DE60129435T2 - Vorrichtung zur entfernung von staubansätzen eines schmelzofens - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Partikelansammlungen in einem Schwebeschmelzofen, wie er zum Schmelzen von sulfidischen Rohmaterialen verwendet wird, wie beispielsweise von Erzen oder Konzentraten, die verwertbare Metalle, wie Kupfer, Nickel oder Blei enthalten.
• Zur Gewinnung von Metallen wie Kupfer, Nickel oder Blei aus diese Materialen enthaltenden sulfidischen Rohmaterialen, beispielsweise Erze oder Konzentrate, wird im Allgemeinen das Schwebeschmelzverfahren angewendet, bei dem die in fein verteilten sulfidischen Rohmaterialen enthaltenden Wärmebeträge genutzt werden. Zusätzlich zu sulfidischen Rohmaterialen wird in den Reaktionsraum des Schwebeschmelzofens Sauerstoff enthaltendes Gas zugeführt, wie beispielsweise Luft, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder Sauerstoff. Zusätzlich wird in den Reaktionsraum beispielsweise Flugstaub, der aus den Abgasen des Schwebeschmelzofens rückgewonnen und rezirkuliert wird, wie auch ein metallurgisches Schlacke bildendes Mittel, ein Flussmittel eingeführt. In dem Reaktionsraum des Schwebeschmelzofens reagieren die festen und gasförmigen zugeführten Materialen miteinander, so dass im Bodenbereich des Schwebeschmelzofens sich mindestens zwei Schmelzphasen bilden, eine Schlackephase und eine Rohstein-Phase, die in dem zu nutzenden Metall enthalten ist. Die geschmolzenen Phasen, die im Bodenbereich des Schwebeschmelzofens gebildet werden, d.h. im Abscheider, werden zu regelmäßigen Intervallen aus dem Schwebeschmelzofen entfernt. Die Schwefeldioxid enthaltenden Prozessgase, die sich in dem Reaktionsraum des Schwebeschmelzofens bilden, werden über einen Abscheider an den Abluftschacht des Schwebeschmelzofens geführt, und von dem Abluftschacht weiter an einen Abhitzekessel, der an dem Schwebeschmelzofen angeschlossen ist, wo die aus dem Schwebeschmelzofen kommenden Abgase gekühlt und gleichzeitig die Feststoffe, d.h. der Flugstaub, entfernt werden, der sich in dem Gas befindet.
• Wenn die Abgase des Schwebeschmelzofens von dem Abluftschacht des Schwebeschmelzofens an den Abhitzekessel übertragen werden, wird die Strömungsrichtung der Gase von einer im Wesentlichen vertikalen Richtung in eine im Wesentlichen horizontale Richtung geändert. Überdies können Kontakte von Schwefeldioxid enthaltenden Gasen mit den Wänden des Schwebeschmelzofens nicht verhindert werden, wenn der Strömungsbereich der An schlussapparatur zwischen dem Abluftschacht und dem Abhitzekessel im Vergleich zum Abluftschacht wesentlich geringer wird, um die Wärmeverluste des Schwebeschmelzofens zu reduzieren. Des Weiteren beginnen sich die geschmolzenen Partikel, die in den Abgasen vorliegen, zu verfestigen, weil die Temperatur der Abgase in Richtung zum oberen Teil des Abluftschachtes des Schwebeschmelzofens abfällt, und wenn diese auf die Wände des Abluftschachtes treffen, haften sie an dieser fest, insbesondere in der Nähe der Anschlussapparatur zwischen dem Abluftschacht und dem Abhitzekessel. In der Folge hiervon sammeln sich Partikel in der Nähe dieser Anschlussapparatur an, die die Strömung der Abgase behindern und deshalb weggebrochen werden müssen. Gemäß dem Stand der Technik, wie er in der US-A-4,878,654 dargestellt ist, war es bekannt, eine Schlagvorrichtung zum Reinigen einer Rohrstruktur innerhalb eines Raumes einer Metall-Verarbeitungsanlage zu verwenden. Das Schlag-Reinigungssystem ist außerhalb des Schachtes angeordnet, so dass das System mit dem Abgas nicht in Kontakt kommt und sich verschlechtert, wobei ein Hammer des Schlagssystems auf einen Amboss innerhalb des Schachtes schlägt, der an den Rohren fixiert ist.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung zum Wegbrechen von Partikelansammlungen vorzusehen, die sich in der Nähe des Anschlusspunktes zwischen dem Abluftschacht und dem darauf folgenden Abhitzekessel oder in den inneren Teilen des Abluftschachtes und/oder des Abhitzekessels bilden, derart, dass diese Partikelansammlungen die Strömung der Abgase von dem Abluftschacht zu dem Abhitzekessel nicht wesentlich beeinträchtigen. Die wesentlichen neuen Merkmale der Erfindung gehen aus den beigefügten Ansprüchen hervor.
• Gemäß der Erfindung ist in der Nähe des Anschlusspunktes zwischen dem Abluftschacht eines Schwebeschmelzofens und dem an dem Abluftschacht angeschlossenen Abhitzekessel mindestens eine Apparatur installiert, wobei die in der Nähe der Anschlussapparatur des Abluftschachtes und des Abhitzekessels bildenden Partikelansammlungen einer Stoßwirkung unterzogen werden können, um die Partikelansammlungen weg zu brechen und in den Bodenteil des Abluftschachtes des Schwebeschmelzofens und/oder in den Bodenbereich des Abhitzekessels fallen zu lassen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist an der Wand des Schwebeschmelzofens und/oder des Abhitzekessels befestigt, so dass der erzielte Stoß mittels der Vorrichtung durch die Wand des Schwebeschmelzofen-Abluftschachtes und/oder des Abhitzekessels auf mindestens eine innerhalb des Abluftschachtes und/oder des Abhitzekessels vorliegende Partikelansammlung ausgeführt werden kann.
• Um die Partikelansammlungen von innerhalb des Abluftschachtes und/oder des Abhitzekessels des Schwebeschmelzofens weg zu brechen, ist in der Nähe des Anschlusspunktes zwischen dem Abluftschacht des Schwebeschmelzofens und dem Abhitzekessels mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Wand des Abluftschachtes und/oder des Abhitzekessels an der Außenwandfläche an einer Stelle entsprechend dem Punkt, wo sich die Partikelansammlungen bilden, zumindest eine Schlagvorrichtung installiert. Mittels der Schlagvorrichtung werden Schläge durch die Wand hindurch auf das Gegenstück der Schlagvorrichtung gerichtet, welches als ein Amboss dient. An dem Ende des Gegenstücks der Schlagvorrichtung, die durch die Wand installiert ist, ist innerhalb des Abluftschachtes und/oder des Abhitzekessels, welches Ende gleichzeitig das gegenüberliegende Ende hinsichtlich der Schlagvorrichtung ist, ein weiteres Schlagelement installiert, wobei ein mechanischer Kontakt zwischen dem Schlagelement und den aufzubrechenden Partikelansammlungen erreicht wird, die Kraft des durch das Schlagelement erzielten Schlages lässt die Partikelansammlungen aufbrechen und von der Wand des Abluftschachtes und/oder des Abhitzekessels ablösen, so dass diese nach unten fallen, in den Bodenbereich des Abluftschachtes auf der Abluftschacht-Seite, beziehungsweise in den Bodenteil des Abhitzekessels auf der Abhitzekessel-Seite.
• Vorteilhafterweise arbeitet die zum Aufbrechen der Partikelansammlungen eingesetzte Schlagvorrichtung pneumatisch, hydraulisch oder in einer anderen vorteilhaften Weise. Die Schlagvorrichtung kann vorteilhafter Weise so eingesetzt sein, dass sie das Schlag-Gegenstück, das als Amboss dient, in im Wesentlichen regelmäßigen Intervallen trifft. Natürlich kann die Schlagvorrichtung auch dazu dienen, dass Schläge nur zyklisch, von im Wesentlichen regulären Intervallen ausgeführt werden, oder so, dass einzelne Schläge gemäß den Anforderungen zum Aufbrechen der Partikelansammlungen bezüglich eines gewissen Maßstabes für die Ansammlung ausgeführt werden. Zusätzlich kann die Schlagkraft der Schlagvorrichtung, wie sie in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen ist, vorteilhafterweise eingestellt werden, in welchem Fall die Härte und Hafteigenschaft der Zusammensetzung aus Partikelansammlungen mitberücksichtig werden kann.
• Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert, in der
• 1 eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist, gesehen in einem teilweisen Querschnitt, und
• 2 eine schematische Seitenansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist, gesehen in einem teilweisen Querschnitt.
• Gemäß 1 werden die Schwefeldioxid tragenden Gase, die sich während dem Schmelzvorgang bilden, der in dem Reaktionsraum 2 eines Schwebeschmelzofens 1 abläuft, durch den Abscheider 3 an den Abluftschacht 4 des Schwebeschmelzofens abgeführt. Der Abluftschacht 4 ist über das Öffnungsfenster 5 mit dem Abhitzekessel 6 verbunden, um die Schwefeldioxid tragenden Abgase zu kühlen und um die Feststoffe zurück zu gewinnen, die zusammen mit dem Gasen abgeführt werden. In der Nähe des Öffnungsfensters 5 ist zwischen dem Abluftschacht 4 und dem Abhitzekessel 6 an der Außenfläche 7 der Wand des Abluftschachtes 4 eine Schlagvorrichtung 8 installiert. Um die gewünschte Operation der Schlagvorrichtung 8 zu ermöglichen, ist in der in der Wand 9 des Abluftschachtes 4 vorgesehenen Öffnung ein Gegenstück 10 der Schlagvorrichtung 8 installiert, welches Gegenstück als der Amboss dient. An demjenigen Ende des Gegenstückes 10, das innerhalb des Abluftschachtes 4 verbleibt, ist ferner eine Schlagplatte 11 installiert.
• Beim Verwenden der Schlagvorrichtung 8 zum Aufbrechen der Partikelansammlungen 12, die sich innerhalb des Abluftschachtes 4 bilden, schlägt die Schlagvorrichtung 8 auf das Gegenstück 10, das sich parallel zu der in der Wand des Abluftschachtes 4 angeordneten Öffnung bewegt. Das Gegenstück 10 bewegt ferner die Schlagplatte 11, die einen Stoß auf die Partikelansammlungen 12 aufbringt. Aufgrund der Schlagkraft, werden die Partikelansammlungen 12 abgebrochen und fallen nach unten in den Abluftschacht 4.
• Gemäß 2 ist an der Außenfläche 13 eines über eine Öffnung 5 mit dem Abluftschacht 4 eines Schwebeschmelzofens 1 angeschlossenen Abhitzekessels 6 eine Schlagvorrichtung 14 installiert. Um den gewünschten Betrieb der Schlagvorrichtung 14 zu ermöglichen, ist in der in der Wand 15 des Abhitzekessels 6 angeordneten Öffnung ein Gegenstück 17 für die Schlagvorrichtung 14 installiert, welches Gegenstück als der Amboss dient. Ferner ist an dem Ende des Gegenstückes 17, das innerhalb des Abhitzekessels 6 verbleibt, auch ein Schlagelement 18 installiert.
• Die Schlagvorrichtung 14 arbeitet auf ähnliche Weise wie die Schlagvorrichtung 8, so dass ein von der Schlagvorrichtung 14 abgegebener Schlag an das Gegenstück 17 das Gegenstück 17 derart bewegt, so dass das Schlagelement 18 mit den Partikelansammlungen 19 in Kontakt gerät und die Partikelansammlungen 19 abbricht, die an der Wand des Abhitzekessels 6 anhaften.

Claims (6)

1. Schwebeschmelzofen mit einem permanent angeschlossenen Abhitzekessel, wobei der Ofen eine Vorrichtung zum mechanischen Aufbrechen und Ablösen von Partikelansammlungen umfasst, die durch Prozessgase gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aufweist – eine Schlagvorrichtung (8, 14), die an der Außenfläche (7, 13) der Wand des Schwebeschmelzofens (1) und/oder des Abhitzekessels (6) in der Nähe des Anschlusspunktes (5) von Schwebeschmelzofen und Abhitzekessel installiert ist, – ein durch diese Wand (9, 15) hindurch beweglich installiertes Gegenstück zum Aufnehmen der durch die Schlagvorrichtung abgegebenen Schläge, – und eine Stoßplatte (11, 18), die koplanar zu der Wand angeordnet ist, um Partikelansammlungen aufzubrechen und abzulösen, die sich auf der Innenwand des Schwebeschmelzofens und/oder des Abhitzekessels angesammelt haben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagvorrichtung (8, 14) für einen pneumatischen Betrieb bestimmt ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1–2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagvorrichtung (8, 14) für einen hydraulischen Betrieb bestimmt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagvorrichtung für einen elektrischen Betrieb bestimmt ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagvorrichtung (8, 14) in regelmäßigen Intervall arbeiten kann.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagvorrichtung (8, 14) dazu bestimmt ist, in Zyklen zu regulären Intervallen betrieben zu werden.