Устройство для плавки зернистого материала и переработки расплава

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК,SU„, 1Î08599 ш Р 27 В 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVAf СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

В Я g

ЙЗСУДФРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3354343/29"33 (22) 06.,11.81 (46) 30.03.93. Бюл. N 12 (72) А.Д. Ключников, В.A. Ипполитов, А.А. Гохгут, С.И. Шехонский и

С.Ф Принц (71). Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской революции энергетический институт (53) 628-54(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Н 355464, кл. F 27 В 3/02, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Н 767488, . Р 27 В 15/00, 1978 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАВКИ ЗЕРНИС

ТОГО МАТЕРИАЛА И ПЕРЕРАБОТКИ РАСПЛАВА„ содержащее камеру сгорания, камеру обработки с.устройством для подачи материала и ванной расплава и сепарационную камеру, о т л и ч а ю щ е е " с, я тем, что, с целью снижения теп" ловых потерь, уменьшения расхода топлива и улучшения качества готового продукта, кнмера сгорания установлена под ванной расплава и соединена с ней через отверстия, выполненные в днице ванны, а камера обработки соедйнена с сепарационной камерой каналом прямоугольного сечения.

1 1ОО8

Изобретение относится к технике получения расплавов и придания им определенных физико-химических свойств и может быть использовано в химической промышленности, в черной и цветной металлургии, B промышленности строительных материалов, т.е. где технологической основой производства является высокотемпературная плавка зернистого (диаметром 3- . 10

10 мм) материала.

Известно устройство для плавления тонкоизмельченной сырьевой смеси, содержащее вертикальный канал прямоугольного сечения с верхней подачей 15 сырьевой и топливно-воздушной смеси и установленные горизонтально вихревые цилиндрические камеры, размещенные над ванной сбора расплава $1) .

Недостатком известного устройства 2о является то, что тепловая обработка измельченного материала завершается в основном в газовзвеси вертикального канала, что приводит к ухудыению качества готового продукта. 2$

Кроме того, для обработки различных материалов в указанном устройстве с высокими удельными производительностями необходим тонкий помол этих материалов (5-123), что при пе- 30 реходе к крупнотоннажным установкам означает значительные потери материала и загрязнение окружающей среды, а необходимость тонкого измельчения обрабатываемого материала (диаметр частиц до 50-200 мк) приводит к большим. затратам. электроэнергии на помол.

Наиболее близким к предлагаемому

tlo технической сущности и достигаемому результату является устройство для плавки полидисперсных материалов и переработки расплавов, содержащее камеру сгорания, камеру обработки с устройством для подачи материала и ванной расплава и сепарационную ка" меру Г22 °

Недостатком известного устройства является большая поверхность стенок сепарационных камер, что влечет большие тепловые потери, и, как следствие, йовышенные удельные расходы топлива

% на единицу продукции, а также невозможность получения в некоторых случаях готового продукта высокого качества с заданными физико-химическими свойствами из-за недостаточной

599 2 завершенности тепло- и массообменных процессов в ванне расплава.

Цель изобретения — снижение Tenjloвых потерь, уменьшение расхода топлива и улучшение качества готового продукта, .

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для плавки зернистого материала и переработки расплава, содержащем камеру сгорания, камеру обработки с устройством для подачи материала и ванной расплава и сепарационную. камеру, камера сгорания установлена под ванной расплава и соединена с ней через отверстия, выполненные в днище ванны, а камера обработки соединена с сепарационной камерой каналом прямоугольного сечения.

Конструкция устройства позволяет уменьшить общую говерхность стенок устройства, тем самым снизить тепловые потери и расход топлива. Для улучшения качества готового продукта и более полной завершенности процессов тепло- и массообмена в ванне расплава, под днищем шахты, имеющем отверстия для прохода газов, размещена камера сгорания с горелочными устройствами.

На чертеже представлено устройство для плавки зернистых материалов и переработки расплавов.

Устройство содержит шахту 1 с уст. ройством 2 для подачи материала и ванной 3 расплава, цилиндрическую сепарационную камеру 4 с леткой 5 для выдачи расплава и сборником 6 расплава. Камера 7 сгорания с горелочными устройствами 8 размещена под ванной 3 расплава .и соединена с шахтой 1 через ванну .3 расплава, рас" положенную в нижней части шахты 1, посредством отверстий 9, выполненных в днище ванны. Канал 1О прямоугального сечения соединяет шахту 1 с ,сепарационной камерой 4.

Устройство работает следующим образом.

Топливо и окислитель подаются в горелочные устройства 8. Сырье подается черз устройство 2. Благодаря донной продувке струи высокотемпературных газов (t = 1500-2000 С), проходя через отверстия 9, интенсивно перемешивают расплав в ванне 3 и способствуют более полной завершенности процессов тепло-и массообмена в ней

Газы подхватывают часть расплава из

Составитель Т. Лепахина

Техред Т. Ма точка Корректор И. Шароши

Редактор Н. Гришанинова

Тираж 613 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и- открытий

113035, Иосква, Ж-35 Рауаская наб., д. 4/5

Заказ 2321/52

Филиал ППП патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 10 ванны, дробят его на кайли и вместе с ним поступают в канал 10 и далее s .\ сепарационную камеру 4. Расплавившиеся частицы попадают в сборник 6 расплава, частично сепарируются (отделяются от газового потока). непа" средственно из потока в сборник б расплава, а частично увлекаются в цилиндрическую сепарационную камеру 4, где также сепарируются на ее стенках и стекают в сборник расплава, Готовый расплав выдается через лет" ку 5.

Использование одной цилиндрической сепарационной камеры в предлагаемом устройстве позволяет уменьшить поверхность охлаждения стенок устройства в 1,3 раза по сравнению с прототипом и тем самым снизить расход топлива. Размещение камеры

08599 4 сгорания с горелочными устройствами под днищем шахты для продувки распла. ва позволяет интенсифицировать процессы тепло- и массообмена в ванне, что улучшает качество готового продукта (снижение остаточного содержания фтора в расплаве с 0,32 до 0,23 при продувке ванны расплава в процессе переработки фосфоритов).

1о Воэможность интенсивной тепловой обработки зернистых материалов с размером частиц 3-10 мм позволяет значительно снизить количество вы", носимого с отходящими. газами обра" д батываемого материала,и, как следствие, уменьшить затраты на его улавливание (эксперименты по плавке зернистых материалов с диаметром 310 мм показывают, что величина уноса составляет менее 13).