DE2952330C2 - Method and device for introducing fine-grained materials into a melting cyclone - Google Patents

Description

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- klon eingetragen werden. Dies ermöglicht neben einer zeichnet, daß das Schleuderrad (4) als Zellenrad aus- innigen Durchwirbelung der Materialien mit den Reakgebildet und mit Abstand außerhalb des Schmelzzy- tionsgasen nicht nur eine bessere Anpassung an die jeklnns(l) angeordnet ist. weils zu behandelnden Materialien, sondern auch eine3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the clone can be entered. This enables in addition to one It is shown that the centrifugal wheel (4) is designed as a cellular wheel with an intimate whirling of the materials with the reac and is arranged at a distance outside of the melt cyanogen gas not only for better adaptation to the respective (1). because materials to be treated, but also one

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch 30 bessere Anpassung an die jeweils erforderliche Verweilgekennzeichnet, daß die Zuleitung (7) für die Reak- zeit im Schmelzzyklon und somit eine optimale Anpastionsgase in unmittelbarer Nähe, insbesondere un- sung an den Schmelzprozeß. Die feinkörnigen Materiterhalb des Materialzuführungskanals (3) angeord- alien können gemäß der Erfindung sowohl getrennt als net und in gleicher Richtung wie der Materialzufüh- auch zusammen mit den Reaktionsgasen in den rungskanal (3) verlaufend, tangential in den 35 Schmelzzyklon eingeführt werden. Eine von den Reak-Schmelzzyklon (1) mündet. tionsgasen getrennte Beschickung der Materialien wird4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the feed line (7) for the reaction time in the melting cyclone and thus optimal adaptation gases in the immediate vicinity, in particular un- sung to the melting process, better match the respective required dwell. The fine-grained material within the material feed channel (3) can be arranged according to the invention both separately and net and in the same direction as the material feed also together with the reaction gases in the channel (3) running tangentially into the 35 melting cyclone. One of the Reak melting cyclones (1) opens. tion gases separate charging of the materials is

5. Vorrichtung nach Anspi uch 2 oder 3, dadurch besonders dann zweckmäßig sein, wenn die Materialien gekennzeichnet, daß die Zuleitung (i3) für die Reak- in weitgehend einheitlicher Korngröße, z.B. in Form tionsgase in gleicher Höhe wie der Materialzufüh- von Granulaten, vorliegen. Andernfalls wird es zweckrungskanal (3) - jedoch diesem gegenüber versetzt 40 mäßig sein, die Materialien wenigstens mit einem Teil — in der Zyklonwandung (2) angeordnet ist. der Reaktionsgase vor Eintritt in den Schmelzzyklon5. Device according to Anspi uch 2 or 3, which makes it particularly useful when the materials characterized in that the feed line (i3) for the reac- in largely uniform grain size, e.g. in the form tion gases are present at the same level as the material feed of granules. Otherwise it will be the purpose channel (3) - but offset from this 40 moderately, the materials at least with a part - Is arranged in the cyclone wall (2). of the reaction gases before entering the melting cyclone

zusammenzubringen, um dadurch den Materialtrans-bring together to thereby the material transfer

port zu erleichtern.port to facilitate.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er-Further details, features and advantages of the

45 findung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläute-45 results from the following explanations

Di«? Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine rung der in der Zeichnung schematich dargestelltenDi «? The invention relates to a method and a tion of the schematich shown in the drawing Vorrichtung zum Einführen von feinkörnigen Materi- Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäßDevice for introducing fine-grained material. Device for carrying out the method according to

alien, insbesondere von Erzkonzentraten, und Reak- der Erfindung. Es zeigtalien, especially of ore concentrates, and reacts of the invention. It shows

tionsgasen in den oberen Bereich eines Schmelzzyklons. F i g. 1 einen Schmelzzyklon mit Zellenradschleudertion gases in the upper area of a melting cyclone. F i g. 1 a melting cyclone with a rotary feeder

Aus der US-PS 35 55 164 ist ein Schmelzzyklon be- 50 im Längsschnitt,From US-PS 35 55 164 a melting cyclone is loaded 50 in longitudinal section,

kannt, bei dem die feinkörnigen Erzkonzentrate zusam- F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B in F i g. 1. men mit den Reaktionsgasen im oberen Bereich mit Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Schmelzzyklon 1 hoher Geschwindigkeit eingeführt werden. Für die Ein- weist im oberen Bereich der Zyklonwandung 2 einen führung der feinkörnigen Erzkonzentrate ist hierbei ein Materialzuführungskanal 3 auf, der tangential in den Injektor vorgesehen. Bei diesem bekannten Injektor 55 Schmelzzyklon mündet. Der Materialzuführungskanal 3 müssen jedoch Gasgeschwindigkeit und Materialmenge steht mit einem als Zellenrad ausgebildeten Schleudergenau aufeinander abgestimmt werden, um eine hinrei- rad 4 in Verbindung, das mit Abstand außerhalb des chende Beschleunigung und Durchwirbelung der Mate- Scsimelzzyklons angeordnet ist. Auf diese Weise wird rialteilchen mit den Reaktionsgasen zu erreichen, die das Schleuderrad 4 sehr vorteilhaft vor nachteiligen Voraussetzung für eine hinreichende Aufenthaltsdauer 60 Wärmeeinwirkungen bzw. Überhitzungen bewahrt. Das der Materialien im Zyklon selbst sowie für eine weitge- Schleuderrad 4 ist einseitig im Gehäuse 5 fliegend geiahende Ausnutzung des Brennstoffanteils der Beschik- gert und wird über einen Materialzulauf 6, der im Gekung zur Entwicklung der Schmelzwärme ist Eine ent- häuse 5 an der der Lagerung gegenüberliegenden Seite sprechende Anpassung der Mengenverhältnisse zwi- angeordnet ist, axial mit den feinkörnigen Materialien sehen dem Reaktionsgas und den feinkörnigen Materi- 65 beschickt.knows, in which the fine-grained ore concentrates together- F i g. 2 shows a section along the line AB in FIG. 1. men with the reaction gases in the upper area with the in the F i g. 1 and 2 shown melting cyclone 1 are introduced at high speed. In the upper area of the cyclone wall 2, a guide for the fine-grain ore concentrates is provided for the introduction of a material feed channel 3 which is provided tangentially into the injector. In this known injector 55 melt cyclone opens. The material feed channel 3, however, gas speed and amount of material must be precisely matched to one another with a centrifugal wheel designed as a cellular wheel, in order to connect a perfect wheel 4, which is arranged at a distance outside the corresponding acceleration and turbulence of the material scsimelzzyklons. In this way it is possible to achieve rialpartchen with the reaction gases which very advantageously protect the centrifugal wheel 4 from the disadvantageous prerequisite for a sufficient length of stay 60 heat effects or overheating. The material in the cyclone itself as well as for a large centrifugal wheel 4 is on one side in the housing 5 overhung utilization of the fuel portion of the feed and is supplied via a material inlet 6, which is used to develop the heat of fusion Storage opposite side speaking adjustment of the proportions between is arranged, axially with the fine-grained materials see the reaction gas and the fine-grained material 65 loaded.

alien ist hierbei in engen Grenzen möglich; jedoch er- Unmittelbar unterhalb des Materialzuführungskanalsalien is possible within narrow limits; however, immediately below the material feed channel

fordern weitergehende Änderungen in der Material- 3 befindet sich eine Zuleitung 7 für die Reaktionsgase,require further changes in the material - 3 there is a feed line 7 for the reaction gases,

menge oder auch in der Materialzusammensetzung ei- die in gleicher Richtung wie der Materialzuführungska-quantity or in the material composition one in the same direction as the material feed channel

1010

1515th

2020th

nal verlaufend tangential in den Schmelzzyklon 1 mündet Nal running tangentially opens into the melting cyclone 1

Im Betrieb werden die feinkörnigen Materialien dem Schleuderrad 4 durch den Materialzulauf 6 axial seitlich zugeführt Vom Schleuderrad 4 werden diese feinkörnigen Materialien erfaßt und mit hoher Geschwindigkeit durch den Kanal 3 tangential in den Schmelzzyklon 1 eingetragen. Gleichzeitig werden auch die Reaktionsgase durch die Zuleitung 7 in gleicher Richtung wie die Materialien in den Schmelzzyklon unter Druck eingeführt und darin mit den Materialien innig in Kontakt gebracht Die in den feinkörnigen Materialien vorhandenen Metallverbindungen werden hierbei bereits im oberen Bereich geschmolzen und zusammen mit den Reaktionsgasen und der Schlacke nach unten durch die Öffnung 8 in Pfeilrichtung 9 aus dem Schmelzzyklon 1 ausgetragen. Die Zuführung der Reaktionsgase in den Schmelzzyklon durch die Zuleitung 7 erfolgt hierbei getrennt von den feinkörnigen Materialien, die vom Schleuderrad 4 tangential in den Zyklon eingeschleudert werden. Gegebenenfalls kann es jedoch auch zweckmäßig sein, die Reaktionsgase zusammen mit den feinkörnigen Materialien in den Schmelzzyklon 1 einzutragen. Um dies zu erreichen, ist es zweckmäßig, wie in der Zeichnung gestrichelt dargestellt, eine Zweigleitung 10 an die Zuleitung 7 anzuschließen, die im unteren Bereich in das innere des Zellenradgehäuses 5 mündet. In den Leitungen 7 und 10 sind Ventile 11 und 12 vorgesehen, so daß je nach Bedarf sowohl die gesamte Reaklionsmenge oder auch nur ein Teil über die Leitung 10 in d;is Schleuderradgehäuse 5 eingeführt wird, wo sie dann mit den feinkörnigen Materialien zusammenkommen und mit diesen mit hoher Geschwindigkeit tangential in den Schmelzzyklon eingetragen werden.During operation, the fine-grained materials are axially laterally to the centrifugal wheel 4 through the material inlet 6 fed These fine-grained materials are picked up by the centrifugal wheel 4 and at high speed entered through the channel 3 tangentially into the melting cyclone 1. At the same time, the reaction gases are also introduced through the feed line 7 in the same direction as the materials in the melting cyclone under pressure and therein brought into intimate contact with the materials that are present in the fine-grained materials Metal compounds are melted in the upper area and together with the Reaction gases and the slag down through the opening 8 in the direction of arrow 9 from the melting cyclone 1 carried out. The feed of the reaction gases into the melting cyclone through the feed line 7 takes place separately of the fine-grained materials thrown tangentially into the cyclone by the impeller 4 will. If necessary, however, it can also be expedient to use the reaction gases together with the enter fine-grained materials into the melting cyclone 1. To achieve this, it is convenient, as in the drawing shown in dashed lines to connect a branch line 10 to the supply line 7, which in the lower Area opens into the interior of the bucket wheel housing 5. Valves 11 and 12 are provided in lines 7 and 10, so that, depending on requirements, both the entire amount of reaction or only a part of the line 10 in d; is centrifugal wheel housing 5 is introduced, where it is then come together with the fine-grained materials and tangentially with them at high speed entered the melting cyclone.

Gegebenenfalls kann es auch, wie die Fig.2 zeigt, zweckmäßig sein, die Zuleitung 13 für die Reaktionsgase in gleicher Höhe wie den Materialzuführungskanal 3 — jedoch diesem gegenüber in der Zyklonwandung schräg versetzt — anzuordnen. Auf diese Weise wird sehr vorteilhaft die Hauptmasse der vom Schleuderrad 4 tangential in den Zyklon in Richtung auf die Zyklonwandung geschleuderten Materialien von den Reaktionsgasen nicht nur stark verteilt und intensiv durchwirbelt, sondern auch wirksam in die kreisförmige Bahn umgelenkt, wodurch ein intensives Aufprallen der tangential in den ZykJon eintretenden feinkörnigen Materialien an die der Mündung des Materialzuführungskanals gegenüberliegenden Wandung des Schmelzzyklons weitgehend vermieden wird. In diesem Bereich der Innenwandung des Zyklons kann sich daher eine Schutzschicht aus Schmelzgut bilden, die einen vorzeitigen Verschleiß der Innenwandung des Schmelzzykbns mit Sicherheit vermeidet.If necessary, it can also, as FIG. 2 shows, It may be expedient to place the feed line 13 for the reaction gases at the same height as the material feed channel 3 - however offset diagonally opposite this in the cyclone wall - to be arranged. That way will the main mass of the centrifugal wheel 4 tangentially into the cyclone in the direction of the cyclone wall is very advantageous thrown materials are not only strongly dispersed and intensely swirled by the reaction gases, but also effectively diverted into the circular path, creating an intense impact of the tangential Fine-grained materials entering the ZykJon to the mouth of the material feed channel opposite wall of the melting cyclone is largely avoided. In this area of the inner wall of the cyclone can therefore form a protective layer of molten material, which can cause premature damage Avoids wear of the inner wall of the melting cycle with certainty.

Ein weiterer besonderer Vorteil des erfindungsgemäß ausgebildeten Schmelzzyklons besteht darin, daß mit Hilfe des Schleuderrades 4 dem Zyklon ai'ch feuchte Materialien, so zum Beispiel Flotationskonzentrate, cn- . nc Schwierigkeiten zugeführt werden können. Es kann hierdurch eine Vortrocknung der feuchten Materialien einfallen, die üblicherweise mit einem hohen Energie- eo und Kostenaufwand verbunden ist.Another particular advantage of the inventive melting cyclone is that with With the help of the centrifugal wheel 4 the cyclone ai'ch moist materials, such as flotation concentrates, cn-. nc difficulties can be fed. This can result in a pre-drying of the moist materials come up, usually with a high energy eo and associated costs.

Im übrigen ist der Gegenstand der Erfindung nicht auf den im Ausführungsbeispiel dargestellten Schmelzzyklon beschränkt. So kann beispielsweise das Schleuderrad 4 auch mit an der Achse geschlossenen Zellen t>5 ausgestattet sein. In diesem Falle erfolgt die Zufuhr der Materialien tangential und nicht axial, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt. Auch karm das Schleuderrad horizontal angeordnet und die Eintragsgeschwindigkeiten der Feststoffe und der Reaktionsgase in den Schmelzzyklon variiert werden. Schließlich kann die Vorbeschleunigung der Materialien auch pneumatisch etc. erfolgen.Otherwise, the subject matter of the invention does not apply to the melting cyclone shown in the exemplary embodiment limited. For example, the centrifugal wheel 4 can also have cells t> 5 closed on the axis be equipped. In this case, the materials are fed in tangentially and not axially, as in the exemplary embodiment shown. The spinner karm too arranged horizontally and the entry velocities of the solids and the reaction gases in the Melt cyclone can be varied. Finally, the pre-acceleration of the materials can also be pneumatic etc. take place.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

5050

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Claims (2)

1 2 nen Umbau bzw. Austausch der bestehenden Injektor-Patentansprüche: düsen, um die jeweils erforderlichen Eintragsgeschwindigkeiten in den Schmelzzyklon erzielen zu können.1 2 nen conversion or replacement of the existing injector claims: nozzles in order to be able to achieve the required entry speeds in the melting cyclone. 1. Verfahren zum Einführen von feinkörnigen Ma- Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahterialien, insbesondere von Erzkonzentraten, und 5 ren zu schaffen, das einen von der Reaktionsgas-Strö-Reaktionsgasen in den oberen Bereich eines mungsgeschwindigkeit unabhängigen Eintrag von fein-Schmelzzyklons, dadurch gekennzeichnet, körnigen Materialien in den Schmelzzyklon mit ausreidaß die feinkörnigen Materialien unabhängig von chend hoher Geschwindigkeit ermöglicht1. Method for introducing fine-grained ma- The object of the invention is to provide a method, in particular of ore concentrates, and 5 ren, which is independent of the reaction gas flow reaction gases in the upper range of a flow rate independent entry of fine-melting cyclones , characterized in that granular materials in the melting cyclone with ausreidaß allows the fine-grained materials regardless of chend high speed der Geschwindigkeit der Reaktionsgase vor Eintritt Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die feinkörni-the speed of the reaction gases before entry. This object is achieved in that the fine-grained in den Schmelzzyklon mechanisch vorbeschleunigt 10 gen Materialien unabhängig von der GeschwindigkeitMechanically pre-accelerated 10 gene materials in the melting cyclone regardless of the speed und getrennt oder zusammen mit den Reaktionsga- der Reaktionsgase vor Eintritt in den Schmelzzyklonand separately or together with the reaction gases reaction gases before entering the melting cyclone sen in den Schmelzzyklon eingeführt werden. mechanisch vorbeschleunigt und getrennt oder zusam-sen are introduced into the melting cyclone. mechanically pre-accelerated and separately or together 2. Vorrichtung enthaltend einen Schmelzzyklon men mit den Reaktionsgasen in den Schmelzzyklon einmit Zufuhreinrichtung für feinkörniges Material und geführt werden. Durch diese Maßnahmen wird sehr Reaktionsgase in den oberen Bereich des Schmelz- 15 vorteilhaft eine genaue Anpassung der Materialmenge Zyklons zur Durchführung des Verfahrens nach An- an die jeweils vorhandene Reaktionsgasmenge ermögspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schmelz- licht, und zwar auch unter Berücksichtigung der Materizyklon (1) mit einem im oberen Bereich der Zyklon- alzusammensetzung. Weiterhin können hierdurch sehr wandung (2) tangential angeordneten Materialzu- vorteilhaft die Material- und Reaktionsgasmenge optiführungskanal (3) vorgesehen ist, der mit einem 20 mal aufeinander abgestimmt und in den Schmelzzyklon Schleuderrad (4) mit Materialzulauf (6) in Verbin- eingetragen werden. Durch die mechanische Vorbedung steht, sowie mit wenigstens einer Zuleitung (7, schleunigung der Materialien gemäß der Erfindung kön-10,13) für die Reaktionsgase in den Schmelzzyklon nen ferner sehr vorteilhaft die Materialien auch mit ei-(1) und einer Austrittsöffnung (8) für die Reaktions- ner höheren oder geringeren Geschwindigkeit als die teilnehmer. 25 Geschwindigkeit der Reaktionsgase in den Schmelzzy-2. Device containing a melting cyclone men with the reaction gases in the melting cyclone einmit feed device for fine-grained material and are guided. Through these measures becomes very Reaction gases in the upper area of the melt 15 advantageously allow a precise adjustment of the amount of material Cyclones for carrying out the method according to the respective amount of reaction gas present, characterized in that a melting light, also taking into account the material cyclone (1) with a cyclone composition in the upper range. Furthermore, this can help a lot wall (2) tangentially arranged material advantageously the amount of material and reaction gas is provided optifleitungskanal (3), which is coordinated with one another 20 times and into the melting cyclone The centrifugal wheel (4) must be entered in connection with the material feed (6). Due to the mechanical precondition, and with at least one feed line (7, acceleration of the materials according to the invention can-10, 13) for the reaction gases in the melting cyclones, the materials also very advantageously have one (1) and one outlet (8 ) for the responses higher or lower speed than the Attendees. 25 Velocity of the reaction gases in the melting