Циклонная плавильная камера

О П И С А Н И Е и)883633ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСрцидпистичасиихРеспублик(51)М. Кл. Г 27 В 15/00 РВУАврфтювшьВЯ хвмнтэт СССР ае данаи нэввратеннй н вткрытнй(72) Авторы изорретени я ГКазахский научно-исследовательский ститутэнергетики и Иртышский полиметалли кийкомбинат им, 50-летия Казахской ССР(54) ЦИКЛОННАЯ ПЛАВИЛЬНАЯ КАИЕРА Изобретение относится к энерготехнологии, а именно к использованиюциклонных камер в энергетических иэнерго-технологических агрегатах ипроцессах,Известны цилиндро-конические циклонные камеры на кислородном дутье,ввод шихты и кислорода в которые осуществляется двумя способами: аэроших"товой смеси через тангенциальную шлиц1 Ои раздельной подачи шихты и кислородачерез аксиальную закручивающую горелку, расположенную в центре крышки 1.Известна также циклонная плавильная камера, содержащая корпус с кольцевым расширением в месте ввода аэросмеси, заглушающую вставку, вводы дл",подачи твердого материала и окислительного газа, нижний вывод газа ирасплава 21.Недостатком известного устройстваявляется то, что такая конструкцияне обеспечивает длительной работы циклонной камеры, так как тангенциальный ввод кислородно-шихтовой смеси приводит к быстрому истиранию элементов циклона.Цель изобретения - устранение збразивного износа элементов циклонной камеры. Поставленная цель достигается тем, что в циклонной плавильной камере, содержащей корпус с кольцевым расширением в месте ввода аэросмеси, заглушающую вставку, вводы для подачи твердого материала и окислительного газа, нижний вывод газа и расплава, вводы для подачи твердого материала и кислорода выполнены в виде кольцевых каналов, оба ввода расположены коаксиально с заглушающей вставкой, заглушающая вставка выполнена с порогом для поворота потока, ввод для подачи кислорода снабжен механизмом закручивания его.А также тем, что угол между вертикальной образующей заглушающейвставки и образующей порога лежит впределах 45-180Причем профиль порога для его поворота выполнен в виде гиперболы.Кроме того, срез ввода твердогоматериала лежит выше среза канала ввода кислорода,Угол между вертикальной образующейвставки и образующей порога 4 зависитот конкретного использования циклонной камеры, состава горючих и окислительных качпонентов и свойств расплавленногоо материала. Для того, чтобызабрасывать материал в верхнюю частьпод крышку выбирается,наименьший угол= 45. Меньшие углы нецелесообразны,так как поворот потока почти в противоположное направление связан с большими энергетическими потерями в струеи отрывным течением, что отражаетсяна крутке и несущей способности газовой фазы. Кроме того, обратное течение будет затруднять выход твердогоматериала из внешнего канала. Максимальный угол между порогом и вставкойа = 180 необходим в том случае, еслирассеивание твердого материала в реакционном пространстве кольцевого расширения циклона необходимо осуществитьтолько за сцет естественного расширения вращаюшейся струи газа.Для того, чтобы избежать резкогоповорота потока и связанного с этимналичием застойных зон, профиль порога может быть выполнен по гиперболе,В этом случае за угол между порогом и вставкой принимается угол междуасимптотами гиперболы. Расстояние между срезом кольцевого сопла и порогоми ширина порога выбираются в зависимости от расхода газа и твердого материала и скорости газа,Для того, чтобы выходящая из сопластруя газа не препятствовала выходутвердого материала, срез шихтовойтечки расположен выше среза кольцевого сопла на расстоянии, равном расширению струи в данном месте. Эторасстояние между срезами должно бытьпропорционально величине (Рр /Р 1 -1)где Р - давление окислительного газаРв кольцевом канале, Рц - давление вциклонной камере и, кроме того, зависит от углаНа фиг. 1 представлена циклоннаякамера, общий вид; на фиг. 2 - отдельно узел шихтоподачи,Циклонная камера состоит из кольцевого расширения 1, конической части2 с выходной диафрагмой 3, центральной заглушающей вставки 4, порога для поворота потока 5, кольцевого канала для подачи окислительного газа 6 с закруцивающим механизмом 7 и кольцевого канала для подачи твердого материала 8. Для охлаждения центральной заглушающей вставки существуют подвод 9 и отвод 10 воды.Циклонная камера работает следующим образомПодаваемый через входной патрубок кислород поступает в кольцевой канал 6 и закручивается лопаточным механизмом 7, После выхода из лопаточного механизма 7 закрученная струя кислорода поворачивается с помощью порога 5 и движется по траекториям 11 (сплошные линии). Одновременно по кольцевому каналу 8 подается шихта, напри 1 о 15 20мер, полиметаллический сульфидный материал, содержащий пирит. Шихта подается в поток кислорода 12, подхватывается им и рассеивается в кольцевомрасширении циклонной камеры, Траектории частиц 12, пунктирные линии. 25 5 О 55 энергии в следующем звене - электропередачи, так как она будет работать в режиме поддержания расплава в жидком состоянии для разделения расплава на шлак и штейн и не нужно будет дополнительного расхода электроэнергии на расплавление флюсов, вынесенных из циклона пылей, и окисление сульфидов цинка. Устранение абразивПирит воспламеняется и за счет теплоты сгорания плавятся остальные компоненты. Расплав сепарируется на стенки камеры и стекает по ним через кольцевой пережим в коническую часть камеры 2, где происходит дополнительнаясепарация расплава и пыли и затем через диафрагму 3 удаляется из циклона.Наличие устройства, обеспечивающе"го раздельный ввод окислительногогаза и твердого материала в камерахс кольцевым расширением в месте вводакислородно-шихтовой смеси и централь Оной заглушающей вставкой, позволяетполностью устранить абразивный износэлементов циклона и, вместе с тем,сохранить высокие показатели, присущие камерам такого типа. Это преждевсего относится к проплавляемости материала, полному усвоению флюсов,уменьшению пылевыноса, окислению сульфидов цинка. Завершенность технологического процесса в циклонной камерепозволит сократить расход электро883633 Формула изобретения г 1 201/60 Тираж 661 ВНИИПИ За ис лиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,ного износа приведет к отсутствиюпростоев на ремонт и замену циклона,что не только сократит расход на этицели, но и, увеличит производительностьвсего агрегата в целом. 5 1, Циклонная плавильная камера, содержащая корпус с кольцевым расши О рением в месте ввода аэросмеси, заглушающую вставку, вводы для подачи твердого материала и окислительного газа, нижний вывод газа и расплава, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, 15 с целью устранения абразивного износа элементов циклонной камеры, вводы для подачи твердого материала и киспорода выполнены в виде кольцевых каналов, оба ввода расположены коак о сиально с заглушающей вставкой,заглушающая вставка выполнена с порогом для поворота потока, ввод для пода- . чи кислорода снабжен механизмом закручивания его,2. Камера по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что угол между вертикальной образующей заглушающей встав;ки и образующей порога лежит в пределах 45-180 ф.3. Камера по и.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью уменьшения энергетических потерь потока профиль порога для его поворота выполнен в виде гиперболы.Камера по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что срез ввода твердого материала лежит выше среза канала ввода кислорода. Источни ки информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 649247, кл. Г 27 В 15/ОО, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР Ю 322570, кл, Г 23 М 1/02 1971,