Бюллетень ЕАПВ "Изобретения (евразийские заявки и патенты)"
Бюллетень 11´2017

  

(11) 

028492 (13) B1       Разделы: A B C D E F G H    

(21) 

201490762

(22) 

2011.11.29

(51) 

C22B 15/00 (2006.01)
F27D 3/18
(2006.01)

(43) 

2014.11.28

(86) 

PCT/FI2011/051055

(87) 

WO 2013/079762 2013.06.06

(71) 

(73) ОТОТЕК ОЮЙ (FI)

(72) 

Лахтинен Маркку, Песонен Лаури П., Ахокайнен Тапио, Бьерклунд Петер (FI)

(74) 

Поликарпов А.В. (RU)

(54) 

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СУСПЕНЗИИ В ПЕЧИ ДЛЯ ПЛАВКИ ВО ВЗВЕШЕННОМ СОСТОЯНИИ, ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ ВО ВЗВЕШЕННОМ СОСТОЯНИИ И ГОРЕЛКА КОНЦЕНТРАТА

(57) 1. Способ плавки во взвешенном состоянии, включающий

использование печи (1) для плавки во взвешенном состоянии, содержащей реакционную шахту (2) и нижнюю печь (3) в нижней концевой части реакционной шахты (2), а также горелку (5) концентрата в верхней части реакционной шахты (2);

использование горелки (5) концентрата, которая содержит устройство (18) подачи порошкового твердого вещества (6) в реакционную шахту (2) и устройство (24) для подачи реакционного газа (7) в реакционную шахту (2);

подачу порошкового твердого вещества (6) и реакционного газа (7) в реакционную шахту (2) посредством горелки (5) концентрата для образования суспензии (8) из порошкового твердого вещества (6) и реакционного газа (7) в реакционной шахте (2);

накопление суспензии (8) в нижней печи (3) на поверхности (9) расплава (10) в нижней печи (3), так что суспензия (8), которая опускается на поверхность (9), создает зону (14) накопления на поверхности (9) расплава (10) в нижней печи (3),

отличающийся подачей дополнительно к порошковому твердому веществу (6) и дополнительно к реакционному газу (7) восстанавливающего агента (13) в печь (1) для плавки во взвешенном состоянии, где восстанавливающий агент (13) подают через суспензию (8) в реакционной шахте (2) на поверхность (9) расплава (10) посредством горелки концентрата при начальной скорости подачи, которая по меньшей мере в два раза больше, чем начальная скорость подачи реакционного газа, и направлении подачи потока восстанавливающего агента (13), по существу, в направлении воображаемой вертикальной центральной оси (29) струи (28) суспензии и поблизости от воображаемой вертикальной центральной оси (29) струи (28) суспензии, чтобы, по меньшей мере, частично предотвратить взаимодействие восстанавливающего агента из потока восстанавливающего агента (13) с реакционным газом прежде, чем он опустится на поверхность расплава, для того чтобы образовать восстановительную зону (15), содержащую восстанавливающий агент (13), в пределах зоны (14) накопления расплава (10).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют горелку (5) концентрата, которая содержит

устройство (18) подачи порошкового твердого вещества, содержащее питающую трубу (19) для подачи порошкового твердого вещества (6) в реакционную шахту (2), при этом питающая труба (19) содержит отверстие (20), открывающееся в реакционную шахту (2);

диспергирующее устройство (21), которое концентрично расположено внутри питающей трубы (19), проходит на расстояние за пределы отверстия (20) питающей трубы (19) в реакционную шахту (2) и включает отверстия (22) для диспергирующего газа для направления диспергирующего газа (23) вокруг диспергирующего устройства (21) и к порошковому твердому веществу (6), которое проходит вокруг диспергирующего устройства (21); и

устройство (24) для подачи реакционного газа (7) в реакционную шахту (2), причем устройство (24) подачи газа открывается в реакционную шахту (2) через кольцеобразное выпускное отверстие (25), которое концентрично окружает питающую трубу (19), для смешивания реакционного газа (7), который выходит из кольцеобразного выпускного отверстия (25), с порошковым твердым веществом (6), которое выходит из отверстия (20) питающей трубы (19) и которое направлено в сторону посредством диспергирующего газа (23) и

при этом способ включает

подачу порошкового твердого вещества (6) в реакционную шахту (2) через отверстие (20) питающей трубы (19) горелки (5) концентрата;

подачу диспергирующего газа (23) в реакционную шахту (2) через отверстия (22) для дисперсионного газа диспергирующего устройства (21) горелки (5) концентрата для направления диспергирующего газа (23) к порошковому твердому веществу (6), которое проходит вокруг диспергирующего устройства (21) для направления порошкового твердого вещества (6) в сторону посредством диспергирующего газа (23), и

подачу реакционного газа (7) в реакционную шахту (2) через кольцеобразное выпускное отверстие (25) устройства (24) подачи газа горелки (5) концентрата для смешивания реакционного газа (7) с порошковым твердым веществом (6), которое выходит из середины питающей трубы (19) и которое направлено в сторону посредством диспергирующего газа (23).

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что используют горелку (5) концентрата, содержащую центральную фурму (26), которая расположена внутри диспергирующего устройства (21) горелки (5) концентрата, где центральная фурма (26) содержит выпускное отверстие (27), которое открывается в реакционную шахту (2), и при этом способ включает подачу потока восстанавливающего агента (13) через выпускное отверстие (27) центральной фурмы (26) на поверхность (9) расплава (10) для образования восстановительной зоны (15), содержащей восстанавливающий агент (13), в пределах зоны (14) накопления расплава (10).

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся использованием восстанавливающего агента (13), который содержит по меньшей мере одно вещество из углерода и сульфида, такое как кокс, порошок кокса, порошкообразную биомассу, порошкообразный древесный уголь, такое же порошковое твердое вещество, которое подают посредством устройства (18) подачи порошкового твердого вещества горелки концентрата, измельченный электронный скрап и/или резанные монтажные платы.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся использованием в качестве реакционного газа (7) обогащенного кислородом газа, который имеет содержание кислорода от примерно 50 до примерно 100%.

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся формированием потока восстанавливающего агента путем направления части порошкового твердого вещества, которое подают посредством устройства (18) подачи порошкового твердого вещества горелки концентрата, к середине реакционной шахты (2), где содержание реакционного газа является низким, для предотвращения взаимодействия по меньшей мере части указанной части порошкового твердого вещества с реакционным газом.

7. Способ по п.1, в котором для восстановления магнетита в расплаве регулируют количество подаваемого реакционного газа (7) по отношению к количеству подаваемого восстановительного агента (13), чтобы создать субстехиометрические условия в средней части суспензии (8) реакционной шахты (2) печи (1) для плавки во взвешенном состоянии.

8. Способ по п.1, в котором для регулирования теплового баланса в реакционной шахте (2) печи для плавки во взвешенном состоянии регулируют количество подаваемого реакционного газа (7) по отношению к количеству подаваемого восстановительного агента (13), чтобы создать стехиометрические условия различных степеней в средней части суспензии (8) печи (1) для плавки во взвешенном состоянии.

9. Печь (1) для плавки во взвешенном состоянии порошкового твердого вещества (6) в соответствии со способом по любому из пп.1-8, включающая

реакционную шахту (2), имеющую верхнюю и нижнюю концевые части,

горелку (5) концентрата, которая содержит устройство (18) подачи порошкового твердого вещества (6) и устройство (24) для подачи реакционного газа (7) в реакционную шахту (2) для получения суспензии (8) из порошкового твердого вещества (6) и реакционного газа (7) в реакционной шахте (2), причем горелка (5) концентрата расположена в верхней части реакционной шахты (2), и

нижнюю печь (3) для накопления суспензии (8) в нижней печи (3), чтобы образовать расплав (10), имеющий поверхность (9), причем нижняя концевая часть реакционной шахты (2) заканчивается в нижней печи (3),

отличающаяся тем, что горелка (5) концентрата снабжена средством (16) подачи восстанавливающего агента для подачи потока восстанавливающего агента (13) при начальной скорости подачи, которая по меньшей мере в два раза больше, чем начальная скорость подачи реакционного газа, с образованием восстановительной зоны (15), содержащей восстанавливающий агент (13), в пределах зоны (14) накопления расплава (10).

10. Печь (1) по п.9, отличающаяся тем, что горелка (5) концентрата содержит

устройство (18) подачи порошкового твердого вещества, содержащее питающую трубу (19) для подачи порошкового твердого вещества (6) в реакционную шахту (2), при этом питающая труба (19) содержит отверстие (20), открывающееся в реакционную шахту (2);

диспергирующее устройство (21), которое концентрично расположено внутри питающей трубы (19) и проходит на расстояние за пределы отверстия (20) питающей трубы (19) в реакционную шахту (2) и включает отверстия (22) для диспергирующего газа для направления диспергирующего газа (23) вокруг диспергирующего устройства (21) и к порошковому твердому веществу (6), которое проходит вокруг диспергирующего устройства (21), и

устройство (24) подачи газа для подачи реакционного газа (7) в реакционную шахту (2), причем устройство (24) подачи газа открывается в реакционную шахту (2) через кольцеобразное выпускное отверстие (25), которое концентрично окружает питающую трубу (19), для смешивания реакционного газа (7), который выходит из кольцеобразного выпускного отверстия (25), с порошковым твердым веществом (6), которое выходит из отверстия (20) питающей трубы (19).

11. Печь (1) по п.10, отличающаяся тем, что горелка (5) концентрата содержит средство (16) подачи восстанавливающего агента в форме центральной фурмы (26), которая расположена внутри диспергирующего устройства (21) горелки (5) концентрата, где центральная фурма (26) содержит выпускное отверстие (27), которое открывается в реакционную шахту (2).

12. Горелка (5) концентрата для подачи реакционного газа (7) и порошкового твердого вещества (6) в реакционную шахту (2) печи (1) для плавки во взвешенном состоянии по любому из пп.9-11, для применения в способе по любому из пп.1-8, содержащая

устройство (18) подачи порошкового твердого вещества, содержащее питающую трубу (19) для подачи порошкового твердого вещества (6) в реакционную шахту (2), при этом питающая труба (19) содержит отверстие (20), открывающееся в реакционную шахту (2);

диспергирующее устройство (21), которое концентрично расположено внутри питающей трубы (19) и выходит за пределы отверстия (20) питающей трубы (19) в реакционную шахту (2) и включает отверстия (22) для диспергирующего газа для направления диспергирующего газа (23) вокруг диспергирующего устройства (21) и к порошковому твердому веществу (6), которое проходит вокруг диспергирующего устройства (21); и

устройство (24) подачи газа для подачи реакционного газа (7) в реакционную шахту (2), причем устройство (24) подачи газа открывается в реакционную шахту (2) через кольцеобразное выпускное отверстие (25), которое концентрично окружает питающую трубу (19), для смешивания реакционного газа (7), который выходит из кольцеобразного выпускного отверстия (25), с порошковым твердым веществом (6), которое выходит из отверстия (20) питающей трубы (19),

отличающаяся тем, что горелка (5) концентрата снабжена средством (16) подачи восстанавливающего агента для подачи потока восстанавливающего агента (13) при начальной скорости подачи, которая по меньшей мере в два раза больше, чем начальная скорость подачи реакционного газа, с образованием восстановительной зоны (15), содержащей восстанавливающий агент (13), в пределах зоны (14) накопления расплава (10).

13. Горелка (5) концентрата по п.12, отличающаяся тем, что она содержит средство (16) подачи восстанавливающего агента в форме центральной фурмы (26), которая расположена внутри диспергирующего устройства (21) горелки (5) концентрата, где центральная фурма (26) содержит выпускное отверстие (27), которое открывается в реакционную шахту (2).

14. Горелка (5) концентрата по п.12 или 13, отличающаяся тем, что средство (16) подачи восстанавливающего агента содержит сопло (17), которое открывается внутрь реакционной шахты (2) печи (1) для плавки во взвешенном состоянии.

Увеличить масштаб


наверх