專利名稱：閃速爐速度控制設(shè)備的制作方法
閃速爐速度控制設(shè)備本發(fā)明涉及用于在通過氣動輸送設(shè)備將物料輸送到對物料進(jìn)行使用、加工處理和貯存的位置處的運送過程中改變顆粒狀散裝物料的速度的方法和設(shè)備。氣動輸送提供了將顆粒狀散裝物料從一個位置給送到可以對物料進(jìn)行加工處理的另一個位置的有效和方便的手段。物料輸送的方式對加工處理的效率具有重要意義。在這方面，氣動輸送提供了許多超過機械輸送的優(yōu)點。例如，由于脈動的或不均勻的流動會導(dǎo)致問題并致使加工處理效率低，因此希望物料在順暢、連續(xù)的流動中進(jìn)行傳送。用機械輸送手段難以實現(xiàn)這樣的順暢流動。在某些行業(yè)、例如發(fā)電行業(yè)，普遍采用相對高的輸送速度、例如大約20m/s至30m/
S。在這些行業(yè)中，由于輸送物料、例如煤粉通常為非磨料，故而能夠采用相對高的輸送速度。此外，所使用的燃燒器適于處理以這種速度輸送的物料。然而，在閃速爐應(yīng)用中，待輸送的顆粒狀散裝物料通常是磨料，并且當(dāng)以高速運送 物料時，由于顆粒狀物料引起的摩擦而發(fā)生裝備磨損。這種類型的過程的示例為將金屬精礦給送到閃速爐中，比如金屬例如銅的冶煉。該過程使用燃燒器，其中，物料在被均勻分散到爐內(nèi)以前在重力的作用下落進(jìn)燃燒器管。因此，這種類型的燃燒器要求所輸送的物料在燃燒器管內(nèi)處于非常低的速度。然而，低的輸送速度會導(dǎo)致物料不再懸浮而形成阻塞，因而物料從輸送管的端部脈動。如果這是連接到燃燒器的，則燃燒器也會脈動，這是不能接受的。此外，輸送的物料通常貯存在地平面，而燃燒器位于通常大于或等于地平面以上20m的高度處。機械輸送能夠?qū)㈩w粒狀物料提升到所要求的高度，但不能夠提供必需的順暢連續(xù)流動。氣動輸送的優(yōu)點在于給燃燒器提供順暢連續(xù)流動的顆粒狀物料，但是提升顆粒狀物料到燃燒器的高度則需要高輸送速度，這會導(dǎo)致上述發(fā)現(xiàn)的問題。需要提供用于將物料輸送到閃速爐的裝置，該裝置提供順暢連續(xù)流動。需要提供用于將物料輸送到閃速爐的裝置，該裝置包括在燃燒器處的相對低的輸送速度。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種適于將顆粒狀物料從料源輸送到設(shè)置在閃速爐處的燃燒器的輸送設(shè)備，該設(shè)備包括氣動輸送裝置，該氣動輸送裝置適于以相對高的速度輸送顆粒狀物料；以及流動調(diào)整裝置，該流動調(diào)整裝置設(shè)置在燃燒器進(jìn)口處或燃燒器進(jìn)口附近，其中，流動調(diào)整裝置適于接收和捕獲所輸送的顆粒狀物料流，使得顆粒狀物料以減小的速度流動到燃燒器進(jìn)口。流動調(diào)整裝置可以具有進(jìn)口和出口，顆粒狀物料沿第一方向輸送到流動調(diào)整裝置的進(jìn)口，顆粒狀物料沿不同的第二方向從出口流動到燃燒器進(jìn)口。第二方向可以基本上垂直于第一方向。顆粒狀物料可通過管道從料源輸送到燃燒器，并且進(jìn)口具有大于管道的截面面積的截面面積。出口可以具有大于進(jìn)口的截面面積的截面面積。流動調(diào)整裝置可以包括與進(jìn)口處顆粒狀物料的流動方向相對的第一凹部，使得顆粒狀物料聚集在第一凹部內(nèi)以阻礙后續(xù)的顆粒狀物料流。
出口可以是傾斜的，使得顆粒狀物料在重力作用的輔助下從出口流動到燃燒器進(jìn)□。該設(shè)備可以包括設(shè)置在第一凹部下游和燃燒器進(jìn)口上游的第二凹部。第二凹部可以與來自于第一凹部的顆粒狀物料的流動方向相對。料源可以位于第一高度，燃燒器進(jìn)口位于更高的第二高度。該設(shè)備可以包括用于排放輸送氣體的至少一個排放口。排放口可以設(shè)置在流動調(diào)整裝置處。排放口可以設(shè)置在流動調(diào)整裝置的出口處。排放口可以設(shè)置在燃燒器進(jìn)口處或燃燒器進(jìn)口附近。流動調(diào)整裝置可以包括旋風(fēng)分離器。該設(shè)備可以包括位于旋風(fēng)分離器下游的整理葉片。
現(xiàn)在將參照附圖
僅通過示例來描述本發(fā)明的實施方式，在附圖中圖Ia示出了用于將金屬精礦輸送到閃速爐燃燒器的輸送設(shè)備，該設(shè)備包括根據(jù)第一實施方式的流動調(diào)整裝置；圖Ib為沿著圖Ia的線A-A的截面；圖Ic為沿著圖Ia的線B-B的截面；圖2示出了設(shè)置在燃燒器進(jìn)口處的流動調(diào)整裝置的第二實施方式；圖3示出了設(shè)置在燃燒器進(jìn)口處的流動調(diào)整裝置的第三實施方式；圖4示出了設(shè)置在燃燒器進(jìn)口處的流動調(diào)整裝置的第四實施方式；圖5a示出了設(shè)置在燃燒器進(jìn)口處的流動調(diào)整裝置的第五實施方式；圖5b為沿著圖5a的線A-A的截面；以及圖5c為沿著圖5a的線B-B的截面。圖Ia示出了輸送設(shè)備100，輸送設(shè)備100用于將顆粒狀散裝物料8、特別地金屬精礦、更特別地銅精礦氣動地輸送到閃速爐200的燃燒器進(jìn)口 300。設(shè)備100包括用于顆粒狀物料8的呈貯料箱16形式的料源；氣動輸送線路12 ;壓縮機14，其將氣動輸送氣體供給到輸送線路12 ;閥10，其用于將來自貯料箱16的物料8給送到輸送線路12中；以及設(shè)置在燃燒器進(jìn)口 300處的流動調(diào)整裝置20。流動調(diào)整裝置20具有與輸送線路12連通的進(jìn)口 18和與燃燒器進(jìn)口 300連通的出口 30。燃燒器進(jìn)口 300安裝在閃速爐200的頂部部分2上。因此，燃燒器進(jìn)口 300和流動調(diào)整裝置20位于貯料箱16上方很高的高度處。顆粒狀物料8經(jīng)由氣動輸送線路12從貯料箱16運送到燃燒器進(jìn)口 300。物料8懸浮在通過輸送氣體鼓風(fēng)機或壓縮機14提供的輸送氣體中，并且通過使用旋轉(zhuǎn)給送裝置10被供給至輸送線路12。這種(和其它)類型的給送系統(tǒng)趨向于在輸送物料中引起脈動，并且這種脈動的程度在很大程度上取決于所輸送的物料的速度。如果在輸送線路12的任何部分中輸送速度太低，則顆粒狀物料8將不再懸浮，從而導(dǎo)致形成物料堵塞。然而，如果速度太高，雖然這將減少或消除脈動，但將對輸送管道造成過度磨損。本發(fā)明提供了一種流動調(diào)整裝置，其設(shè)置在燃燒器進(jìn)口 300處，該流動調(diào)整裝置適于接收和捕獲輸送的顆粒狀物料8的流。這允許以相對高的速度沿著輸送線路12輸送顆粒狀物料8。顆粒狀物料8以減小的并且因而適合燃燒器的操作和閃速爐加工處理的速度從流動調(diào)整裝置20的出口 30流動到燃燒器進(jìn)口 300。
在到達(dá)燃燒器進(jìn)口 300之前，在輸送氣體中的物料8經(jīng)由進(jìn)口 18進(jìn)入流動調(diào)整裝置20。進(jìn)口 18具有大于輸送線路12的橫截面面積的橫截面面積，所以當(dāng)顆粒狀物料8進(jìn)入流動調(diào)整裝置20時，速度有所減小。在如圖Ia所示的實施方式中，流動調(diào)整裝置20包括“盲三通管(blind tee)”，其中，三通管件的一個分支被堵塞。被堵塞的分支設(shè)置成與流動到流動調(diào)整裝置20的進(jìn)口 18的顆粒狀物料流的第一方向相反的分支。第一方向在圖Ia中用箭頭“a”表示。顆粒狀物料8離開流動調(diào)整裝置20的出口，在用箭頭“b”表示的不同的第二方向上行進(jìn)。“盲三通管”包括與進(jìn)口 18連通的頭部部分21a和與出口 30連通的腿部部分21b。部分21a和21b彼此連通，使得顆粒狀物料能夠從頭部部分21a通過而進(jìn)入到本體部分21b中。頭部部分21a由上壁部分20a和下壁部分20d限定。其中，通常，頭部部分21a呈大致圓筒形狀，壁部部分20a和20d是相同的圓筒壁的部分。本體部分21b由壁部部分20b和
壁部部分20c限定，壁部部分20b和20c也是相同的圓筒壁的部分，其中，通常本體部分21b呈大致圓筒狀。在圖Ia中不出的不例中，頭部部分21a和本體部分21b設(shè)置成基本上彼此垂直。因此，第一方向和第二方向也基本上垂直。然而，這不是必需的情況并且其它實施方式可以包括不同的角度?！懊とü堋卑ò疾?4，凹部24形成在頭部部分21a中，由被堵塞的分支提供。凹部24位于相對于流動方向a與進(jìn)口 18相對處。凹部24由頭部部分21a的端壁23和側(cè)壁23b、23c限定。側(cè)壁23b便利地為壁部部分20a的一部分，而側(cè)壁23c便利地為壁部部分20d的一部分。最初，顆粒狀物料8與盲三通管22的端壁23碰撞，然后顆粒狀物料8聚集在凹部24中。凹部24中的累積的顆粒狀物料8提供緩沖物，對于在由凹部24限定的區(qū)域中的顆粒撞擊，該緩沖物具有緩沖作用。所造成的顆粒狀物料8的速度的減小使顆粒狀物料8與輸送氣體分離。顆粒狀物料8經(jīng)由出口 30通常在第二方向b上被排出。出口 30具有大于進(jìn)口 18的橫截面的橫截面。由于這點，顆粒狀物料8在第二方向上流動時的任何加速均被減至最小或消除。另外，流動調(diào)整裝置20位于燃燒器進(jìn)口處，使得流動調(diào)整裝置20的腿部部分21b的長度相對短。因此，顆粒狀物料8不具有再加速達(dá)到初始輸送速度所需的距離。管道12、進(jìn)口 18和出口 30的相對橫截面面積、顆粒狀物料8與端壁23的碰撞和隨后在流動方向上的變化、流動調(diào)整裝置20的位置、以及相對短的腿部部分21b都有助于減小從出口 30流動到燃燒器進(jìn)口 300的顆粒狀物料8的速度。通常，顆粒狀物料8的速度減小到初始輸送速度的約50%。速度的任何減小均對減少系統(tǒng)中的磨損有很大影響。通常，磨損與速度的2. 5次方成比例。流動調(diào)整裝置20的本體部分21b是傾斜的，使得在顆粒狀物料8從輸送氣體分離之后，顆粒狀物料8在重力作用下沿著壁部分20c的內(nèi)表面26以順暢連續(xù)的流動下落。這種順暢連續(xù)流動的顆粒狀物料8形成了流動體28，在圖Ib中，流動體28占據(jù)出口 30的下半部。因而，在燃燒器進(jìn)口 300處的顆粒狀物料8的流動基本上是由于重力的作用，這適合閃速爐加工處理并且適合在這些過程中所使用的燃燒器的類型。將顆粒狀物料8輸送到燃燒器進(jìn)口 300的氣動輸送設(shè)備100在圖Ia中示出為單個的系統(tǒng)，但通常將使用多于一個的設(shè)備100。圖Ic (示出了截面B-B的縱向平面圖)示出了四個氣動輸送設(shè)備是如何繞燃燒器進(jìn)口 300的中心線在周向方向上均勻間隔開的，以及每個氣動輸送設(shè)備如何經(jīng)由相應(yīng)的出口 30、30a、30b和30c與燃燒器進(jìn)口 300連通。當(dāng)物料沿著相應(yīng)的內(nèi)表面26離開每個流動調(diào)整裝置30、30a、30b和30c時，所述物料排出至燃燒器進(jìn)口 300，并沿著燃燒器進(jìn)口管301向下前進(jìn)，并進(jìn)入閃速爐200。來自每個相應(yīng)的流動調(diào)整裝置30、30a、30b和30c的順暢連續(xù)流均允許物料環(huán)形套筒34沿著燃燒器出口管301下落。圖Ia中的裝置體還設(shè)置有中心地穿過燃燒器進(jìn)口 300延伸的供氣管32和位于燃燒器進(jìn)口管301的自由下端下方的擴散元件40。擴散元件40設(shè)置有空氣噴嘴，該空氣噴嘴設(shè)置成將散裝物料均勻地擴散到經(jīng)由進(jìn)氣口 38供應(yīng)的燃燒氣體36中。形成以順暢連續(xù)方式流動的物料套筒34確保當(dāng)物料在燃燒器進(jìn)口管301的端部進(jìn)入閃速爐時顆粒狀物料能達(dá)到順暢、均勻和連續(xù)的分布。如果速度還沒有充分減小，則沒有順暢連續(xù)的流動且不會形成物料套筒34，相反地影響了物料進(jìn)入閃速爐的分布。圖2、圖3、圖4和圖5中示出了流動調(diào)整裝置的不同實施方式。
參照圖2，流動調(diào)整裝置20包括本體部分121b和具有凹部50的頭部部分121a。頭部部分121a由上壁部分41a和下壁部分41d限定。凹部50由端壁42以及側(cè)壁43b和43c限定。本體部分121b包括壁部部分41b和41c。在該替代性實施方式中，本體部分121b包括由側(cè)壁41e和側(cè)壁41f限定的大體豎直的部段和由側(cè)壁41h和側(cè)壁41g限定的傾斜的部段。側(cè)壁41f和41h便利地形成壁部部分41c的部分，而側(cè)壁41e和41h便利地形成壁部部分41b的部分。在該特別的實施方式中，顆粒狀物料8與端壁42碰撞并聚集在凹部50中。隨后的顆粒狀物料8首先排出到本體部分121b的大體豎直的部段。然后，物料在重力作用下以順暢連續(xù)的流動而下落，并沿著側(cè)壁41h的內(nèi)表面26通過傾斜的部段經(jīng)由出口 30a排出。圖3中示出了另外的替代性實施方式。流動調(diào)整裝置20包括頭部部分121a (如圖2所示)和具有附加的凹部52的本體部分121c。凹部52由端壁44以及側(cè)壁45c和45b限定，端壁44以及側(cè)壁45c和45b便利地是壁部部分41c的部分。在此實施方式中，在物料累積到第二凹部52中之前，物料排出到由側(cè)壁41e和41f限定的本體部分121c的大體豎直的部段。隨后，物料在重力作用下以順暢連續(xù)的流動而下落并沿著側(cè)壁41h的內(nèi)表面26通過傾斜的部段經(jīng)由出口 30b流出。附圖中的圖4描述了設(shè)備的另一替代性實施方式。流動調(diào)整裝置20包括本體部分121c和具有凹部60的頭部部分221a。在此特別的實施方式中，頭部部分221a大體上呈球形并由壁部部分58a和58b限定。物料體聚積在限定凹部60并與物料經(jīng)由進(jìn)口 18b流動的方向相對的壁部部分58a的大致彎曲表面上。附圖中的圖5a示出了設(shè)備的替代性實施方式。流動調(diào)整裝置20包括上部部分331a和下部部分331b。上部部分331a包括旋風(fēng)分離器400，而下部部分包括凹部124。顆粒狀物料8以如下方式從通常為切向的進(jìn)口 118給送到旋風(fēng)分離器400 :該方式使得物料以足以確保旋轉(zhuǎn)的大量物料被迫靠到該裝置的壁119上并與輸送氣體分離的速度旋轉(zhuǎn)。然后，物料沿著壁119下降，通過收縮部129和整理葉片125到流動調(diào)整裝置的下部部分331b。整理葉片停止了物料的旋轉(zhuǎn)，物料累積到凹部124中。凹部124與旋風(fēng)分離器100相對，使得凹部充滿從旋風(fēng)分離器落下的物料。端壁123以及側(cè)壁145b和145c限定凹部124。側(cè)壁145b和145c便利地是用于流動調(diào)整裝置的下部部分331b的壁部部分141c的部分。在凹部124中累積的顆粒為由凹部124限定的區(qū)域中的顆粒撞擊提供了具有緩沖作用的緩沖物。下部部分331b還包括由側(cè)壁141e和141h限定的傾斜的部段。顆粒狀物料在凹部124中累積之后，物料沿著側(cè)壁41h的內(nèi)表面26通過傾斜的部段經(jīng)由出口 130排出。該設(shè)備包括用于排放輸送氣體70的裝置。圖2、圖3和圖4中的實施方式包括了在流動調(diào)整裝置20和/或在燃燒器進(jìn)口 300處的這種排放裝置。盡管已經(jīng)說明和描述了本發(fā)明的實施方式，但并不意味著這些實施方式說明和描述了本發(fā)明的所有可能的形式。相反，該說明書中所使用的詞語是描述性詞語而不是限制 性詞語，并且應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可做出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種適于將顆粒狀物料從料源輸送到設(shè)置在閃速爐處的燃燒器的輸送設(shè)備，所述設(shè)備包括 氣動輸送裝置，所述氣動輸送裝置適于以相對高的速度輸送所述顆粒狀物料；以及 流動調(diào)整裝置，所述流動調(diào)整裝置設(shè)置在燃燒器進(jìn)口處或所述燃燒器進(jìn)口附近，其中，所述流動調(diào)整裝置適于接收和捕獲所輸送的顆粒狀物料流，使得顆粒狀物料以減小的速度流動到所述燃燒器進(jìn)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其中，所述流動調(diào)整裝置具有進(jìn)口和出口，顆粒狀物料沿第一方向被輸送到所述流動調(diào)整裝置的所述進(jìn)口，以及顆粒狀物料沿不同的第二方向從所述出口流動到所述燃燒器進(jìn)口。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的設(shè)備，其中，顆粒狀物料通過管道從所述料源被輸送到所述燃燒器，所述進(jìn)口具有大于所述管道的截面面積的截面面積。
4.根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，所述出口具有大于所述進(jìn)口的截面面積的截面面積。
5.根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，所述流動調(diào)整裝置包括與所述進(jìn)口處的顆粒狀物料流的方向相對的第一凹部，使得顆粒狀物料聚集在所述第一凹部內(nèi)以阻礙后續(xù)的顆粒狀物料流。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項在從屬于權(quán)利要求2時所述的設(shè)備，其中，所述第二方向基本上垂直于所述第一方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項在從屬于權(quán)利要求2時所述的設(shè)備，其中，所述出口是傾斜的，使得顆粒狀物料在重力作用的輔助下從所述出口流動到所述燃燒器進(jìn)口。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項在從屬于權(quán)利要求5時所述的設(shè)備，包括設(shè)置在所述第一凹部下游和所述燃燒器進(jìn)口上游的第二凹部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述第二凹部與來自于所述第一凹部的顆粒狀物料的流動方向相對。
10.根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，所述料源位于第一高度處，所述燃燒器進(jìn)口位于更高的第二高度處。
11.根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，包括用于排放輸送氣體的至少一個排放口。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述排放口設(shè)置在所述流動調(diào)整裝置處。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述排放口設(shè)置在所述流動調(diào)整裝置的所述出口處。
14.根據(jù)權(quán)利要求11至13中任一項所述的設(shè)備，其中，所述排放口設(shè)置在所述燃燒器進(jìn)口處或所述燃燒器進(jìn)口附近。
15.根據(jù)任一項前述權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中，所述流動調(diào)整裝置包括旋風(fēng)分離器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，在所述旋風(fēng)分離器的下游設(shè)置有整理葉片。
全文摘要
一種輸送設(shè)備，其適于將顆粒狀物料從料源輸送到設(shè)置在閃速爐處的燃燒器，該設(shè)備包括適于以相對高的速度輸送顆粒狀物料的氣動輸送裝置；設(shè)置在燃燒器進(jìn)口處或燃燒器進(jìn)口附近的流動調(diào)整裝置，其中，流動調(diào)整裝置適于接收和捕獲所輸送的顆粒狀物料流，使得顆粒狀物料以減小的速度流動到燃燒器進(jìn)口。
文檔編號F27B3/20GK102893114SQ201180024258
公開日2013年1月23日 申請日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月7日
發(fā)明者布賴恩·斯諾登 申請人:克萊德物料處理有限公司