[发明专利]液体或浆料曝气装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种装置，其基本上包括喷洒喷嘴和具有悬挂链节的 链条帘，该链条帘的作用是：由于例如表面张力和润湿性、重力和可 塑性形态之类物理特性的组合而产生和捕获气泡，从而对液体或浆料 进行曝气。该装置特别地能以更加可靠的和经济的方式在各种工业和 经济领域中对水、液体、矿浆和/或有机浆料进行曝气。

背景技术

正如本领域技术人员所熟知的，在采矿领域，更加具体地，在铁 矿石精细造粒领域，普遍了解的是一种称为涂布的工艺，其中，将耐 火矿物覆盖层施加到烧后的球粒上，以供直接还原使用。

使用直接还原工艺将铁矿石或精铁矿球粒转变成金属铁的钢厂必 须进行适应性改变，以面对所谓粘附的工艺瓶颈。

与鼓风炉相比，在直接还原炉中炉料在还原环境中被转变成高温 铁。然而，在这种环境下，炉料不会熔化。还原气体穿过炉料组分的 孔隙(球粒或颗粒)，并且在受控的温度下，形成热化学还原，以将铁 矿氧化物还原成金属铁，得到被称为海绵铁的固态海绵状产品，其成 分保持了作为其原料的球粒或颗粒的原始形态。

为了优化上述工艺的生产率，已经提高了操作温度，作为该操作 条件的结果是粘附现象变得更加严重。

应该理解，该粘附过程涉及到形成大块固体海绵铁块，它们是由 于在升高温度下球粒或铁颗粒的半熔化和表面熔化而形成的。由于这 种结块，在炉内会产生性能缺陷，使其难以排出，从而使下游设备超 载。

为了解决这个问题，设计了一种称为涂布的工艺，在烧(生产) 后的其它阶段以及在采用直接还原炉时进行热化学还原前，将耐火材 料薄层施加到球粒表面上。该工艺还涉及在移动的球粒上喷洒该水性 浆料精磨耐火材料，以对球粒染色。为此，在各个位置有策略地布置 喷洒喷嘴，例如在传送带之间和传送带上方的传送溜槽处布置。

该方法的缺陷在于会导致喷嘴连续阻塞，这是因为：由于为了喷 洒效果，喷嘴开口较为狭小，因此喷嘴对耐火浆料中存在的任何异物 以及对耐火材料填料非常敏感，在涂布操作长期停工期间这些物质会 沉淀在喷嘴附近。

这些经常发生的阻塞使得该系统非常脆弱，对此进行纠正非常耗 时，使维护人员耗费极大的精力和体力，从而容易出现事故。由于许 多原因，并不总是可能在源头就对该问题进行纠正，这导致不可接受 的时间间隔。

由于浆料流入喷嘴瓶颈部的速度很高，因此另一个问题是喷嘴会 发生磨损。伴随着含浆料矿物的磨损性，高速度会使这些喷嘴形状变 宽，改变了浆料喷射的目标和流出，从而增加矿物的特定消耗，更加 难以将浆料均匀地分布在球粒上。

另一个缺陷是射流喷洒过程所需的压力相对较高。高的压力使得 难以防止浆料在弯曲部、结合部和阀门处以及在该工艺中所用离心泵 的机械密封处从分配回路中溅出。

这些缺陷的直接后果(单独地或共同地)是导致涂布工艺的操作 不稳定，从而导致球粒上产生大的涂布缺陷以及高粘附程度，使客户 不满意。

基于实验室的样品粘附率反映了如上所述的直接还原炉结块。该 粘附率是基于在高温、高压以及热化学还原情况下相对于初始自由质 量而言的结块质量百分比。

发明内容

本专利申请不同于上面提到的那些方法，本申请的目的是提供一 种装置，该装置能够对由水和精磨矿物构成的纯矿浆、或者对这种矿 浆与例如石灰、石灰石、纯橄榄岩、矾土、水泥之类材料的混合物、 和在铁矿石球粒涂布(热或冷)的造粒厂中评价和/或使用的任何矿物 进行曝气。

为此，基于纯粹的物理原理例如表面张力、润湿性、重力等等以 及基于通常所用的金属或非金属输入装置例如链、管、板、螺栓和螺 母，设计出了该装置。

因此，本发明的另一个目的是提供一种装置，该装置能够有助于 对如上所述在铁矿石球粒涂布的造粒厂中使用的矿浆进行曝气。该装 置还有助于把这种浆料施加到在输送带上移动的粒料上，以使浆料沿 粒料均匀地横向分布并渗透，进而到达底部输送带粒料。

为此，该装置被设计成成套设备，包括下面列出的五个模块，该 装置能够容易地适用于任何情形，只要输送带沿其路径具有四米高的 自由部分，优选地靠近给料部。

为了实现在球粒上均匀地横向分布和底部渗透，应用模块具有链 条，用于形成横跨整个粒料传送带范围的帘。