Суспензионная плавильная печь и концентрационная горелка

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Суспензионная плавильная печь, содержащая реакционную шахту (1), вытяжную шахту (2) и расположенную ниже печь (3), а также концентрационную горелку (4) для подачи химически активного газа и мелкозернистого материала в реакционную шахту (1), причем горелка (4) содержит

канал (5) для выпуска мелкозернистого материала, ограниченный в радиальном направлении своей стенкой (6),

устройство (7) распыления мелкозернистого материала в указанном канале (5),

кольцевой канал (8) для химически активного газа, окружающий канал (5) для выпуска мелкозернистого материала и ограниченный в радиальном направлении своей стенкой (9), и

блок (10) охлаждения, окружающий кольцевой канал (8) для химически активного газа,

отличающаяся тем, что

блок (10) охлаждения представляет собой элемент, изготовленный методом непрерывного литья, и прикреплен к своду (11) реакционной шахты (1) и к стенке (9) кольцевого канала (8) для химически активного газа так, что выпускное отверстие (12) кольцевого канала (8) для химически активного газа ограничено в радиальном направлении снаружи поверхностью конструкции (13), образованной блоком (10) охлаждения и стенкой (9) кольцевого канала (8) для химически активного газа, а в радиальном направлении внутри ограничено поверхностью стенки (6) канала (5) для выпуска мелкозернистого материала,

причем стенка (6) канала (5) для выпуска мелкозернистого материала имеет первый криволинейный участок (14) на стороне кольцевого канала (8) для химически активного газа, функционирующий совместно со вторым криволинейным участком (15) указанной конструкции (13) на боковой стороне канала (8) для химически активного газа, так, что площадь проходного сечения канала (8) для химически активного газа между первым криволинейным участком (14) и вторым криволинейным участком (15) уменьшается в направлении потока химически активного газа,

а канал (5) для выпуска мелкозернистого материала установлен с возможностью перемещения по вертикали так, чтобы площадь проходного сечения выпускного отверстия (12) кольцевого канала (8) для химически активного газа изменялась.

2. Суспензионная плавильная печь по п.1, отличающаяся тем, что блок (10) охлаждения имеет каналы (17) для циркуляции в нем охлаждающей жидкости.

3. Суспензионная плавильная печь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что блок (10) охлаждения имеет отверстия (16) для ввода устройства удаления наростов.

4. Суспензионная плавильная печь по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что блок (10) охлаждения выполнен, по меньшей мере, частично из меди или медного сплава.

5. Концентрационная горелка (4) для подачи химически активного газа и мелкозернистого материала в реакционную шахту (1) суспензионной плавильной печи, содержащая

канал (5) для выпуска мелкозернистого материала, ограниченный в радиальном направлении своей стенкой (6),

устройство (7) распыления мелкозернистого материала в указанном канале (5),

кольцевой канал (8) для химически активного газа, окружающий канал (5) для выпуска мелкозернистого материала и ограниченный в радиальном направлении своей стенкой (9), и

блок (10) охлаждения, окружающий кольцевой канал (8) для химически активного газа,

отличающаяся тем, что

блок (10) охлаждения представляет собой элемент, изготовленный методом непрерывного литья, и прикреплен к своду (11) реакционной шахты (1) и к стенке (9) кольцевого канала (8) для химически активного газа так, что выпускное отверстие (12) кольцевого канала (8) для химически активного газа ограничено в радиальном направлении снаружи поверхностью конструкции (13), образованной блоком (10) охлаждения и стенкой (9) кольцевого канала (8) для химически активного газа, а в радиальном направлении внутри ограничено поверхностью стенки (6) канала (5) для выпуска мелкозернистого материала,

причем стенка (6) канала (5) для выпуска мелкозернистого материала имеет первый криволинейный участок (14) на стороне кольцевого канала (8) для химически активного газа, функционирующий совместно со вторым криволинейным участком (15) указанной конструкции (13) на боковой стороне канала (8) для химически активного газа, так, что площадь проходного сечения канала (8) для химически активного газа между первым криволинейным участком (14) и вторым криволинейным участком (15) уменьшается в направлении потока химически активного газа,

а канал (5) для выпуска мелкозернистого материала установлен с возможностью перемещения по вертикали так, чтобы площадь проходного сечения выпускного отверстия (12) кольцевого канала (8) для химически активного газа изменялась.

6. Концентрационная горелка по п.5, отличающаяся тем, что блок (10) охлаждения имеет каналы (17) для охлаждающей жидкости.

7. Концентрационная горелка по п.5 или 6, отличающаяся тем, что блок (10) охлаждения имеет отверстия (16) для ввода устройства удаления наростов.

8. Концентрационная горелка по любому из пп.5-7, отличающаяся тем, что блок (10) охлаждения выполнен, по меньшей мере, частично из меди или медного сплава.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

СУСПЕНЗИОННАЯ ПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ И КОНЦЕНТРАЦИОННАЯ ГОРЕЛКА Изобретение относится к суспензионной плавильной печи, содержащей реакционную шахту (1),вытяжную шахту (2) и расположенную ниже печь (3), а также концентрационную горелку (4) для подачи химически активного газа и мелкозернистого материала в реакционную шахту (1). Горелка(4) содержит канал (5) для выпуска мелкозернистого материала, ограниченный в радиальном направлении своей стенкой (6), устройство (7) распыления мелкозернистого материала в указанном канале (5), кольцевой канал (8) для химически активного газа, окружающий канал (5) для выпуска мелкозернистого материала и ограниченный в радиальном направлении своей стенкой (9), и блок(10) охлаждения, окружающий кольцевой канал (8). Блок (10) прикреплен к своду (11) реакционной шахты (1) и к стенке (9) кольцевого канала (8) так, что выпускное отверстие (12) этого канала (8) образовано между конструкцией (13), состоящей из блока (10) охлаждения и стенки (9) кольцевого канала (8), и стенкой (6) канала (5) для выпуска мелкозернистого материала. Изобретение также относится к концентрационной горелке (4) для подачи химически активного газа и мелкозернистого материала в реакционную шахту (1) суспензионной плавильной печи. Изобретение относится к суспензионной плавильной печи согласно ограничительной части п.1 формулы, содержащей реакционную шахту, вытяжную шахту и расположенную ниже печь, а также концентрационную горелку для подачи химически активного газа и мелкозернистого материала в реакционную шахту суспензионной плавильной печи. Изобретение также относится к концентрационной горелке согласно ограничительной части п.7 формулы, предназначенной для подачи химически активного газа и мелкозернистого материала в реакционную шахту суспензионной плавильной печи. В WO 98/14741 описан способ регулировки скорости потока химически активного газа и воздушного потока для распыления порошкообразного материала, согласно которому химически активный газ и мелкозернистый материал подают в реакционную шахту суспензионной плавильной печи для получения контролируемой и регулируемой суспензии. Химически активный газ подают в печь вокруг потока мелкозернистого материала, который посредством распыляющего воздуха распределяется с ориентацией в направлении к газу. Скорость и направление подачи газа в реакционную шахту плавно регулируют с помощью регулировочного элемента специальной формы, который перемещается вертикально в канале для химически активного газа, и с помощью блока охлаждения специальной формы, окружающего этот канал и расположенного на своде реакционной шахты. Скорость газа, независимо от его количества, регулируют до приемлемой величины в выпускном отверстии, которое находится на нижнем крае свода реакционной шахты и из которого газ поступает в реакционную шахту, образуя суспензию с порошкообразным материалом, а количество воздуха, используемого для распыления порошкообразного материала,регулируют в соответствии с подачей последнего. В указанном документе также описана горелка, имеющая несколько регулировок. Недостаток этого известного решения состоит в высокой стоимости блока охлаждения. Обычно его изготавливают из меди путем литья в песчаную форму. При литье в песчаную форму часто возникают проблемы с качеством; кроме того, при изготовлении блока охлаждения расходуется много меди. Краткое описание изобретения Целью изобретения является решение указанных выше проблем. Цель изобретения достигается путем создания суспензионной плавильной печи согласно п.1 формулы. Суспензионная плавильная печь содержит реакционную шахту, вытяжную шахту и расположенную ниже печь, а также концентрационную горелку для подачи химически активного газа и мелкозернистого материала в реакционную шахту. Горелка суспензионной плавильной печи содержит канал для выпуска мелкозернистого материала, ограниченный в радиальном направлении своей стенкой, устройство распыления мелкозернистого материала, расположенное в этом канале, и кольцевой канал для химически активного газа, окружающий канал для выпуска мелкозернистого материала и ограниченный в радиальном направлении своей стенкой. Горелка суспензионной плавильной печи дополнительно содержит блок охлаждения, окружающий кольцевой канал для химически активного газа. Блок охлаждения в суспензионной плавильной печи согласно изобретению представляет собой элемент, изготовленный методом непрерывного литья, и прикреплен к своду реакционной шахты и к стенке кольцевого канала для химически активного газа так, что выпускное отверстие этого канала образовано между конструкцией, образованной блоком охлаждения и стенкой кольцевого канала для химически активного газа, и стенкой канала для выпуска для мелкозернистого материала. Изобретение также относится к концентрационной горелке согласно п.7 формулы. Концентрационная горелка содержит канал для выпуска мелкозернистого материала, ограниченный в радиальном направлении своей стенкой, устройство распыления мелкозернистого материала, расположенное в этом канале, и кольцевой канал для химически активного газа, окружающий канал для выпуска мелкозернистого материала и ограниченный в радиальном направлении своей стенкой. Горелка суспензионной плавильной печи дополнительно содержит блок охлаждения, окружающий кольцевой канал для химически активного газа. Блок охлаждения в концентрационной горелке согласно изобретению представляет собой элемент,изготовленный методом непрерывного литья, и прикреплен относительно стенки кольцевого канала для химически активного газа так, что выпускное отверстие кольцевого канала для химически активного газа образовано между конструкцией, образованной блоком охлаждения и стенкой кольцевого канала для химически активного газа, и стенкой канала для выпуска для мелкозернистого материала. Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в зависимых пунктах формулы. Преимущество блока охлаждения, изготовленного методом непрерывного литья, по сравнению с решением согласно WO 98/14741 состоит в том, что для его изготовления требуется значительно меньше сырьевого материала, такого как медь, и процесс изготовления значительно проще. Изготовленный непрерывным литьем блок охлаждения лучше, чем блок охлаждения, отлитый в песчаную форму, защищен от коррозии, которая может стать причиной протечек. Благодаря простоте конструкции блока охлаждения значительно легче устанавливать вспомогательное оборудование и измерительные приборы для контроля процесса вблизи горелки. В предпочтительном варианте осуществления изобретения в блоке охлаждения выполнены отверстия для ввода уст-1 024190 ройства удаления наростов, например поршней устройства удаления наростов. Согласно одному варианту осуществления изобретения блок охлаждения имеет просверленные каналы для циркуляции в нем охлаждающей жидкости. Описание чертежей Далее некоторые предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны подробно со ссылками на чертежи, на которых: фиг. 1 изображает суспензионную плавильную печь,фиг. 2 - вертикальный разрез концентрационной горелки согласно одному предпочтительному варианту осуществления изобретения, вставленной в реакционную шахту суспензионной плавильной печи,и фиг. 3 - блок охлаждения. Подробное описание изобретения Изобретение относится к суспензионной плавильной печи и к концентрационной горелке. Суспензионная плавильная печь и некоторые предпочтительные варианты ее выполнения и изменения описаны более подробно. На фиг. 1 показана суспензионная плавильная печь, содержащая реакционную шахту 1, вытяжную шахту 2 и расположенную ниже печь 3, а также концентрационную горелку 4 для подачи химически активного газа (не показан) и мелкозернистого материала (не показан) в реакционную шахту 1. Работа такой суспензионной плавильной печи описана, например, в FI 22694. Горелка 4 содержит канал 5 для выпуска мелкозернистого материала, имеющий цилиндрическую форму и ограниченный снаружи своей стенкой 6. Горелка 4 содержит устройство 7 распыления мелкозернистого материала в канале 5 для этого материала. Горелка 4 содержит кольцевой канал 8 для химически активного газа, окружающий канал 5 для выпуска мелкозернистого материала и ограниченный в радиальном направлении своей стенкой 9. Горелка 4 содержит блок 10 охлаждения, окружающий кольцевой канал 8 для химически активного газа. Работа такой горелки 4 описана, например, в WO 98/14741. Блок 10 охлаждения является элементом, который изготовлен методом непрерывного литья. Блок 10 охлаждения прикреплен к своду 11 реакционной шахты 1 и к стенке 9 кольцевого канала 8 для химически активного газа так, что выпускное отверстие 12 этого канала 8 образовано между конструкцией 13, состоящей из блока 10 охлаждения и стенки 9 кольцевого канала 8, и стенкой 6 канала 5 для выпуска мелкозернистого материала. Стенка 6 канала 5 для выпуска мелкозернистого материала предпочтительно, но не обязательно,имеет первый криволинейный участок 14 на стороне кольцевого канала 8 для химически активного газа. Этот криволинейный участок 14 функционирует совместно со вторым криволинейным участком 15 конструкции 13, образованной блоком 10 охлаждения и стенкой 9 кольцевого канала 8 для химически активного газа, на стороне кольцевого канала 8 таким образом, что площадь проходного сечения этого канала 8 между первым криволинейным участком и вторым криволинейным участком 15 уменьшается в направлении потока химически активного газа. Стенка 6 канала для выпуска мелкозернистого материала и конструкция 13, образованная, как указано выше, предпочтительно, но не обязательно, могут перемещаться по вертикали друг относительно друга, благодаря чему можно изменять площадь проходного сечения выпускного отверстия 12 кольцевого канала 8 для химически активного газа. Например, для изменения величины проходного сечения выпускного отверстия 12 кольцевого канала 8 можно перемещать вертикально стенку 6 канала 5 для выпуска мелкозернистого материала. Кольцевой канал 8 для химически активного газа может быть снабжен регулируемыми или неподвижными закручивающими лопатками (не показаны). Блок 10 охлаждения предпочтительно, но не обязательно, имеет каналы 17, например посверленные каналы, для циркуляции в нем охлаждающей жидкости (не показана). Блок 10 охлаждения предпочтительно, но не обязательно, имеет отверстия 16 для ввода устройства удаления наростов (не показано). Блок 10 охлаждения предпочтительно, но не обязательно, по меньшей мере, частично изготовлен из меди или медного сплава. Изобретение также относится к концентрационной горелке 4 для подачи химически активного газа и мелкозернистого материала в реакционную шахту 1 суспензионной плавильной печи. Горелка 4 содержит канал 5 для выпуска мелкозернистого материала, имеющий цилиндрическую форму и ограниченный снаружи своей стенкой 6. Горелка 4 содержит устройство 7 распыления мелкозернистого материала в указанном канале 5. Горелка 4 содержит кольцевой канал 8 для химически активного газа, окружающий канал 5 для выпуска мелкозернистого материала и ограниченный в радиальном направлении, т.е. снаружи, своей стенкой 9. Горелка 4 содержит блок 10 охлаждения, окружающий кольцевой канал 8 для химически активно-2 024190 го газа. Работа такой горелки 4 описана, например, в WO 98/14741. Блок 10 охлаждения в горелке 4 является элементом, изготовленным методом непрерывного литья. Блок 10 охлаждения прикреплен к стенке 9 кольцевого канала 8 для химически активного газа, так что выпускное отверстие 12 кольцевого канала 8 образовано между конструкцией 13, состоящей из блока 10 охлаждения и стенки 9 этого канала 8, и стенкой 6 канала 5 для выпуска мелкозернистого материала. Стенка 6 канала 5 для выпуска мелкозернистого материала предпочтительно, но не обязательно,имеет первый криволинейный участок 14 на стороне кольцевого канала 8 для химически активного газа. Этот криволинейный участок 14 функционирует совместно со вторым криволинейным участком 15 конструкции 13, образованной блоком 10 охлаждения и стенкой 9 кольцевого канала 8 для химически активного газа, на стороне кольцевого канала 8 таким образом, что площадь проходного сечения этого канала 8 между первым криволинейным участком 14 и вторым криволинейным участком 15 уменьшается в направлении потока химически активного газа. Стенка 6 канала 5 для выпуска мелкозернистого материала и конструкция 13, образованная, как указано выше, предпочтительно, но не обязательно, могут перемещаться по вертикали друг относительно друга, благодаря чему может изменяться площадь проходного сечения выпускного отверстия 12 кольцевого канала 8 для химически активного газа. Например, для изменения величины проходного сечения кольцевого канала 8 можно перемещать вертикально стенку 6 канала 5 для выпуска мелкозернистого материала. Кольцевой канал 8 для химически активного газа может быть снабжен регулируемыми или неподвижными закручивающими лопатками (не показаны). Блок 10 охлаждения предпочтительно, но не обязательно, имеет каналы 17, например посверленные каналы, для циркуляции в нем охлаждающей жидкости (не показана). Блок 10 охлаждения предпочтительно, но не обязательно, имеет отверстия 16 для ввода системы удаления наростов (не показана). Блок 10 охлаждения предпочтительно, но не обязательно, по меньшей мере, частично изготовлен из меди или медного сплава. Специалистам очевидно, что с усовершенствованием технологии основная идея изобретения может быть реализована разными путями. Поэтому изобретение не ограничено описанными примерами его осуществления и допускает изменения в пределах объема, определяемого формулой. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Суспензионная плавильная печь, содержащая реакционную шахту (1), вытяжную шахту (2) и расположенную ниже печь (3), а также концентрационную горелку (4) для подачи химически активного газа и мелкозернистого материала в реакционную шахту (1), причем горелка (4) содержит канал (5) для выпуска мелкозернистого материала, ограниченный в радиальном направлении своей стенкой (6),устройство (7) распыления мелкозернистого материала в указанном канале (5),кольцевой канал (8) для химически активного газа, окружающий канал (5) для выпуска мелкозернистого материала и ограниченный в радиальном направлении своей стенкой (9), и блок (10) охлаждения, окружающий кольцевой канал (8) для химически активного газа,отличающаяся тем, что блок (10) охлаждения представляет собой элемент, изготовленный методом непрерывного литья, и прикреплен к своду (11) реакционной шахты (1) и к стенке (9) кольцевого канала (8) для химически активного газа так, что выпускное отверстие (12) кольцевого канала (8) для химически активного газа ограничено в радиальном направлении снаружи поверхностью конструкции (13), образованной блоком (10) охлаждения и стенкой (9) кольцевого канала (8) для химически активного газа, а в радиальном направлении внутри ограничено поверхностью стенки (6) канала (5) для выпуска мелкозернистого материала,причем стенка (6) канала (5) для выпуска мелкозернистого материала имеет первый криволинейный участок (14) на стороне кольцевого канала (8) для химически активного газа, функционирующий совместно со вторым криволинейным участком (15) указанной конструкции (13) на боковой стороне канала (8) для химически активного газа, так, что площадь проходного сечения канала (8) для химически активного газа между первым криволинейным участком (14) и вторым криволинейным участком (15) уменьшается в направлении потока химически активного газа,а канал (5) для выпуска мелкозернистого материала установлен с возможностью перемещения по вертикали так, чтобы площадь проходного сечения выпускного отверстия (12) кольцевого канала (8) для химически активного газа изменялась. 2. Суспензионная плавильная печь по п.1, отличающаяся тем, что блок (10) охлаждения имеет каналы (17) для циркуляции в нем охлаждающей жидкости. 3. Суспензионная плавильная печь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что блок (10) охлаждения имеет отверстия (16) для ввода устройства удаления наростов. 4. Суспензионная плавильная печь по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что блок (10) охлаждения выполнен, по меньшей мере, частично из меди или медного сплава. 5. Концентрационная горелка (4) для подачи химически активного газа и мелкозернистого материала в реакционную шахту (1) суспензионной плавильной печи, содержащая канал (5) для выпуска мелкозернистого материала, ограниченный в радиальном направлении своей стенкой (6),устройство (7) распыления мелкозернистого материала в указанном канале (5),кольцевой канал (8) для химически активного газа, окружающий канал (5) для выпуска мелкозернистого материала и ограниченный в радиальном направлении своей стенкой (9), и блок (10) охлаждения, окружающий кольцевой канал (8) для химически активного газа,отличающаяся тем, что блок (10) охлаждения представляет собой элемент, изготовленный методом непрерывного литья, и прикреплен к своду (11) реакционной шахты (1) и к стенке (9) кольцевого канала (8) для химически активного газа так, что выпускное отверстие (12) кольцевого канала (8) для химически активного газа ограничено в радиальном направлении снаружи поверхностью конструкции (13), образованной блоком (10) охлаждения и стенкой (9) кольцевого канала (8) для химически активного газа, а в радиальном направлении внутри ограничено поверхностью стенки (6) канала (5) для выпуска мелкозернистого материала,причем стенка (6) канала (5) для выпуска мелкозернистого материала имеет первый криволинейный участок (14) на стороне кольцевого канала (8) для химически активного газа, функционирующий совместно со вторым криволинейным участком (15) указанной конструкции (13) на боковой стороне канала (8) для химически активного газа, так, что площадь проходного сечения канала (8) для химически активного газа между первым криволинейным участком (14) и вторым криволинейным участком (15) уменьшается в направлении потока химически активного газа,а канал (5) для выпуска мелкозернистого материала установлен с возможностью перемещения по вертикали так, чтобы площадь проходного сечения выпускного отверстия (12) кольцевого канала (8) для химически активного газа изменялась. 6. Концентрационная горелка по п.5, отличающаяся тем, что блок (10) охлаждения имеет каналы(17) для охлаждающей жидкости. 7. Концентрационная горелка по п.5 или 6, отличающаяся тем, что блок (10) охлаждения имеет отверстия (16) для ввода устройства удаления наростов. 8. Концентрационная горелка по любому из пп.5-7, отличающаяся тем, что блок (10) охлаждения выполнен, по меньшей мере, частично из меди или медного сплава.

МПК / Метки

МПК: C22B 15/00, F27D 99/00, F27D 3/18

Метки: печь, плавильная, концентрационная, горелка, суспензионная

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/6-24190-suspenzionnaya-plavilnaya-pech-i-koncentracionnaya-gorelka.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Суспензионная плавильная печь и концентрационная горелка</a>

Похожие патенты