專(zhuān)利名稱(chēng)：冷卻熔爐中的氣流的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用彌散噴液來(lái)冷卻由熔爐如閃速電弧爐的上升道排出的氣流的方法，這種方法防止了氣流所含的固體顆粒物熔合、燒結(jié)。
如眾所周知的那樣，閃速電弧爐由一個(gè)反應(yīng)豎井、下部爐和上升道構(gòu)成。要熔煉的精礦和添加劑被送入豎井中，它們?cè)谶@里熔化并且沉淀到下部爐上，由此由精礦和造渣劑形成了至少有不純金屬和渣的層。在操作中形成和反應(yīng)的排氣在上升道中被排除，在這里，熔融液滴的最細(xì)小顆粒也會(huì)隨氣體而作為煙塵地流走。氣體通常在設(shè)置于上升道后面的廢熱鍋爐和靜電除塵器中進(jìn)行冷卻和洗滌。廢熱鍋爐散熱部的作用是冷卻氣體，從而熔融顆粒凝固并且溫度降低到顆粒燒結(jié)溫度以下。從熔爐流出的氣體也可以通過(guò)不同方式接受處理。
經(jīng)閃速電弧爐的上升道流出的氣體的溫度為1300℃，這在一定程度上取決于熔煉的材料。通常，和廢氣一起流動(dòng)的液滴會(huì)燒結(jié)成團(tuán)并且粘附在爐壁上以及如從上升道到后處理設(shè)備的出口管道(所謂的上升道頸)上。從上升道頸上除去聚集物只能使用鑿子或噴砂進(jìn)行，這造成生產(chǎn)中斷。
在某些情況下，如在閃速電弧熔煉鎳的場(chǎng)合下，隨廢氣一起流動(dòng)的煙道顆粒是氧化性的，通常是鐵或鎳。在這種情況下，產(chǎn)生于閃速電弧爐中的煙塵的熔點(diǎn)可以上升到這樣高的值，即在上升道外保持煙道顆粒是熔融的是不可行的，盡管該上升道的溫度可以通過(guò)在那里燃燒附加燃料而略微提高一些。這導(dǎo)致了煙道顆粒尤其是在氣體輸出管道部聚集。
現(xiàn)在，我們已經(jīng)研究出了一種方法來(lái)克服上述缺陷，即除去由煙塵顆粒形成的聚集并且該方法抑制了聚集形成并改變了聚集物的性質(zhì)。根據(jù)該研制方法，來(lái)自熔爐的廢氣流及其所含的煙塵顆粒的溫度在上升階段內(nèi)通過(guò)彌散噴液而被降低，從而顆粒既不會(huì)燒結(jié)，本身也不會(huì)附著在表面上，而是和氣流一起流出熔爐。沉淀于上升道頸上的煙塵是如此易脆和細(xì)晶化，以至可以不用中斷生產(chǎn)過(guò)程地輕易從輸出管道中吹走它，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)特征將在后續(xù)權(quán)利要求書(shū)中變得一清二楚。
實(shí)際上，通過(guò)如借助徑向噴嘴而由上升道壁爐內(nèi)往爐子的上升道中噴射極細(xì)液滴而發(fā)生了煙塵冷卻。要噴射的水量應(yīng)該少到足以使其完全蒸發(fā)，從而即使一滴水也不會(huì)產(chǎn)生在熔液表面上的爆炸的危險(xiǎn)。實(shí)踐已經(jīng)證明，當(dāng)要噴射的水量為40-120kg/1000Nm3上升道氣流時(shí)，可以獲得煙塵顆粒的足夠大的溫降。
在示意附

圖1中，進(jìn)一步地示出了本發(fā)明。
圖1表示閃速電弧爐1，它由反應(yīng)豎井2、下部爐3和上升道4構(gòu)成。精礦、造渣劑、煙塵和反應(yīng)氣體通過(guò)在反應(yīng)豎井上方的精礦燒嘴5被送入爐中。被送入反應(yīng)豎井的固體材料熔化并且與載氧反應(yīng)氣體反應(yīng)并相互反應(yīng)。在下部爐中形成了至少兩個(gè)熔融層，其中渣層6在上，不純金屬層7在下。反應(yīng)所產(chǎn)生的廢氣通過(guò)上升道流向上升道頸8，最細(xì)小的熔融顆粒隨氣體一起流動(dòng)。上升道裝備有噴嘴9，通過(guò)所述噴嘴把水噴射到熱氣體中。這把熔融顆粒的溫度明顯降低到其熔點(diǎn)以下并最好是降低到其燒結(jié)溫度以下。這樣一來(lái)，氣體被冷卻到1000℃-1150℃。在上升道頸附近設(shè)置至少若干噴嘴并且這些噴嘴可以被布置成一層或按多層是有利的。噴射的結(jié)果就是，一些固體不純顆粒物回落到在下部爐內(nèi)的熔融物中并且一些顆粒物作為易碎顆粒地繼續(xù)移向氣體后處理裝置。
權(quán)利要求
1.一種防止與熔爐廢氣流一起流動(dòng)的粉末化固體物質(zhì)在熔爐廢氣排出管道和后處理設(shè)備中燒結(jié)的方法，其特征在于，在氣體離開(kāi)熔爐前，廢氣流在熔爐中被冷卻。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，利用彌散噴水來(lái)冷卻氣流。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少?lài)娝囊徊糠治挥跉怏w排出部位附近。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，熔爐是閃速電弧爐。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，氣流在閃速電弧爐的上升道中接受冷卻。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，氣流所含的固體物質(zhì)被冷卻到其熔點(diǎn)以下。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，氣流所含的固體物質(zhì)被冷卻到其燒結(jié)溫度以下。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，氣流所含的固體物質(zhì)被冷卻到1000℃-1150℃。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，要通過(guò)噴嘴噴射的冷卻水量為40-120kg/1000Nm3上升道氣流。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用彌散噴液來(lái)冷卻經(jīng)過(guò)熔爐如閃速電弧爐的上升道排出的氣體的方法,這種方法防止了氣流所含的固體顆粒物熔合、燒結(jié)。
文檔編號(hào)B01D47/06GK1352738SQ00808077
公開(kāi)日2002年6月5日 申請(qǐng)日期2000年5月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月26日
發(fā)明者安蒂·亞洛寧, 里斯托·薩里寧 申請(qǐng)人:奧托庫(kù)姆普聯(lián)合股份公司