器的纵轴实质上是平行的方向延伸。

【技术特征摘要】
DE 1985-3-2 P3507371.31.高氧含量气体中悬浮的细颗粒固体高温冶炼的设备，由通常是水平延伸的一个园筒型容器和一个燃烧炉组成，该燃烧室竖直地与该容器连通，该容器具有一个排气开口和一个排放熔融物料的开口，其特点在于燃烧炉的炉口在容器的螺旋形入口通道的入口处沿切向与容器连通，螺旋形入口通道与容器壁上成型的排料槽相连通，该排料槽实际上是开在园筒壁容器外壳的下部并且沿着与容器的纵轴实质上是平行的方向延伸。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于排料槽的下表面是螺旋形入口通道的下部外边界表面的延续，并且该下部外表面有一个切向平面的端部，与水平倾斜20到40度角。3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于排料槽沿园筒纵轴的长度实际上与螺旋形入口通道的宽度一样。4.根据权利要求1到3所述的设备，其特征在于燃烧炉切...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃德加马舍纳茨，俄恩斯特比克，阿达尔伯特巴特施，拉斯克斯坦，乔格格斯波斯，格哈德伯恩德特，
申请(专利权)人：北德阿芬纳里股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]