Устройство для равномерной подачи пылевидного материала в горелку концентрата печи взвешенной плавки

1 Настоящее изобретение относится к устройству для подачи пылевидного материала в горелку концентрата (горелку для сжигания концентрата) печи взвешенной плавки, которое обеспечивает подачу твердого тонко измельченного материала в печь так, чтобы он был равномерно распределенным в горелке концентрата. Согласно данному изобретению между конвейером для подачи исходного сырья и указанной горелкой размещен вибрационный питатель, а трубы подачи материала к горелке концентрата снабжены лопатками для разделения материала. В печи взвешенной плавки подачу пылевидного материала, такого как концентрат,флюс и колошниковая пыль, осуществляют через горелку концентрата, установленную на своде реакционной шахты печи. В целях упрощения изложения термин "концентрат" далее будет использован для обозначения всего пылевидного материала, подаваемого в печь через горелку концентрата. Для эффективной работы горелки для концентрата крайне важно, чтобы концентрат и технологический воздух были равномерно перемешаны при их истечении из горелки в реакционную зону, т.е. в верхнюю часть реакционной шахты печи взвешенной плавки. В противном случае неравномерность перемешивания обусловливает, с одной стороны, наличие зоны недоокисленного концентрата, где содержание концентрата превышает заданную расчетную величину отношения расходов технологического воздуха и концентрата, и,с другой стороны, - наличие зоны переокисленного концентрата, в которой содержание концентрата меньше величины, соответствующей указанному отношению, за счет чего в результате реакций переокисления получают большое количество магнетита. Магнетит плохо растворяется и ухудшает качество полученного шлака,поскольку увеличивает его вязкость, что, в свою очередь, замедляет процесс разделения штейна и шлака в нижней секции печи. Неравномерное распределение концентрата, кроме того, оказывает заметное влияние на распределение температуры в реакционной шахте, в которой футеровка, сформированная за счет автогенных процессов окисления концентрата и защищающая реакционную шахту, подвержена большим термическим напряжениям,что, в самом худшем случае, может привести к разрушению стенки реакционной шахты. Кроме того, в случае неудовлетворительной работы горелки из-за плохого распределения концентрата, наблюдалось более заметное пылеобразование. В используемых в настоящее время решениях концентрат направляют к горелке концентрата из бункера для хранения, главным образом, с помощью "редлера" или скребкового конвейера, от которого исходное сырье, поступающее на выгрузку, сначала подают в бункер для 2 питания горелки концентрата и из него по трубам подачи концентрата - к самой горелке концентрата (к той части конструкции, которая фактически является горелкой). Используемое устройство выполняют в соответствии с располагаемыми объемами и площадями, поэтому конвейер и трубы для подачи концентрата могут быть расположены под углом 90 по отношению друг к другу, за счет чего концентрат при изменении направления потока концентрата в бункере для питания горелки находится в слегка псевдоожиженном состоянии и ведет себя подобно жидкости, при этом поток концентрата и,в особенности, распределение концентрата по поперечному сечению трубы для концентрата является неравномерным; еще менее равномерно распределение концентрата в самой горелке. В большинстве случаев концентрат подводится к горелке концентрата посредством двух отдельных конвейеров для подачи концентрата. В этих случаях распределение поступающего в горелку концентрата зависит от синхронизации работы конвейеров. При длительной работе с использованием только одного конвейера возникают проблемы, подобные вышеуказанной,т.к. концентрат распределяется в трубах подачи концентрата неравномерно. Предлагается устройство для равномерной подачи пылевидного материала в горелку концентрата печи взвешенной плавки, разработанное с целью решения отмеченной выше проблемы. Поток исходного сырья, поступающий из конвейера для транспортировки концентрата,подают к короткому по длине вибропитателю,установленному прямо перед самой горелкой,при этом частота колебаний указанного питателя регулируется так, чтобы находящийся в питателе концентрат слегка уплотнялся и при этом равномерно распределялся вдоль горизонтальной поверхности питателя. Предпочтительно снабдить трубы подачи концентрата, которые направляют исходный материал из вибропитателя к горелке концентрата, разделительными перегородками. Существенные признаки настоящего изобретения раскрыты ниже в приложенной формуле изобретения. Вибропитатель, входящий в состав устройства для подачи материала в горелку концентрата, размещен по отношению к самой горелке таким образом, что поток концентрата, выходящий из вибропитателя, направлен перпендикулярно вертикальной оси горелки, за счет чего поток концентрата после прохождения питателя может быть распределен равномерно в необходимом количестве. Хотя, как было отмечено выше, изменение направления потока концентрата является недостатком, в данном случае оно таким недостатком не является, поскольку трубы для концентрата, размещенные за вибропитателем, снабжены перегородками, которые раздают концентрат равномерно по всему поперечному сечению труб. Такое распределение 3 достигается, кроме того, за счет выполнения небольших распределителей в питателе, которые улучшают равномерность раздачи на определенных участках питателя. Распределение концентрата, которое обеспечивается за счет вибропитателя, сохраняется путем разделения труб, подающих концентрат от вибропитателя в горелку концентрата, с помощью перегородок или лопаток. Описанное выше устройство для подачи концентрата согласно настоящему изобретению,очень хорошо работает в случае использования одного единственного питателя, выравнивающего поток концентрата как по времени, так и по пространству. Однако, если данное устройство содержит два конвейера для транспортировки концентрата и желательно, чтобы они работали не одновременно, то результатом снова будет неравномерное распределение исходного материала. Эта ситуация может быть решена двумя путями, в зависимости от того, регулярно или редко производится неодновременная подача материала конвейерами. Если желательна неодновременная подача концентрата или ее необходимо использовать довольно регулярно, то предпочтительно разделить обе стороны зоны ввода концентрата горелки концентрата на четыре части (сегмента) так, чтобы материал поступал во все четыре части кольцевого канала выгрузки равномерно распределенным. Практическая реализация описанной выше модификации устройства для подачи концентрата при использовании горелок ранее известного типа требует, однако, существенных изменений конструкции. Следовательно, в случае использования таких горелок концентрата и при условии, когда работа с одним питателем производится редко, легче приостановить технологический процесс и снабдить подающие трубы горелки концентрата и канал выгрузки дополнительными лопатками, установленными на их внутренней поверхности с тем, чтобы разделить загрузку, поступающую только с одной стороны, на четыре части. Эти лопатки выполнены так, что они могут быть использованы и при изменении направления подачи концентрата,независимо от того, какой из двух питателей концентрата задействован. Выполнение устройства в соответствии с настоящим изобретением далее описано со ссылкой на приложенные фигуры чертежей. Фиг. 1 - принципиальная схема печи взвешенной плавки и устройство для подачи в нее концентрата. Фиг. 2 - вертикальное сечение устройства для подачи пылевидного материала в горелку концентрата согласно настоящему изобретению. Фиг. 3 А и фиг. 3 В - вид сбоку и поперечное сечение примера выполнения труб подачи концентрата и канала выгрузки. 4 Фиг. 4 А и 4 В - вид сбоку и поперечное сечение для другого примера выполнения; Фиг. 5 А, 5 В и 5 С - еще один из примеров осуществления настоящего изобретения, где фиг. А и В отображают вид сбоку для двух различных вертикальных сечений труб подачи концентрата и канала выгрузки и С - соответствующее поперечное сечение. На фиг. 1 показана печь взвешенной плавки 1, в которую через горелку концентрата 2 подают твердый пылевидный материал. Концентрат подают из бункера 3 на конвейер 4 и затем - к верхнему участку канала выгрузки 5,так что материал непрерывным потоком опускается по указанному каналу 5, поступая в верхнюю часть 7 реакционной шахты 6 печи 1. Реакционный газ подают с помощью средства подвода газа 8 в полость, образованную вокруг канала для выгрузки концентрата, и из этой полости - в верхнюю часть реакционной шахты параллельно ее оси. На фиг. 2 более подробно показано устройство для равномерно распределенной подачи концентрата в горелку в соответствии с настоящим изобретением, где подача, как реакционного газа, так и концентрата, осуществляется с двух сторон. Концентрат с помощью конвейера подают в бункеры с концентратом 3, подсоединенные своей нижней частью к вибропитателям 9. Вибропитатели, кроме того, снабжены распределителями, чтобы обеспечить равномерное распределение концентрата, но на чертежах эти распределители не показаны. Вибропитатели, в свою очередь, соединены с трубами подачи концентрата 10, из которых концентрат стекает в канал выгрузки 5. В центре канала выгрузки 5 установлен распределитель концентрата 11. Нижняя часть направляющей поверхности 12 имеет перфорационные отверстия, через которые поступающий горизонтально воздух выравнивает поток концентрата, при этом воздействие поступающего воздуха распространяется и вверх по потоку. Поскольку в уровне техники такой распределитель концентрата известен, то особенности его конструктивного выполнения на фиг. 2 не показаны. Средство подачи газа 13 для горелки концентрата разделено в своей верхней части на две секции и объединено на основании конструкции с образованием вокруг канала выгрузки концентрата 5 кольцевого канала подачи газа 14. Газ выходит из указанного кольцевого канала в верхнюю часть 7 реакционной шахты. Горелка в целом состоит из средств подачи реакционного газа, средств подачи концентрата и размещенного по оси распределителя концентрата, и если это необходимо, внутри распределителя концентрата могут быть размещены средства подачи дополнительного топлива и/или средства подачи дополнительного газа. На фиг. 3 А и 3 В представлен один из путей распределения загрузки концентрата, осу 5 ществляемый посредством снабжения труб подачи концентрата разделительными перегородками в случае, когда подача концентрата производится в канал выгрузки 5 с противоположных сторон с помощью двух подающих труб 10. Подающие трубы снабжены перегородкой 15, которая разделяет трубы, по существу, на два одинаково больших канала 16. Перегородки внутри канала выгрузки проходят вплоть до распределителя концентрата 11. Перегородки или лопатки 17 смонтированы также в канале выгрузки 5 и расположены перпендикулярно перегородкам 15 подающих труб. Таким образом, поток концентрата распределяют внутри печи посредством четырех сегментов (частей) 18, симметричных один относительно другого. Там, где необходимо, эти сегменты или сектора могут отличаться между собой размерами. На фиг. 4 А и фиг. 4 В показаны средства подачи концентрата, для которых подача концентрата производится только от одной подающей трубы. В этом случае подающая труба 10 также (как и на фиг. 3 А и 3 В) разделена посредством перегородки 15, проходящей до распределителя концентрата 11. Канал выгрузки 5 дополнительно разделен, вплоть до горелки концентрата, с помощью лопаток 19 также на четыре сегмента, при этом указанные лопатки расположены более или менее в одном и том же направлении с перегородкой 15 подающей трубы. Из указанных четырех сегментов внутренние сегменты 20 (если смотреть со стороны движения потока концентрата) в поперечном сечении выполнены меньшими, чем внешние сегменты 21. Кроме того, следует отметить, что перегородка не используемой подающей трубы функционирует здесь, как разделительная перегородка между внешними сегментами. При отсутствии же второй подающей трубы задняя часть канала выгрузки (если смотреть со стороны движения потока концентрата) может быть разделена надвое посредством пластины, ориентированной в том же направлении, что и перегородка 15 подающей трубы. Неодинаковое по размерам выполнение сегментов может привести к определенной степени неравномерности в распределении подачи материала, и, как предполагается, оно, вообще говоря, является временным решением проблемы, но в любом случае такое решение дает лучший результат, чем при использовании неразделенного перегородками канала выгрузки. Фиг. 5 А, 5 И и 5 С иллюстрируют еще один пример осуществления заявленного изобретения, согласно которому трубы для концентрата 10 разделены несколькими перегородками. В канале выгрузки радиально расположены центральные перегородки 15, которые разделяют трубы для концентрата и канал выгрузки на два сектора, как и в ранее описанных решениях. В этом случае внешние перегородки 22 (по отношению к центральной) в трубах для подачи 6 концентрата по существу параллельны центральной перегородке 15. Лопатки 23, установленные, кроме того, внутри канала выгрузки,преимущественно параллельны указанным внешним перегородкам в трубах для концентрата, но не контактируют с распределителем концентрата 11. Эти лопатки размещены между стенкой канала выгрузки и распределителем концентрата. Очевидно, что форма лопаток может быть до некоторой степени модифицирована без изменения концепции данного изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для равномерной подачи пылевидного материала к горелке концентрата печи взвешенной плавки, в котором горелка концентрата (2) содержит средства подачи газа(13, 14), средства подачи пылевидного материала (5, 10) и распределитель концентрата (11),отличающееся тем, что между бункером с пылевидным материалом (3) и трубами для подачи пылевидного материала размещен вибрационный питатель (9), при этом подающая труба (10) горелки концентрата снабжена, по меньшей мере, одной перегородкой (12) для разделения материала. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем,что подающая концентрат труба (10) подсоединена к кольцевому каналу выгрузки (5), который снабжен лопатками (19, 23) для разделения указанного материала. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем,что центральная распределительная перегородка(15) трубы подачи концентрата проходит внутри кольцевого канала выгрузки (5) вплоть до распределителя концентрата (11). 4. Устройство по п.2, отличающееся тем,что лопатки (19) канала выгрузки (5) размещены, по существу, перпендикулярно перегородке(15), установленной в трубе подачи концентрата. 5. Устройство по п.2, отличающееся тем,что лопатки (19) канала выгрузки (5) размещены параллельно центральной перегородке (15) трубы подачи и проходят до распределителя концентрата (11). 6. Устройство по п.1, отличающееся тем,что труба для подачи концентрата (10) разделена при помощи нескольких, по существу, параллельных перегородок (15, 22). 7. Устройство по п.6, отличающееся тем,что лопатки (19, 23) канала выгрузки (5) размещены, по существу, параллельно перегородкам(15, 22) трубы подачи. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем,что количество бункеров для пылевидного материала (3), вибрационных питателей (9) и труб для подачи концентрата (10) равно двум.