[发明专利]供应用于制造矿物熔体的预热颗粒状矿物材料的方法和设备

说明书

本发明涉及用于制造矿物熔体的方法和设备，该设备包括旋风炉和旋风分离器，所述设备还包括用于将预热的颗粒状矿物材料从旋风分离器的底部供应到旋风炉的入口的装置，所述装置包括：适于从旋风分离器的底部出口接收预热的颗粒状矿物材料的材料接收管道，其中在该材料接收管道中存在第一压力；以及将颗粒状矿物材料供应到旋风炉的入口的输出管道，其中存在第二压力，其中所述第二压力高于所述第一压力；其中颗粒状矿物材料被流体化并从材料接收管道流到输出管道，其中在所述材料接收管道与所述输出管道之间设置气锁阀，其中该气锁阀包括形成颗粒状材料流动管道的细长壳体，该细长壳体从所述材料接收管道到所述输出管道向上倾斜。

技术领域

本发明涉及用于制造矿物熔体的方法和设备，该设备包括旋风炉和旋风分离器，所述设备还包括用于将预热的颗粒状矿物材料从旋风分离器的底部供应到旋风炉的入口的装置，所述装置包括：适于从旋风分离器的底部出口接收预热的颗粒状矿物材料的材料接收管道，在该材料接收管道中存在第一压力；将颗粒状矿物材料供应到旋风炉的入口的输出管道，在该输出管道中存在第二压力，其中所述第二压力高于所述第一压力；以及设置在所述材料接收管道与所述输出管道之间的气锁阀。

背景技术

从EP 2 078 704 A1中可以获知这种用于制造矿物熔体的方法和设备。

此外，WO 2013/041392披露了一种这样的设备。在WO 2013/041392中披露了一种用于将离开旋风分离器的底部的颗粒状材料供应到送料管道的组件，所述送料管道用于将该材料送入旋风炉的燃烧室中。

在WO 2013/083464和WO 03/002469中披露了用于生产所述类型的矿物熔体的旋风炉系统。该系统涉及使粉煤或其他燃料悬浮在预热的燃烧空气中，并在循环燃烧室中存在悬浮的颗粒状矿物材料的情况下使悬浮的燃料燃烧，所述循环燃烧室即这样一种燃烧室，其中悬浮的颗粒状材料和空气在就是或者接近旋风循环循环系统的系统中循环。这通常称作旋风炉。在预热的空气中悬浮的煤和颗粒状矿物材料是通过燃烧室的顶部或者靠近燃烧室的顶部引入的。在燃烧室内，发生颗粒状煤的燃烧并将颗粒状材料转化成熔体。熔体和还没有熔体化的颗粒状材料由循环气体抛到燃烧室的壁上并会沿着燃烧室的壁流动下来。熔体被收集在燃烧室底部的沉降槽(settling tank)中。

为了增大WO 03/002469中旋风炉的能效，以在1400到1700℃的范围内的温度离开循环室的废气被用于对颗粒状材料进行预热。WO 03/002469教导了废气被速冷到1000到1500℃，然后与矿物材料混合以将其预热到700到1050℃的温度。

在该旋风炉系统中，磨碎的废矿棉被送入到从旋风炉到较低预热的旋风器的提升管中，并且就在预热的原材料被送到旋风炉之前将收集到的飞灰送入到预热的原材料中。这种设置存在的问题是在预热器中被加热到750-800℃的预热的颗粒状材料是从其中具有第一环境压力的预热旋风器的底部出口被送到其中环境压力高得多的燃烧室入口。这种压力差会造成颗粒状材料相反地回流到预热旋风器。因为颗粒状材料可以具有从几微米到例如高达5mm范围的宽范围的颗粒尺寸，所以存在尤其是较小颗粒会在系统中回流的风险。虽然大多数颗粒状矿物材料充当流体，但是其中一些会落到底部并最终堵塞管道系统。后一种情况尤其在颗粒状材料包括例如回收矿棉时更甚，所述回收矿棉易于形成尺寸为几厘米的团块。而且，旋风炉废气中依然存在的材料会增大颗粒状材料形成团块的可能性。

发明内容

基于该背景，本发明的目的是提供一种最开始提到的那种方法和设备，避免上面提到的由于回流的风险和颗粒状材料送料系统堵塞而造成的与预热颗粒状矿物材料的给料量有关的问题。

该目的是通过最开始提到的那种方法和设备达到的，其中气锁阀包括细长壳体，所述细长壳体从在所述壳体最低区段处的所述材料接收管道到在所述壳体最高区段处的所述输出管道向上倾斜，并且其中气锁阀设有流体化设施，从而使得流体化的颗粒状矿物材料可以由于重力而从材料接收管道流入到壳体的最低区段中以及从壳体的最高区段流入到输出管道中。