用於將粉末材料均勻輸送到懸浮冶煉爐的精礦燃燒器內的裝置的製作方法

2023-08-01 20:44:21 2

專利名稱：用於將粉末材料均勻輸送到懸浮冶煉爐的精礦燃燒器內的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於將粉末材料輸送到懸浮冶煉爐的精礦燃燒器內的裝置，該裝置能夠將經過精細分化的固體材料送入爐內以被均勻分配到精礦燃燒器內。根據本發明，一振動式進料機設置在原材料輸送機和現有的燃燒器之間，而且精礦燃燒器的進料管設置有多個用於分離材料的葉片。
在懸浮式冶煉爐內，粉末材料例如精礦、礦渣和煙塵的進送是通過設置於反應爐身頂部的精礦燃燒器完成的。為簡明起見，在下文中，術語「精礦」是指通過精礦燃燒器運送到冶煉爐內的所有粉末材料。對於精礦燃燒器的成功操作而言，有一點極為重要當精礦和反應空氣從燃燒器排入反應空間，即排入懸浮式冶煉爐的反應爐身上部時，精礦和空氣必須均勻混合。否則，就會產生一個使精礦反應不完全的區域和一個使精礦過量反應的區域，在反應不完全的區域內，精礦(含量)高於反應空氣/精礦的目標比率，而在過量反應區域內，精礦(含量)低於反應空氣/精礦的目標比率，這樣就會從上述的反應中產生大量的磁鐵礦。磁鐵礦溶解緩慢，而且還降低了爐渣的質量，這樣就提高了所述爐渣的粘性，而高粘性又會降低不純金屬和爐渣在下部熔爐內的分離速度。
精礦分布的不均勻還會對反應爐身的溫度曲線產生很明顯的作用在爐內產生一個高熱區域，在該區域內，由精礦形成並用於保護反應爐身的自熱襯層將受到巨大的熱應力，在更惡劣的情況下，還可能使反應爐身的壁產生損壞。有跡象表明當燃燒器由於精礦的分布不均勻而不能正常工作時，灰塵的形成尤為明顯。
在目前所用的解決方案中，精礦主要通過刮板運輸機從精礦進料倉運送到精礦燃燒器內，將被排出的原材料流首先從刮板運輸機運送至精礦燃燒器的料鬥，然後沿精礦進料管從上述料鬥運送到精礦燃燒器內。因為該裝置可根據所用的空間來建造，所以輸送機和精礦管可以90°的角度相對定位，從而當流動方向在精礦燃燒器料鬥內變化時，處於輕微流化狀態下的精礦就象液體一樣流動，而且其流量尤其是精礦在精礦管橫截面區域內的分布是不均勻的，這樣就進一步削弱了精礦在燃燒器內的分配。
在大部分情況下，精礦被兩個獨立的精礦運輸機運送至精礦燃燒器內。這樣，精礦向燃燒器的分配決定於輸送機是否同步。僅有一臺輸送機長期運轉也會產生與上述問題類似的問題精礦不能在精礦進料管內均勻分布。
一種用於將粉末材料均勻輸送到懸浮冶煉爐的精礦燃燒器內的裝置已被開發出來，用以解決上述的問題。從精礦輸送機排出的原材料被輸送到恰好位於燃燒器前方的較短的振動式進料器內，對所述進料器的頻率進行調整，以使精礦能夠在進料器內向下略微壓實，從而使精礦均勻分布在進料器的水平面上。能夠將原材料從振動進料器輸送到精礦燃燒器內的精礦進料管上最好設置有多個隔板。本發明的必要特徵見所附的權利要求書。
安裝在精礦燃燒器的進料裝置上的振動進料器相對現有的精礦燃燒器定位，從而使從進料器流出的精礦流垂直於燃燒器的垂直軸線，以使精礦流能夠在進料器進送所需數量的原材料後均勻分布。儘管精礦流方向上的變化被認為是一個缺陷，但在本發明中這不是缺陷，因為設置于振動式進料器後面的精礦管設置有多個隔板，這些隔板能夠使精礦均勻分布在進料管的整個橫截面上。這種分隔還可以通過在進料器內設置多個小型布料器而得到進一步的保證，這些小型布料器能夠在某些位置上提高原材料的分散精度。藉助于振動進料器完成的精礦分配可通過用隔板或葉片將進料管與精礦燃燒器的振動進料器隔開來實現。
根據本發明的進料裝置可在設置一個進料器的情況下正常地工作，而且能夠使精礦流隨時隨地地均勻流出。但是，如果該裝置包括有兩個精礦輸送機，而且希望這兩部輸送機異步工作，那麼就會再次使原材料不能均勻地分布。這種情況可根據異步進料是規則發生還是偶爾發生而以兩種不同的方式加以解決。
如果相當規律的異步進料是所需的進料方式或被迫採用的進料方式，那麼最好將精礦燃燒器本身的精礦入口區域之兩側分隔成四個部分，以使原料進入環形排出通道中四個均勻分配的部分內。
但是，對上述老式燃燒器中的裝置進行改進需要作出相當多的變化。因此，在老式燃燒器中，而且在很少出現僅有一個進料器工作的情況下，停止生產並在精礦燃燒器的進料管內和排放通道內設置額外的葉片是比較容易做到的事，從而將僅來自一側的進料分成四個部分。這些葉片被設計成能夠反過來使用的結構形式，而不考慮兩個精礦燃燒器中的哪一個在工作。
現參照附圖，對根據本發明的裝置進行說明，其中附圖

圖1示出了懸浮式冶煉爐及其進料裝置的基本結構示意圖；圖2為根據本發明的精礦燃燒器的進料裝置之剖視圖；圖3A和3B為某種結構的精礦進料管和排放通道的側視圖及剖視圖；圖4A和4B為另一實施例的側視圖和剖視圖；在圖5A、5B和5C中，圖A是一個垂直剖視圖，圖B是精礦進料管和排放通道的不同點的側視圖，圖C為根據本發明的一個實施例的對應剖視圖。
圖1示出了一個閃速冶煉爐1，粉末材料通過一個精礦燃燒器2輸送到該冶煉爐1內。精礦從一個位於輸送機4上的容器3輸送到排放通道5的上部，從而使材料以連續流動的形式通過所述通道5落入冶煉爐1的反應爐身6的上部7。反應氣體通過進氣部件8沿平行於反應爐身的精礦通道進入其上部。
圖2更具體地示出了根據本發明用於將精礦均勻分配到燃燒器內的裝置，其中精礦和反應氣體的進送是沿兩個方向進行的。精礦被輸送機運送到精礦容器3內，該精礦容器3的下部與振動進料器9相連接。振動進料器還設置有多個布料器，以確保精礦的均勻分配，但布料器在附圖中未被示出。振動進料器又與精礦進料管10相連接，精礦從進料管10向下流入排放通道5內。一個精礦分配器11設置於排放通道的中心處。滑動表面12的下部設置有多個通孔，水平進送的空氣通過這些通孔向上散布精礦流。由於精礦分配器11在本領域內是公知的，因此與該分配器有關的裝置未在圖中具體示出。
精礦燃燒器的氣體進送裝置13在其上部也由兩個部分組成，而且在底部組合成一個包圍精礦排放通道5的環形進料裝置14。氣體從所述裝置排放到反應爐身的上部7內。燃燒器整體上由反應氣體進送部件、精礦進送部件和中心定位的精礦分配器構成，如果需要，還可以在精礦分配器的內部設置額外的燃料和/或氣體進送部件。
圖3A和3B示出了當精礦的進料沿相反的方向從兩個進料管10運送到排放通道5時，通過在精礦進料管上設置多個隔板來實現精礦的均勻進送的一種方式。進料管設置有一隔板15，該隔板15將進料管大體分隔成兩個大小相同的通道16。排放通道內的隔板儘可能遠地延伸到精礦分配器11為止。在排放通道5內，沿垂直進料管隔板的方向上設置有多個隔板或葉片17。這樣，精礦流就在冶煉爐內被分隔成四個彼此對稱的部分18。這些部分可根據需要具有不同的尺寸。
圖4A和4B示出了僅從一個進料管進送精礦的進料裝置。在這種情況下，進料管10也被延伸到精礦分配器11的隔板15所隔開。排放通道5還被葉片19分隔成四個部分，直到向上到達精礦燃燒器為止，而精礦燃燒器在同一方向上也設置有與進料管隔板15的數量差不多的葉片。在這四個部分中，最裡面部分20(沿精礦流的流動方向觀看)的橫截面小於最外面部分21的橫截面。此外，未使用的進料管隔板還在各個部分之間起到一個連續隔板的作用。如果沒有第二根進料管，那麼排放通道的後方(沿精礦流的流動方向觀看)也沿與進料管隔板15相同的方向被一塊板分隔成兩部分。大小不同的部分可能會在進料分配過程中產生一定程度的不均勻，但這種方案只是一種臨時的措施，在任何情況下，這種方案都能夠比從前未分隔排放通道的情況產生更好的效果。
圖5A、5B和5C示出了根據本發明的另一實施例，其中精礦管10被多個隔板分隔。中央隔板15沿徑向設置於排放通道5內，以將精礦管和排放通道分隔成兩個部分，如上所述。在這種情況下，精礦管的外部隔板22基本平行於中央隔板15。設置於排放通道內的葉片23也大體平行精礦管的外部隔板，但並未延伸到精礦分配器11。葉片23設置於排放通道的壁和精礦分配器之間。很明顯，在不改變本發明構思的情況下，可對葉片的形狀作出一些改變。
權利要求
1.一種用於將粉末材料均勻輸送到懸浮冶煉爐的精礦燃燒器內的裝置，其中精礦燃燒器(2)由反應氣體的進送部件(13，14)、粉末材料的進送部件(5，10)和一個精礦分配器(11)構成，其特徵在於一個振動進料器(9)設置於一個粉末材料容器(3)和粉末材料進料管(10)之間，所述精礦燃燒器的進料管(10)裝配有至少一個用於分隔材料的隔板(12)。
2.根據權利要求1的裝置，其特徵在於所述精礦進料管(10)與一個環形排放通道(5)相連接，而排放通道(5)安裝有用於分隔材料的葉片(19，23)。
3.根據權利要求1的裝置，其特徵在於所述精礦進料管的中央分配隔板(15)在環形排放通道(5)內儘可能遠地延伸至精礦分配器(11)。
4.根據權利要求2的裝置，其特徵在於所述排放通道(5)的葉片(19)基本垂直於進料管的隔板(15)定位。
5.根據權利要求2的裝置，其特徵在於所述排放通道(5)的葉片(19)平行於進料管的中央隔板(15)定位並延伸到精礦分配器(11)。
6.根據權利要求1的裝置，其特徵在於所述精礦進料管(10)被多個大體平行的隔板(15，22)隔開。
7.根據權利要求6的裝置，其特徵在於所述排放通道(5)的葉片(19，23)大體平行於進料管隔板(15，22)定位。
8.根據權利要求1的裝置，其特徵在於所述粉末材料容器(3)、振動進料器(9)和精礦進料管(10)的數量各為兩個。
全文摘要
本發明涉及一種用於將粉末材料輸送到懸浮冶煉爐的精礦燃燒器內的裝置,以使進送到冶煉爐內的被細分的固體材料均勻分布在精礦燃燒器內。根據本發明,一個振動進料器設置於原材料輸送機和現有的燃燒器之間,精礦燃燒器的進料管安裝有多個用於分配材料的葉片。
文檔編號F27D3/10GK1353771SQ00808353
公開日2002年6月12日 申請日期2000年5月12日 優先權日1999年5月31日
發明者伊爾卡·科約, 馬爾庫·拉赫蒂寧, 卡爾萊·佩爾託涅米 申請人:奧託庫姆普聯合股份公司