Плавильный аппарат с боковым погружным сжиганием пылевидного угля и обогащенного кислородом воздуха
Изобретение относится к плавильному аппарату с боковым погружным сжиганием пылевидного угля и обогащенного кислородом воздуха, обеспечивающему высокую производительность и широкую применимость при низких эксплуатационных затратах. Предложенный плавильный аппарат содержит плавильную печь, трубу подачи пылевидного угля, трубу подачи обогащенного кислородом воздуха и сообщенную с источником воздуха, и узлы для инжекции пылевидного угля, расположенные на двух противоположных боковых стенках плавильной печи на расстоянии между ними. Каждый узел для инжекции пылевидного угля выполнен в виде пары примыкающих друг к другу фурм для пылевидного угля и кислородной фурмы. Каждая фурма для пылевидного угля соединена с трубой подачи пылевидного угля, каждая кислородная фурма соединена с трубой подачи обогащенного кислородом воздуха, а каждый упомянутый узел по меньшей мере частично проходит в плавильную печь. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к области металлургии. Конкретнее, оно включает плавильный аппарат с боковым погружением камеры сгорания для распыления обогащенного кислородом воздуха и пылевидного угля.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Процесс плавления с боковым погружением камеры сгорания (БПКС) заключается в том, чтобы инжектировать обогащенный кислородом воздух и газообразное топливо в ванну расплавленного металла через сопла или фурмы, выполненные с обеих сторон плавильной печи, а инжектированный газ перемешивает содержимое ванны расплавленного металла для ускорения тепломассообмена и химической реакции в ванне расплавленного металла. Процесс плавления с БПКС широко используется в области обработки цветных металлов (таких как выплавка свинца, выплавка цинкового шлака, выплавка меди и так далее) и обработки твердых отходов.
Если в плавильном аппарате с боковым погружением камеры сгорания в существующем уровне техники используется природный газ, коксовальный газ и регенераторный газ в качестве топлива, то топливный газ не может быть использован экономным образом в регионах, испытывающих дефицит топливного газа, что ограничивает применимость технологии, использующей боковое погружение камеры сгорания.
Если в плавильном аппарате с боковым погружением камеры сгорания в существующем уровне техники используется пылевидный уголь в качестве топлива, то пылевидный уголь и воздух смешиваются внутри фурмы или сопла. Поэтому, в целях безопасности, концентрация кислорода в воздухе не может быть слишком высокой, что приводит к тому, что эффективность площади пода термической печи и тепловая эффективность не могут быть адаптированы к потребностям современного развития металлургии цветных металлов, и они не могут достичь крупномасштабного промышленного производства.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение направлено на решение, по меньшей мере, одной из технических проблем существующего уровня техники до определенной степени. Соответственно, настоящее изобретение предлагает плавильный аппарат с боковым погружением камеры сгорания для распыления обогащенного кислородом воздуха и пылевидного угля. В плавильном аппарате с боковым погружением камеры сгорания используется пылевидный уголь в качестве топлива и, следовательно, его преимущество заключается в высокой производительности, низких эксплуатационных затратах и в широкой применимости.
Для достижения вышеупомянутых целей, в вариантах осуществления настоящего изобретения предлагается плавильный аппарат с боковым погружением камеры сгорания для распыления обогащенного кислородом воздуха и пылевидного угля. Плавильный аппарат с боковым погружением камеры сгорания включает: плавильную печь, трубу подачи пылевидного угля, выполненную с возможностью подачи пылевидного угля, трубу подачи воздуха, выполненную с возможностью подачи обогащенного кислородом воздуха и сообщающуюся с источником воздуха, и группу устройств в сборе для инжекции угля, расположенных с интервалами на двух противоположных боковых стенках плавильной печи, при этом каждый узел вдувания пылевидного угля содержит фурму для пылевидного угля и кислородную фурму, которые примыкают друг к другу и расположены в виде пары, при этом каждая фурма для пылевидного угля сообщается с трубой подачи пылевидного угля, и при этом кислородная фурма сообщается с трубой подачи воздуха, и при этом узел вдувания пылевидного угля, по меньшей мере, частично проходит в плавильную печь.
В плавильном аппарате с боковым погружением камеры сгорания, в вариантах осуществления настоящего изобретения, может использоваться пылевидный уголь в качестве топлива и, следовательно, его преимущество заключается в высокой производительности, низких эксплуатационных затратах и в широкой применимости.
Кроме того, плавильный аппарат с боковым погружением камеры сгорания, основанный на вышеупомянутых вариантах осуществления настоящего изобретения, также может иметь следующие дополнительные технические признаки.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, фурма для пылевидного угля одного из двух взаимно противоположных устройств в сборе для инжекции угля – противоположна фурме для пылевидного угля другого из двух взаимно противоположных устройств в сборе для инжекции угля, а кислородная фурма одного из двух взаимно противоположных устройств в сборе для инжекции угля – противоположна кислородной фурме другого из двух взаимно противоположных устройств в сборе для инжекции угля.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, фурма для пылевидного угля одного из двух взаимно противоположных устройств в сборе для инжекции угля – противоположна кислородной фурме другого из двух взаимно противоположных устройств в сборе для инжекции угля, а кислородная фурма одного из двух взаимно противоположных устройств в сборе для инжекции угля – противоположна фурме для пылевидного угля другого из двух взаимно противоположных устройств в сборе для инжекции угля.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, длины соответствующих участков группы фурм для пылевидного угля, проходящих в плавильную печь, являются одинаковыми, и длина каждого участка составляет 50-200 мм.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, длины соответствующих участков группы кислородных фурм, проходящих в плавильную печь, являются одинаковыми, и длина каждого участка составляет 50-200 мм.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, участок каждой фурмы для пылевидного угля, который проходит в плавильную печь, и участок каждой кислородной фурмы, который проходит в плавильную печь, – равны по длине.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, расстояние между фурмой для пылевидного угля и кислородной фурмой является одинаковым.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, каждая фурма для пылевидного угля и каждая кислородная фурма расположены на одинаковой высоте на плавильной печи.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, плавильный аппарат с боковым погружением камеры сгорания дополнительно включает распределитель пылевидного угля, и группу фурм для пылевидного угля, которые сообщаются с трубой подачи пылевидного угля посредством распределителя пылевидного угля.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, фурма для пылевидного угля содержит: трубу внутренней инжекции, в которой выполнены впускное отверстие для пылевидного угля, порт для инжекции пылевидного угля и порт для очистки пылевидного угля; трубу внешней инжекции, установленную над трубой внутренней инжекции, которая ограничивает собой камеру охлаждения вместе с трубой внутренней инжекции, при этом в трубе внешней инжекции выполнены впускное отверстие для охлаждающего газа и порт для инжекции охлаждающего газа, и они оба сообщаются с камерой охлаждения; элемент герметизации, расположенный в трубе внутренней инжекции, который выполнен с возможностью перемещения между закрытым положением, где порт для очистки пылевидного угля блокирован, и открытым положением, где порт для очистки пылевидного угля открыт; и износостойкую футеровку, выполненную во внутренней периферийной поверхности трубы внутренней инжекции.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, кислородная фурма включает: трубу внутренней инжекции, в которой выполнены впускное отверстие для воздуха, порт для инжекции воздуха и порт для очистки от примесей; трубу внешней инжекции, установленную над трубой внутренней инжекции, которая ограничивает собой камеру охлаждения вместе с трубой внутренней инжекции, причем в трубе внешней инжекции выполнены впускное отверстие для охлаждающего газа и порт для инжекции охлаждающего газа, и они оба сообщаются с камерой охлаждения; и элемент герметизации, расположенный в трубе внутренней инжекции, который выполнен с возможностью перемещения между закрытым положением, в котором порт для очистки от примесей блокирован, и открытым положением, в котором порт для очистки от примесей открыт.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фигуре 1 показано схематическое изображение плавильного аппарата с боковым погружением камеры сгорания для распыления обогащенного кислородом воздуха и пылевидного угля, основанного на конкретном варианте осуществления настоящего изобретения.
На Фигуре 2 показано схематическое изображение плавильного аппарата с боковым погружением камеры сгорания для распыления обогащенного кислородом воздуха и пылевидного угля, основанного на другом конкретном варианте осуществления настоящего изобретения.
На Фигуре 3 показано схематическое изображение плавильного аппарата с боковым погружением камеры сгорания для распыления обогащенного кислородом воздуха и пылевидного угля, основанного на еще одном конкретном варианте осуществления настоящего изобретения.
На Фигуре 4 показано схематическое изображение плавильного аппарата с боковым погружением камеры сгорания для распыления обогащенного кислородом воздуха и пылевидного угля, основанного на еще одном конкретном варианте осуществления настоящего изобретения.
Позиционные обозначения:
плавильный аппарат с боковым погружением камеры сгорания 1 для распыления обогащенного кислородом воздуха и пылевидного угля, плавильная печь 100, труба подачи пылевидного угля 200, распределитель пылевидного угля 210, труба подачи воздуха 300, узел вдувания пылевидного угля 400, фурма для пылевидного угля 410, труба внутренней инжекции 411, впускное отверстие для пылевидного угля 4111, порт для инжекции пылевидного угля 4112, порт для очистки пылевидного угля 4113, труба внешней инжекции 412, камера охлаждения 4121, впускное отверстие для охлаждающего газа 4122, порт для инжекции охлаждающего газа 4123, элемент герметизации 413, износостойкая футеровка 414, кислородная фурма 420, впускное отверстие для воздуха 4211, порт для инжекции воздуха 4212, порт для очистки от примесей 4213.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно описаны ниже, а примеры вариантов осуществления показаны на сопроводительных чертежах. Одинаковые или аналогичные элементы и элементы, имеющие одинаковые или аналогичные функции, обозначаются подобными позиционными обозначениями на протяжении всего описания. Варианты осуществления настоящего изобретения, описанные в настоящем документе со ссылкой на чертежи, являются иллюстративными и используются для общего понимания настоящего изобретения. Варианты осуществления настоящего изобретения не должны истолковываться как ограничивающие настоящее изобретение.
Плавильный аппарат с боковым погружением камеры сгорания 1 для распыления обогащенного кислородом воздуха и пылевидного угля, основанный на конкретном варианте осуществления настоящего изобретения, будет описан ниже со ссылкой на чертежи.
Как показано на Фигурах 1-4, плавильный аппарат с боковым погружением камеры сгорания 1, основанный на вариантах осуществления настоящего изобретения, включает плавильную печь 100, трубу подачи пылевидного угля 200, трубу подачи воздуха 300 и узел вдувания пылевидного угля 400.
Труба подачи пылевидного угля 200 используется для подачи пылевидного угля. Труба подачи воздуха 300 используется для подачи обогащенного кислородом воздуха, и она сообщается с источником воздуха. Группа устройств в сборе для инжекции угля 400 расположены с интервалами на двух противоположных боковых стенках плавильной печи 100. Участок каждого устройства в сборе для инжекции угля 400 проходит в плавильную печь 100. Каждый узел вдувания пылевидного угля 400 включает фурму для пылевидного угля 410 и кислородную фурму 420, которые примыкают друг к другу и расположены в виде пары. Каждая фурма для пылевидного угля 410 сообщается с трубой подачи пылевидного угля 200, и каждая кислородная фурма 420 сообщается с трубой подачи воздуха 300. Каждый узел вдувания пылевидного угля 400, по меньшей мере, частично проходит в плавильную печь 100. В данном документе следует понимать, что выражение «примыкают друг к другу и расположены в виде пары» означает, что каждая фурма для пылевидного угля 410 расположена смежно с одной кислородной фурмой 420, в паре с ней, а не с двумя фурмами для пылевидного угля 410, которые расположены смежно с двумя кислородными фурмами 420.
Благодаря группе устройств в сборе для инжекции угля 400, плавильный аппарат с боковым погружением камеры сгорания 1, основанный на вариантах осуществления настоящего изобретения, может использовать группу устройств в сборе для инжекции угля 400 для того, чтобы инжектировать пылевидный уголь и воздух в плавильную печь 100, тем самым обеспечивая равномерную подачу пылевидного угля и воздуха в плавильную печь 100. Кроме того, поскольку узел вдувания пылевидного угля 400 включает фурму для пылевидного угля 410 и кислородную фурму 420, расположенные смежно, при этом каждая фурма для пылевидного угля 410 сообщается с трубой подачи пылевидного угля 200, и при этом каждая кислородная фурма 420 сообщается с трубой подачи воздуха 300, то фурма для пылевидного угля 410 и кислородная фурма 420 могут быть использованы для распыления пылевидного угля и воздуха, соответственно. Это позволяет смешиваться пылевидному углю и воздуху в плавильной печи 100 с тем, чтобы предотвратить смешивание пылевидного угля и воздуха в устройстве в сборе для инжекции угля 400. Следовательно, содержание кислорода в воздухе, подаваемом кислородной фурмой 420, может быть увеличено, а эффективность площади пода термической печи и тепловая эффективность плавильного аппарата с боковым погружением камеры сгорания 1 может быть повышена, что, таким образом, повышает эффективность производства плавильного аппарата с боковым погружением камеры сгорания 1 и способствует тому, что плавильный аппарат с боковым погружением камеры сгорания 1 может обеспечить крупномасштабное промышленное производство с использованием пылевидного угля в качестве топлива.
Кроме того, поскольку плавильный аппарат с боковым погружением камеры сгорания 1 может использовать пылевидный уголь в качестве топлива, то плавильный аппарат с боковым погружением камеры сгорания 1 может не только способствовать снижению эксплуатационных затрат, но он также может применяться в регионах, где мало газового топлива, что, таким образом, расширяет применимость плавильного аппарата с боковым погружением камеры сгорания 1.
Кроме того, благодаря тому, что имеется группа устройств в сборе для инжекции угля 400, когда часть фурм для пылевидного угля 410 изнашивается, то оставшиеся фурмы для пылевидного угля 410 могут использоваться для продолжения подачи пылевидного угля, а изношенные фурмы для пылевидного угля 410 могут быть повторно использованы после проведения централизованного технического обслуживания в соответствующий срок. Таким образом, можно сократить время выдержки после отключения печи, избежать частого прерывания нормальной работы плавильного аппарата 1 и дополнительно повысить эффективность производства плавильного аппарата 1.
Кроме того, поскольку пылевидный уголь и воздух подаются через фурму для пылевидного угля 410 и кислородную фурму 420, соответственно, то если фурма для пылевидного угля 410 засорится или будет повреждена, подача воздуха в кислородную фурму 420 не пострадает. По сравнению с фурмой с многоуровневыми каналами, используемой в существующем уровне техники, становится возможным обеспечить подачу обогащенного кислородом воздуха во время очистки засоренной фурмы для пылевидного угля 410 и повысить безопасность и надежность плавильного аппарата 1. Кроме того, в случае, если инжектируют одинаковое количество пылевидного угля, и инжекционное давление является одинаковым, то, поскольку пылевидный уголь и воздух подаются через фурму для пылевидного угля 410 и кислородную фурму 420, соответственно, количество пылевидного угля 410 и количество трубопроводов для подачи пылевидного угля может быть уменьшено, что также может содействовать предотвращению засорения трубопровода и фурмы для пылевидного угля 410 пылевидным углем, с одной стороны, и снижению затрат на плавильный аппарат 1, с другой стороны.
Таким образом, в плавильном аппарате с боковым погружением камеры сгорания 1, основанном на вариантах осуществления настоящего изобретения, может использоваться пылевидный уголь в качестве топлива и, следовательно, его преимущество заключается в высокой производительности, низких эксплуатационных затратах и в широкой применимости.
Плавильный аппарат с боковым погружением камеры сгорания 1, в соответствии с конкретными вариантами осуществления настоящего изобретения, будет описан ниже со ссылкой на чертежи.
В некоторых конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения, как показано на Фигурах 1-4, плавильный аппарат с боковым погружением камеры сгорания 1, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, включает плавильную печь 100, трубу подачи пылевидного угля 200, трубу подачи воздуха 300 и узел вдувания пылевидного угля 400. Источник воздуха может подавать обогащенный кислородом воздух в трубу подачи воздуха 300.
На Фигуре 1 показан плавильный аппарат с боковым погружением камеры сгорания 1, в соответствии с конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фигуре 1, фурма для пылевидного угля 410 в одном из двух взаимно противоположных устройств в сборе для инжекции угля 400 – противоположна фурме для пылевидного угля 410 в другом из двух взаимно противоположных устройств в сборе для инжекции угля 400, а кислородная фурма 420 в одном из двух взаимно противоположных устройств в сборе для инжекции угля 400 – противоположна кислородной фурме 420 в другом из двух взаимно противоположных устройств в сборе для инжекции угля 400. Таким образом, пылевидный уголь и воздух, инжектируемые в плавильную печь 100, могут быть равномерно распределены таким образом, что пылевидный уголь может полностью сгорать.
На Фигуре 2 показан плавильный аппарат с боковым погружением камеры сгорания 1, в соответствии с другим конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фигуре 2, фурма для пылевидного угля 410 в одном из двух взаимно противоположных устройств в сборе для инжекции угля 400 – противоположна кислородной фурме 420 в другом из двух взаимно противоположных устройств в сборе для инжекции угля 400, а кислородная фурма 420 в одном из двух взаимно противоположных устройств в сборе для инжекции угля 400 – противоположна фурме для пылевидного угля 410 в другом из двух взаимно противоположных устройств в сборе для инжекции угля 400. Аналогичным образом, пылевидный уголь и воздух, инжектируемые в плавильную печь 100, могут быть равномерно распределены таким образом, что пылевидный уголь может полностью сгорать.
При необходимости, как показано на Фигурах 1 и 2, длины соответствующих частей группы фурм для пылевидного угля 410, проходящих в плавильную печь 100, являются одинаковыми и составляют 50-200 мм. Таким образом, пылевидный уголь может сжигаться более полно, и плавильный аппарат 1 может достичь оптимального эффекта сгорания с тем, чтобы повысить эффективность производства плавильного аппарата с боковым погружением камеры сгорания 1.
Кроме того, как показано на Фигурах 1 и 2, длины соответствующих частей группы кислородных фурм 420, проходящих в плавильную печь 100, являются одинаковыми, и каждая составляет 50-200 мм. Таким образом, пылевидный уголь может сжигаться более полно, и плавильный аппарат 1 может достичь оптимального эффекта сгорания с тем, чтобы повысить эффективность производства плавильного аппарата с боковым погружением камеры сгорания 1.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, как показано на Фигурах 1 и 2, участок каждой фурмы для пылевидного угля 410, который проходит в плавильную печь 100, и участок каждой кислородной фурмы 420, который проходит в плавильную печь 100, – равны по длине. Таким образом, пылевидный уголь, инжектируемый в плавильную печь 100 посредством фурмы для пылевидного угля 410, может в достаточной степени смешиваться с воздухом, инжектируемым из кислородной фурмы 420, примыкающий к фурме для пылевидного угля 410, с тем, чтобы пылевидный уголь мог сгореть в достаточной степени.
В частности, как показано на Фигурах 1 и 2, расстояние между фурмой для пылевидного угля 410 и кислородной фурмой 420 в группе устройств в сборе для инжекции угля 400 является одинаковым. Таким образом, сгорание в плавильной печи 1 становится более достаточным, а температура в плавильной печи 1 становится более однородной.
В частности, каждая фурма для пылевидного угля 410 и каждая кислородная фурма 420 расположены на одинаковой высоте на плавильной печи 100, что может способствовать регулированию уровня жидкости в ванне расплавленного металла аппарата с боковым погружением камеры сгорания 1, и это может быть удобно для полного перемешивания ванны расплавленного металла инжектируемым воздухом.
Как показано на Фигурах 1 и 2, аппарат с боковым погружением камеры сгорания 1 дополнительно включает распределитель пылевидного угля 210, и группа фурм для пылевидного угля 410 сообщаются с трубой подачи пылевидного угля 200 посредством распределителя пылевидного угля 210. Таким образом, пылевидный уголь, подаваемый в каждую из фурм для пылевидного угля 410, может подаваться равномерно для того, чтобы обеспечить равномерное сгорание в плавильной печи 100.
На Фигурах 3 и 4 показан плавильный аппарат с боковым погружением камеры сгорания 1, в соответствии с некоторыми конкретными вариантами осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фигуре 3, фурма для пылевидного угля 410 включает трубу внутренней инжекции 411, трубу внешней инжекции 412, элемент герметизации 413 и износостойкую футеровку 414. В трубе внутренней инжекции 411 выполнены впускное отверстие для пылевидного угля 4111, порт для инжекции пылевидного угля 4112 и порт для очистки пылевидного угля 4113. Труба внешней инжекции 412 установлена над трубой внутренней инжекции 411, и она ограничивает собой камеру охлаждения 4121 вместе с трубой внутренней инжекции 411. В трубе внешней инжекции 412 выполнены впускное отверстие для охлаждающего газа 4122 и порт для инжекции охлаждающего газа 4123, и они оба сообщаются с камерой охлаждения 4121. Элемент герметизации 413 расположен в трубе внутренней инжекции 411, и он выполнен с возможностью перемещения между закрытым положением, в котором порт для очистки пылевидного угля 4113 блокирован, и открытым положением, в котором порт для очистки пылевидного угля 4113 открыт. Износостойкая футеровка 414 выполнена во внутренней периферийной поверхности трубы внутренней инжекции 411. Поэтому, когда фурма для пылевидного угля 410 работает нормально, то порт для очистки пылевидного угля 4113 блокируется элементом герметизации 413, в результате чего пылевидный уголь не может пройти через порт для очистки пылевидного угля 4113; и когда труба внутренней инжекции 411 нуждается в очистке, то элемент герметизации 413 может быть перемещен в открытое положение для очистки трубы внутренней инжекции 411 через порт для очистки пылевидного угля 4113 для предотвращения засорения трубы внутренней инжекции 411 пылевидным углем, обеспечивая, таким образом, надежность подачи пылевидного угля.
В существующем уровне техники, во время замены фурмы для пылевидного угля плавильный аппарат должен временно прекращать работу, а уровень жидкости в ванне расплавленного металла плавильного аппарата опускается ниже высоты фурмы для пылевидного угля, что серьезно сказывается на скорости работы. Однако, что касается плавильного аппарата с боковым погружением камеры сгорания 1, то фурма для пылевидного угля 410 очищается через порт для очистки пылевидного угля 4113 без необходимости понижения уровня жидкости в плавильном аппарате 1 или прекращения работы плавильного аппарата 1, в результате чего обеспечивается эффективность производства плавильного аппарата 1, и реализуется крупномасштабное промышленное производство с использованием пылевидного угля в качестве сырья.
Кроме того, благодаря тому, что имеется камера охлаждения 4121, можно использовать охлаждающий газ для охлаждения трубы внешней инжекции 412 и трубы внутренней инжекции 411 с тем, чтобы не допустить слишком высокой температуры участка фурмы для пылевидного угля 410, который проходит в плавильную печь 100, в результате чего предотвращается повреждение фурмы для пылевидного угля 410 из-за чрезмерной температуры, и срок службы фурмы для пылевидного угля 410 продлевается. Благодаря тому, что имеется износостойкая футеровка 414, можно предотвратить износ трубы внутренней инжекции 411, уменьшить износ трубы внутренней инжекции 411, вызванный пылевидным углем, эродирующим внутреннюю стенку, когда пылевидный уголь подается фурмой для пылевидного угля 410, и срок службы фурмы для пылевидного угля 410 продлевается.
В частности, когда часть фурм для пылевидного угля 410 засорена, то незасоренные фурмы для пылевидного угля 410 могут использоваться для продолжения поддержания нормальной работы плавильного аппарата 1, а засоренные фурмы для пылевидного угля 410 могут через некоторое время вернуться к работе после их очистки через порт для очистки пылевидного угля 4113. Во время очистки, фурму для пылевидного угля 410 можно переключить от инжектирования пылевидного угля на инжектирование азота посредством распределителя пылевидного угля 210 для того, чтобы облегчить очистку, проводимую оператором, и улучшить рабочую среду оператора.
При необходимости, износостойкие футеровки 414 могут представлять собой керамические футеровки, и охлаждающим газом может быть азот.
В частности, как показано на Фигуре 4, кислородная фурма 420 включает трубу внутренней инжекции 411, трубу внешней инжекции 412 и элемент герметизации 413. В трубе внутренней инжекции 411 выполнены впускное отверстие для воздуха 4211, порт для инжекции воздуха 4212 и порт для очистки от примесей 4213. Труба внешней инжекции 412 установлена над трубой внутренней инжекции 411, и она ограничивает собой камеру охлаждения 4121 вместе с трубой внутренней инжекции 411. В трубе внешней инжекции 412 выполнены впускное отверстие для охлаждающего газа 4122 и порт для инжекции охлаждающего газа 4123, и они оба сообщаются с камерой охлаждения 4121. Элемент герметизации 413 расположен в трубе внутренней инжекции 411, и он выполнен с возможностью перемещения между закрытым положением, где порт для очистки от примесей 4213 блокирован, и открытым положением, где порт для очистки от примесей 4213 открыт. Поэтому, когда кислородная фурма 420 работает нормально, то порт для очистки от примесей 4213 блокируется элементом герметизации 413, в результате чего воздух не может пройти через порт для очистки от примесей 4213; и когда труба внутренней инжекции 411 нуждается в очистке, то элемент герметизации 413 может быть перемещен в открытое положение для очистки трубы внутренней инжекции 411 через порт для очистки от примесей 4213 для предотвращения засорения трубы внутренней инжекции 411 примесями, обеспечивая, таким образом, надежность подачи воздуха. Кроме того, благодаря тому, что имеется камера охлаждения 4121, можно использовать охлаждающий газ для охлаждения трубы внешней инжекции 412 и трубы внутренней инжекции 411 с тем, чтобы не допустить слишком высокой температуры участка кислородной фурмы 420, который проходит в плавильную печь 100, в результате чего предотвращается повреждение кислородной фурмы 420 из-за чрезмерной температуры, и срок службы кислородной фурмы 420 продлевается.
В настоящем описании следует понимать, что такие термины, как «центральный», «продольный», «поперечный», «длина», «ширина», «толщина», «верхний», «нижний», «передний», «задний», «налево», «направо», «вертикальный», «горизонтальный», «вверху», «внизу», «внутренний», «внешний», «по часовой стрелке», «против часовой стрелки», «осевой», «радиальный» и «периферийный» должны истолковываться как относящиеся к ориентации, как описано далее или как показано на рассматриваемых чертежах. Эти относительные термины предназначены для удобства и простоты описания, и нет необходимости в том, чтобы настоящее изобретение имело определенную ориентацию, или чтобы его рассматривали или эксплуатировали в определенной ориентации. Таким образом, эти термины не должны рассматриваться, как ограничивающие настоящее изобретение.
Кроме того, такие термины, как «первый» и «второй», используются в настоящем документе для целей описания, и они не указывают или не подразумевают относительную важность или значимость, или не подразумевают количество указанных технических признаков. Таким образом, признак, определяемый терминами «первый» и «второй», может содержать, по меньшей мере, один этот признак. В описании настоящего изобретения термин «группа» означает, по меньшей мере, два, если не указано иное.
В настоящем изобретении, если не указано иное, или оно не ограничено иным образом, термины «установленный», «соединенный», «связанный», «закрепленный» и тому подобное используются в широком смысле и могут обозначать, например, закрепленные соединения, съемные соединения или внутренние соединения; они также могут обозначать механические или электрические соединения; они также могут обозначать прямые соединения или непрямые соединения посредством промежуточных структур; они также могут обозначать внутренние связи двух элементов, которые могут быть понятны специалистам в данной области техники в соответствии с конкретными ситуациями.
В настоящем изобретении, если не указано иное, или оно не ограничено иным образом, структура, в которой первый признак находится в положении «на» или «ниже» второго признака, может включать вариант осуществления настоящего изобретения, в котором первый признак находится в положении прямого контакта со вторым признаком, а также она может включать вариант осуществления настоящего изобретения, в котором первый признак и второй признак не находятся в положении прямого контакта друг с другом, но контактируют посредством дополнительного признака, образованного между ними. Кроме того, структура, в которой первый признак находится в положении «на», «над» или «сверху» второго признака может включать вариант осуществления настоящего изобретения, в котором первый признак находится в положении прямо или косвенно «на», «над» или «сверху» второго признака, или она просто означает, что первый признак находится на высоте, которая выше высоты второго признака; вместе с тем, структура, в которой первый признак находится в положении «ниже», «под» или «внизу» второго признака может включать вариант осуществления настоящего изобретения, в котором первый признак находится в положении прямо или косвенно «ниже», «под» или «внизу» второго признака, или она просто означает, что первый признак находится на высоте, которая ниже высоты второго признака.
Ссылка на протяжении всего данного описания на «вариант осуществления настоящего изобретения», «некоторые варианты осуществления настоящего изобретения», «пример», «конкретный пример» или «некоторые примеры» означает, что особый признак, структура, материал или характеристика, описанные в связи с вариантом осуществления настоящего изобретения, или пример, включен, по меньшей мере, в один вариант или пример осуществления настоящего изобретения. Таким образом, появление этих фраз в различных местах данного описания необязательно относится к одному и тому же варианту или примеру осуществления настоящего изобретения. Кроме того, особые признаки, структуры, материалы или характеристики могут быть объединены любым подходящим способом, по меньшей мере, в одном варианте или примере осуществления настоящего изобретения. Кроме того, специалисты в данной области техники могут комбинировать или объединять различные варианты или примеры осуществления настоящего изобретения, а также признаки в различных вариантах или примерах осуществления настоящего изобретения, описанных в настоящем документе, без каких-либо противоречий.
Хотя варианты осуществления настоящего изобретения были продемонстрированы и описаны, специалистам в данной области техники будет понятно, что вышеупомянутые варианты осуществления настоящего изобретения являются пояснительными и не могут истолковываться как ограничивающие настоящее изобретение, и в отношении вариантов осуществления настоящего изобретения могут быть произведены изменения, альтернативы, модификации и предложены другие варианты, не выходя за рамки объема настоящего изобретения.
1. Плавильный аппарат с боковым погружным сжиганием пылевидного угля и обогащенного кислородом воздуха, содержащий
плавильную печь,
трубу подачи пылевидного угля, трубу подачи обогащенного кислородом воздуха и сообщенную с источником воздуха, и
узлы для инжекции пылевидного угля, расположенные на двух противоположных боковых стенках плавильной печи на расстоянии между ними, отличающийся тем, что каждый узел для инжекции пылевидного угля выполнен в виде пары примыкающих друг к другу фурм для пылевидного угля и кислородной фурмы, при этом каждая фурма для пылевидного угля соединена с трубой подачи пылевидного угля, каждая кислородная фурма соединена с трубой подачи обогащенного кислородом воздуха, а каждый упомянутый узел по меньшей мере частично проходит в плавильную печь.
2. Плавильный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что фурма для пылевидного угля в одном из двух взаимно противоположных узлов для инжекции пылевидного угля расположена противоположно фурме для пылевидного угля в другом из двух взаимно противоположных узлов для инжекции пылевидного угля, а кислородная фурма в одном из двух взаимно противоположных узлов для инжекции пылевидного угля расположена противоположно кислородной фурме в другом из двух взаимно противоположных узлов для инжекции пылевидного угля.
3. Плавильный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что фурма для пылевидного угля в одном из двух взаимно противоположных узлов для инжекции пылевидного угля расположена противоположно кислородной фурме в другом из двух взаимно противоположных узлов для инжекции пылевидного угля, а кислородная фурма в одном из двух взаимно противоположных узлов для инжекции пылевидного угля расположена противоположно фурме для пылевидного угля в другом из двух взаимно противоположных узлов для инжекции пылевидного угля.
4. Плавильный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что длины соответствующих участков фурм для пылевидного угля, проходящих в плавильную печь, являются одинаковыми и длина каждого участка составляет 50-200 мм.
5. Плавильный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что длины соответствующих участков кислородных фурм, проходящих в плавильную печь, являются одинаковыми и длина каждого участка составляет 50-200 мм.
6. Плавильный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что участок каждой фурмы для пылевидного угля, который проходит в плавильную печь, и участок каждой кислородной фурмы, который проходит в плавильную печь, являются одинаковыми по длине.
7. Плавильный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что расстояние между фурмой для пылевидного угля и кислородной фурмой в узлах для инжекции пылевидного угля является одинаковым.
8. Плавильный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что каждая фурма для пылевидного угля и каждая кислородная фурма расположены на одинаковой высоте на плавильной печи.
9. Плавильный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит распределитель пылевидного угля, при этом фурмы для пылевидного угля сообщены с трубой подачи пылевидного угля посредством распределителя пылевидного угля.
10. Плавильный аппарат по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что фурма для пылевидного угля содержит
трубу внутренней инжекции, в которой выполнено впускное отверстие для пылевидного угля, порт для инжекции пылевидного угля и порт для очистки пылевидного угля,
трубу внешней инжекции, установленную с возможностью образования камеры охлаждения вместе с трубой внутренней инжекции, при этом в трубе внешней инжекции выполнены впускное отверстие для охлаждающего газа и порт для инжекции охлаждающего газа, сообщающиеся с камерой охлаждения,
элемент герметизации, расположенный в трубе внутренней инжекции и выполненный с возможностью перемещения между закрытым положением, в котором порт для очистки пылевидного угля блокирован, и открытым положением, в котором порт для очистки пылевидного угля открыт, и
износостойкую футеровку, выполненную во внутренней периферийной поверхности трубы внутренней инжекции.
11. Плавильный аппарат по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, кислородная фурма содержит
трубу внутренней инжекции, в которой выполнены впускное отверстие для воздуха, порт для инжекции воздуха и порт для очистки от примесей,
трубу внешней инжекции, установленную с возможностью образования камеры охлаждения вместе с трубой внутренней инжекции, при этом в трубе внешней инжекции выполнены впускное отверстие для охлаждающего газа и порт для инжекции охлаждающего газа, сообщающиеся с камерой охлаждения, и
элемент герметизации, расположенный в трубе внутренней инжекции и выполненный с возможностью перемещения между закрытым положением, в котором порт для очистки от примесей блокирован, и открытым положением, в котором порт для очистки от примесей открыт.
