Способ охлаждения потока газа в плавильной печи

1 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к способу охлаждения потока газа, выходящего через вертикальный канал плавильной печи, такой как печь для плавки во взвешенном состоянии, с помощью тонко распыляемой жидкости, которая предотвращает срастание и агломерацию содержащихся в потоке твердых частиц вещества. Уровень техники Как хорошо известно, печь для плавки во взвешенном состоянии состоит из реакционной шахты, нижней печи и вертикального канала. Расплавляемый концентрат и примеси подают в реакционную шахту, где они плавятся, осаждаются в нижнюю печь, формируя, по меньшей мере, штейновый слой и слой шлака из концентрата и флюса. Формируемые отходящие газы,которые реагируют во время обработки, выводятся через вертикальный канал, при этом имеется тенденция выноса вместе с газами в виде топочной пыли мелких частиц расплавленных капелек. Газы обычно охлаждают и очищают в бойлере, в котором используется тепло топочных газов, и в электростатическом осадителе,который установлен после вертикального канала. Секция теплового излучения бойлера, в котором используется тепло топочных газов,предназначена для охлаждения газов так, что расплавленные частицы отвердевают и температура падает до значения ниже температуры агломерации частиц. Газы, выходящие из плавильной печи, также могут обрабатываться другими способами. Температура газов, выходящих через вертикальный канал печи для плавки во взвешенном состоянии, составляет порядка 1300 С и в определенной степени зависит от расплавляемого материала. Часто расплавленные капельки,которые выходят вместе с отходящими газами,имеют тенденцию агломерации, прикрепляются к стенкам, и например, осаждаются в выходном канале, который ведет из вертикального канала к оборудованию для последующей обработки в так называемой шейке вертикального канала. Удаление осаждений из шейки возможно только с помощью выдалбливания или отбойки, что связано с перерывами в производственном процессе. В определенных случаях, например в процессе плавки во взвешенном состоянии никеля,частицы, выходящие вместе с отходящими газами, являются окисными, обычно Fe или Ni. В этом случае температура плавления вырабатываемой печной пыли в печи, в которой применяется плавка во взвешенном состоянии, может повышаться до такого высокого уровня, что становится нереальным поддерживать частицы в расплавленном состоянии за пределами вертикального канала, хотя температура в указанном вертикальном канале может быть повышена до определенной степени путем сжигания в нем 2 дополнительного количества топлива. Это приводит к образованию наростов из частиц пыли, в частности, в месте выхода газа. Сущность изобретения Был разработан способ для предотвращения вышеописанного недостатка, а именно для удаления наростов, формируемых частицами пыли, и этот способ уменьшает формирование указанного нароста и изменяет природу нароста. В соответствии с разработанным способом температура потока выходного газа и содержащихся в нем частиц пыли, выходящих из плавильной печи, снижается на этапе вертикального канала с помощью тонко распыляемой жидкости так, что частицы не агломерируют и не прикрепляются к поверхностям, но вместо этого,выносятся вместе с потоком газа из печи. Пыль,которая осаждается на участке шейки, получается настолько хрупкой и мелкозернистой, что ее легко можно сдувать из выходного отверстия без перерыва производственного процесса. Существенные свойства настоящего изобретения станут очевидными из прилагаемой формулы изобретения. На практике охлаждение пыли осуществляют путем очень тонкого распыления капелек воды в вертикальном канале, например, через радиальные сопла из стенок вертикального канала во внутрь печи. Количество распыляемой воды должно быть достаточно небольшим, чтобы она полностью испарялась так, чтобы ни одна капля воды не могла вызвать риск взрыва на поверхности расплава. При этом было показано, что достаточное падение температуры частиц пыли может быть получено, когда количество распыляемой воды составляет 40-120 кг/1000 Нм 3 потока газа в вертикальном канале шахты печи. Настоящее изобретение далее иллюстрируется прилагаемой схематичной диаграммой. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения На чертеже изображена печь 1 для плавки во взвешенном состоянии, состоящая из реакционного канала 2, нижней печи 3 и вертикального канала 4. Концентрат, флюс, печная пыль и реакционные газы подаются в печь через распылитель 5 концентрата над реакционным каналом. Твердый материал, подаваемый в реакционный канал, расплавляется и реагирует как с реакционным газом, несущим кислород, так и друг с другом. При этом в нижней печи формируются, по меньшей мере, два расплавленных слоя, слой 6 шлака сверху и штейновый слой 7 под ним. Отходящие газы, генерируемые в ходе реакции, выходят из печи через вертикальный канал в область шейки вертикального канала 8,и мельчайшие расплавленные частицы выходят вместе с газом. Вертикальный канал оборудован распыляющими соплами 9, через которые вода распыляется в горячие газы. Это снижает температуру расплавленных частиц до уровня ниже точки их плавления и предпочтительно до уровня ниже температуры их агломерирования. Таким образом, газы охлаждаются до диапазона температур 1000-1150 С. Предпочтительно размещать, по меньшей мере, некоторые из распыляющих сопел вблизи к шейке вертикального канала, и указанные распыляющие сопла могут быть установлены в несколько уровней. Результат распыления струи воды состоит в том, что некоторое количество частиц твердого вещества падает обратно в расплав в нижней печи, а часть их выносится в виде хрупких частиц в блок последующей обработки газов. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ предотвращения агломерации распыленного твердого вещества, выносимого с потоком отходящих газов в плавильной печи, в выходном отверстии для отходящих газов плавильной печи и в оборудовании последующей обработки, отличающийся тем, что поток отходящих газов охлаждают в плавильной печи до того, как газ выходит из печи. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поток газа охлаждают с помощью тонко распыляемой воды. 4 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что,по меньшей мере, часть воды распыляется вблизи к точке выхода газа. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что плавильная печь представляет собой печь для плавки во взвешенном состоянии. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что поток газа охлаждается в вертикальном канале печи для плавки во взвешенном состоянии. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что твердые вещества, содержащиеся в потоке газа,охлаждаются до температуры ниже точки их плавления. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что твердые вещества, содержащиеся в потоке газа,охлаждаются до температуры ниже точки их агломерации. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что твердые вещества, содержащиеся в потоке газа,охлаждаются до диапазона температур 10001150 С. 9. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество воды, распыляемой через сопло для охлаждения, составляет 40-120 кг на 1000 Нм 3 потока газа в вертикальном канале.