懸浮熔煉爐制造技術

本實用新型專利技術涉及一種懸浮熔煉爐。所述懸浮熔煉爐包括反應豎爐(1)、下爐(2)和上升煙道(3)，其中，反應豎爐(1)具有豎爐結構(4)，豎爐結構設有包圍壁結構(5)和爐頂結構(6)并且限定出反應室(7)，并且其中，反應豎爐(1)設有用于將粉末狀固體物質和反應氣體供給到反應室(7)中的精礦燃燒器(14)。反應豎爐(1)的豎爐結構(4)設有用于將吸熱材料供給到反應豎爐(1)的反應室(7)中的冷卻裝置(8)。根據本實用新型專利技術的方案，能夠在不減少供給量的情況下降低反應豎爐的熔融溫度。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及ー種懸浮熔煉爐，例如閃速熔煉爐。
技術介紹
閃速熔煉爐包括三個主要部分反應豎爐、下爐和上升煙道。在閃速熔煉法中，借助于反應豎爐上部的精礦燃燒器把包括有硫化物精礦、造渣劑及其他粉末狀成分的粉末狀固體物質與反應氣體混合。反應氣體可以是空氣 、氧氣或者富氧空氣。精礦燃燒器通常包括用于將粉末狀固體物料供給到反應豎爐中的供料管，其中，供料管的管ロ通向反應豎爐。精礦燃燒器通常還包括分散裝置，該分散裝置同心地設置在供料管內部，并且該分散裝置從供料管的管ロ伸入反應豎爐內部一定距離，并且該分散裝置包括用于將分散氣體引導至繞分散裝置流過的粉末狀固體物質的分散氣體ロ。精礦燃燒器通常還包括用于將反應氣體供給到反應豎爐中的氣體供應裝置，所述氣體供應裝置通過環形排出ロ通向反應豎爐，該環形排出ロ同心地圍繞供料管，以用于將從環形排出ロ排出的所述反應氣體與從供料管中間排出并借助于分散氣體引導至側面的粉末狀固體物質混合。閃速熔煉法包括這樣ー階段，其中，把粉末狀固體物質經精礦燃燒器的供料管的管口供給到反應豎爐中。閃速熔煉法還包括這樣ー階段，其中，把分散氣體經精礦燃燒器的分散裝置的分散氣體口供給到反應豎爐中，以用于將分散氣體引導至繞分散裝置流過的粉末狀固體物質；和這樣ー階段，其中，把反應氣體經精礦燃燒器的氣體供應裝置的環形排出口供給到反應豎爐中，以用于使反應氣體與從供料管中間排出并借助于分散氣體被引導至側面的固體物質混合。在大多數情況下，當被供給到反應豎爐中的混合物的組分即粉末狀固體物質和反應氣體相互發生反應時，熔化所需的能量是從混合物自身獲得。然而，存在這樣的原料，它們在一起反應時不會產生充足的能量，并且為了充分熔化還需要將燃料氣體輸入到反應豎爐中以產生用于熔化的能量。目前，已知各種對懸浮熔煉爐的反應豎爐的熱平衡進行向上修正的方案，即，提高懸浮熔煉爐的反應豎爐的溫度，以防止懸浮熔煉爐的反應豎爐冷卻。對懸浮熔煉爐的反應豎爐的熱平衡進行向下修正的已知方案不多，即，降低懸浮熔煉爐的反應豎爐的溫度。ー種已知的方法是減少供給量，即，例如將較少量的精礦和反應氣體供給到反應豎爐中。降低懸浮熔煉爐的反應豎爐的溫度的另ー種已知方式是將氮氣供給到反應豎爐中。該方法的缺點是由于廢氣中的較高含氮量，廢氣增加了。其它已知方法是將固體冷卻劑與精礦混合到一起。該方法的缺點是，熔化量增加并且爐渣成分對過程沒有好處。出于生產率的考慮，在不減少供給量的情況下成功地降低熱平衡是有利的。
技術實現思路
本技術的目的是提供ー種用于解決上述問題的懸浮熔煉爐。本技術提供了一種懸浮熔煉爐，包括反應豎爐、下爐和上升煙道，其中，反應豎爐具有豎爐結構，豎爐結構設有包圍壁結構和爐頂結構并且豎爐結構限定出反應室，并且其中，反應豎爐設有精礦燃燒器，用于將粉末狀固體物質和反應氣體供給到反應室中，其特征在干反應豎爐的豎爐結構設有冷卻裝置，用于將吸熱材料供給到反應豎爐的反應室中。根據ー實施例，冷卻裝置在所述豎爐結構中離精礦燃燒器一定距離處并且與精礦燃燒器分開。根據ー實施例，冷卻裝置在豎爐結構的爐頂結構中離精礦燃燒器一定距離處并且與精礦燃燒器分開。根據ー實施例，至少ー個冷卻裝置包括噴嘴，以及噴嘴被設置成以相對于水平面成65到85度的角度將吸熱材料供給到反應豎爐的反應室中。根據ー實施例，冷卻裝置位于豎爐結構的包圍壁結構中。根據ー實施例，至少ー個冷卻裝置包括噴嘴，以及噴嘴被設置成以相對于水平面 成30到60度、優選40到50度的角度將吸熱材料供給到反應豎爐的反應室中。根據ー實施例，臺肩構造位于豎爐結構的包圍壁結構中，并且至少ー個冷卻裝置位于臺肩構造中。根據ー實施例，反應室包括第一豎直反應區和位于第一豎直反應區下面的第二豎直反應區，以及至少ー個冷卻裝置被設置在豎爐結構的包圍壁結構中并且被設置成將吸熱材料供給到反應室中，以使第二豎直反應區包含吸熱材料并且第一豎直反應區無吸熱材料。根據ー實施例，反應室包括第一豎直反應區和位于第一豎直反應區下面的第二豎直反應區，以及至少ー個冷卻裝置被設置在豎爐結構的包圍壁結構中并且被設置成將吸熱材料供給到反應室中，以使第二豎直反應區包含比第一豎直反應區更多的吸熱材料。根據ー實施例，臺肩構造位于第一豎直反應區和第二豎直反應區之間，以及冷卻裝置位于第一豎直反應區和第二豎直反應區之間的臺肩構造中。根據ー實施例，至少ー個冷卻裝置包括噴嘴，以及噴嘴被設置成以相對于水平面成30到60度、優選40到50度的角度將吸熱材料供給到反應豎爐的反應室中。根據ー實施例，第一豎直反應區的平均橫截面積小于第二豎直反應區的平均橫截面積。根據ー實施例，第一豎直反應區是由反應室的最上部形成的。根據ー實施例，第二豎直反應區被分成至少兩個豎直子反應區，以及冷卻裝置被設置成在豎爐結構的包圍壁結構的至少兩個豎直高度不同的點處將吸熱材料供給到反應室中，以在反應室中形成無吸熱材料的第一豎直反應區并且在第一豎直反應區下面形成至少兩個豎直子反應區，以使所述至少兩個豎直子反應區包含吸熱材料。根據ー實施例，第二豎直反應區被分成至少兩個豎直子反應區，以及冷卻裝置被設置成在豎爐結構的包圍壁結構的至少兩個豎直高度不同的點處將吸熱材料供給到反應室中，以在反應室中形成第一豎直反應區并且在第一豎直反應區下面形成至少兩個豎直子反應區，以使所述至少兩個豎直子反應區包含比第一豎直反應區更多的吸熱材料。根據ー實施例，臺肩構造位于兩個相鄰的豎直子反應區之間，以及至少ー個冷卻裝置位于兩個相鄰的豎直子反應區之間的臺肩構造中。根據ー實施例，至少ー個冷卻裝置包括噴嘴，以及噴嘴被設置成以相對于水平面成30到60度、優選40到50度的角度將吸熱材料供給到反應豎爐的反應室中。根據ー實施例，至少ー個冷卻裝置設置在從反應室的爐頂結構算起的距離O. 3h到O. 7h、優選距離O. 4h到O. 6h處，其中，h是反應室的高度。根據ー實施例，至少ー個冷卻裝置被設置成供給以下吸熱材料中的至少ー種水；廢水，例如城市廢水；不同酸性強度的酸，例如硫酸或弱酸；石灰水；金屬鹽；和金屬硫酸鹽，例如硫酸銅或硫酸鎳。根據ー實施例，至少ー個冷卻裝置被設置成另外將吸熱材料供給到通過精礦燃燒器輸入到反應豎爐中的粉末狀固體物質中，并且另外將吸熱材料供給到通過精礦燃燒器輸入到反應豎爐中的反應氣體中。根據ー實施例，至少ー個冷卻裝置被設置成以流體形式、優選液體形式供給所用 的吸熱材料。根據ー實施例，至少ー個冷卻裝置設置在從反應室的下端算起至少O. 3h的高度處，其中，h是反應室的高度。該懸浮熔煉爐的基本思想是為反應豎爐的豎爐結構設置至少ー個用于將吸熱材料供給到反應豎爐的反應室中的冷卻裝置，并且用所述至少ー個冷卻裝置將吸熱材料供給到反應豎爐的反應室中。根據本技術的方案能夠在不減少供給量的情況下降低反應豎爐的熔融溫度。這是由于輸入到反應豎爐的反應室中的吸熱材料消耗了反應室中的能量。液體冷卻劑形式的吸熱材料例如可以通過在反應豎爐中蒸發來消耗能量，并且從反應豎爐中的物質獲取蒸發能量。吸熱材料也可以包含這樣的組分，它們在反應豎爐的條件下可分解成更小的局部組分，從而按照吸熱反應來消耗能量。因此，可以按受控方式來降低反應豎爐中的溫度。根據本技術的方案能夠在不減少供給量的情況下降低反本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
2010.11.04 FI 201061561.一種懸浮熔煉爐，包括反應豎爐(I)、下爐(2)和上升煙道(3)，其中，反應豎爐(I)具有豎爐結構(4)，豎爐結構設有包圍壁結構(5)和爐頂結構(6)并且豎爐結構限定出反應室(7)，并且其中，反應豎爐(I)設有精礦燃燒器(14)，用于將粉末狀固體物質和反應氣體供給到反應室(7)中， 其特征在于 反應豎爐(I)的豎爐結構(4)設有冷卻裝置(8)，用于將吸熱材料供給到反應豎爐(I)的反應室(7)中。2.根據權利要求I所述的懸浮熔煉爐，其特征在于，冷卻裝置(8)在所述豎爐結構(4)中離精礦燃燒器(14) 一定距離處并且與精礦燃燒器(14)分開。3.根據權利要求I或2所述的懸浮熔煉爐，其特征在于，冷卻裝置(8)在豎爐結構(4)的爐頂結構(6)中離精礦燃燒器(14) 一定距離處并且與精礦燃燒器(14)分開。4.根據權利要求3所述的懸浮熔煉爐，其特征在于 至少ー個冷卻裝置(8)包括噴嘴(9)，以及 噴嘴(9)被設置成以相對于水平面成65到85度的角度將吸熱材料供給到反應豎爐(I)的反應室(7)中。5.根據權利要求I所述的懸浮熔煉爐，其特征在于，冷卻裝置(8)位于豎爐結構(4)的包圍壁結構(5)中。6.根據權利要求5所述的懸浮熔煉爐，其特征在干 至少ー個冷卻裝置(8)包括噴嘴(9)，以及 噴嘴(9)被設置成以相對于水平面成30到60度的角度將吸熱材料供給到反應豎爐(I)的反應室(7)中。7.根據權利要求6所述的懸浮熔煉爐，其特征在干 噴嘴(9)被設置成以相對于水平面成40到50度的角度將吸熱材料供給到反應豎爐(I)的反應室(7)中。8.根據權利要求I所述的懸浮熔煉爐，其特征在干，臺肩構造(12)位于豎爐結構(4)的包圍壁結構(5)中，并且至少ー個冷卻裝置(8)位于臺肩構造(12)中。9.根據權利要求I所述的懸浮熔煉爐，其特征在于 反應室(7)包括第一豎直反應區(10)和位于第一豎直反應區(10)下面的第二豎直反應區(11)，以及 至少ー個冷卻裝置(8)被設置在豎爐結構(4)的包圍壁結構(5)中并且被設置成將吸熱材料供給到反應室(7)中，以使第二豎直反應區(11)包含吸熱材料并且第一豎直反應區(10)無吸熱材料。10.根據權利要求I所述的懸浮熔煉爐，其特征在于 反應室(7)包括第一豎直反應區(10)和位于第一豎直反應區(10)下面的第二豎直反應區(11)，以及 至少ー個冷卻裝置(8)被設置在豎爐結構(4)的包圍壁結構(5)中并且被設置成將吸熱材料供給到反應室(7 )中，以使第二豎直反應區(11)包含比第一豎直反應區(10 )更多的吸熱材料。11.根據權利要求9所述的懸浮熔煉爐，其特征在于臺肩構造(12)位于第一豎直反應區(10)和第二豎直反應區(11)之間，以及 冷卻裝置(8)位于第一豎直反應區(10)和第二豎直反應區(11)之間的臺肩構造(12)中。12.根據權利要求9所述的懸浮熔煉爐，其特征在于 至少一個冷卻裝置(8)包括噴嘴(9)，以及 噴嘴(9)被設置成以相對于水平面成30到60度的角度將吸熱材料供給到反應豎爐(I)的反應室(7)中。13.根據權利要求12所述的懸浮熔煉爐，其特征在于 噴嘴(9)被設置成以相對于水平面成40到50度的角度將吸熱材料供給到反應豎爐(I)的反應室(7)中。14.根據權利要求9...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J·米里，T·阿霍凱寧，L·P·佩索寧，P·比約克倫德，
申請(專利權)人：奧圖泰有限公司，
類型：實用新型
國別省市：