RU2061584C1 - Method for production of metal oxides and device for its embodiment - Google Patents
Method for production of metal oxides and device for its embodiment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2061584C1 RU2061584C1 RU93037880A RU93037880A RU2061584C1 RU 2061584 C1 RU2061584 C1 RU 2061584C1 RU 93037880 A RU93037880 A RU 93037880A RU 93037880 A RU93037880 A RU 93037880A RU 2061584 C1 RU2061584 C1 RU 2061584C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal vapor
- pipe
- metal
- natural gas
- nozzle
- Prior art date
Links
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 title claims description 10
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 title claims description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 53
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 19
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 23
- 239000003570 air Substances 0.000 description 16
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 13
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 6
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 4
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N cadmium oxide Inorganic materials [Cd]=O CXKCTMHTOKXKQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Cd+2] CFEAAQFZALKQPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N zinc;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Zn+2] RNWHGQJWIACOKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области получения тонкодисперсных порошкообразных оксидов различных металлов и может быть использовано в химической промышленности, цветной металлургии, в частности, при производстве химреактивов и металлических порошков. The invention relates to the field of producing finely divided powdered oxides of various metals and can be used in the chemical industry, non-ferrous metallurgy, in particular, in the production of chemicals and metal powders.
Известен способ получения оксидов металла (цинка) путем окисления его паров в камере сгорания при 800-IOOOoC и давлении ниже атмосферного и пропускания полученной окиси в газовый канал с задвижкой на конце, открывающейся в трубопровод для газа-носителя (заявка 1386549 Великобритании МКИ С 22 В19/34, C 0l G 9/02,1975). При реализации способа получения порошкообразных оксидов в месте выхода паров металла на патрубках образуется нагар из полупродуктов окисления, что приводит к необходимости трудоемкой операции очистки патрубков от нагара. Нагар является некондиционным продуктом, требующим дополнительной его переработки. Кроме того накопление нагара на патрубке приводит к его забивке, что может вызвать аварийную ситуацию в испарителе металла.A known method of producing metal (zinc) oxides by oxidizing its vapors in a combustion chamber at 800-IOOO o C and a pressure below atmospheric and passing the resulting oxide into a gas channel with a valve at the end opening into the carrier gas pipeline (application 1386549 UK MKI C 22 B19 / 34,
Способ может быть осуществлен с помощью форсунки, защищенной патентом ПНР 128081, кл. F 23 D ll/4O, 1985. Для устранения нагара сопловая часть форсунки выполнена разъемной. Она содержит наконечник, навинчиваемый на корпус форсунки, который имеет центральный подвод топлива и боковой воздуха. Наконечник содержит вихревую камеру с турбулизирующей вставкой. Между наконечником и вставкой образована кольцевая щель, через которую выходит воздух, подаваемый на горение. The method can be carried out using the nozzle protected by the patent PNR 128081, cl. F 23 D ll / 4O, 1985. To eliminate soot, the nozzle part of the nozzle is detachable. It contains a tip screwed onto the nozzle body, which has a central fuel and lateral air supply. The tip contains a vortex chamber with a turbulent insert. An annular gap is formed between the tip and the insert, through which air is supplied to the combustion.
Описанное техническое решение облегчает очистку сопла горелки от нагара, однако не устраняет образование нагара. Пары металла выходя через необогреваемую форсунку, конденсируются на внутренних поверхностях, образуя при соединении с воздухом окисную пленку, приводящую и образованию нагара и забивке сопла. The described technical solution facilitates the cleaning of the burner nozzle from carbon deposits, but does not eliminate the formation of carbon deposits. The metal vapors exiting through an unheated nozzle condense on the internal surfaces, forming an oxide film when combined with air, which leads to the formation of soot and clogging of the nozzle.
Известен способ предотвращения налипания металла на поверхности сопла при его распылении, описанный в патенте Японии 6483379, МКИ 4 В 23 К 7/10, 1987. Предложено на поверхность сопла горелки наносить покрытия из нитридов, карбидов или сплавов Al, Ti, Si, Va, Zr, Hf, B, Ta, W. A known method of preventing the buildup of metal on the surface of the nozzle when it is sprayed is described in Japanese patent 6483379, MKI 4 V 23 K 7/10, 1987. It is proposed that the surface of the nozzle of the burner be coated with nitrides, carbides or alloys of Al, Ti, Si, Va, Zr, Hf, B, Ta, W.
Это позволяет защитить сопло горелки от оплавления и износа, однако также как и в предыдущем патенте не исключает образование нагара на выходной кромке горелки. Причина образования нагара та же: конденсация пара металла на необогреваемых поверхностях, образование окисной пленки, частичное окисление паров металла при соприкосновении с воздухом. This allows you to protect the burner nozzle from flashing and wear, however, as in the previous patent, it does not exclude the formation of soot on the output edge of the burner. The reason for the formation of soot is the same: the condensation of metal vapor on unheated surfaces, the formation of an oxide film, the partial oxidation of metal vapor in contact with air.
Известен способ распыления жидкого металла и описано устройство для его реализации в патенте Франции 2609914, МКИ 4 В 22 41/08, В 22 F 9/08, 1988г. A known method of spraying liquid metal and described a device for its implementation in French patent 2609914, MKI 4 22 22/08, 22 F 9/08, 1988
Металл транспортируется через патрубок, обогреваемый кольцевым индуктором, охватывающим патрубок. Устройство содержит составное сопло, установленное внутри патрубка. Составное сопло изготовлено из кермета, специальных огнеупорных материалов или металлических сплавов. The metal is transported through a pipe heated by an annular inductor covering the pipe. The device comprises a composite nozzle mounted inside the nozzle. The composite nozzle is made of cermet, special refractory materials or metal alloys.
При использовании описанного технического решения для окисления паров металлов также не исключено образование нагара на кромке сопла патрубка в месте выхода паров. В силу вязкости окружающей воздушной среды на кромке всегда будет иметь место соприкосновение паров металла с холодным окислителем, а следовательно, образование промежуточных оксидов нагара. Так как процесс окисления паров металла до порошкообразного состояния требует определенного промежутка времени, т.е. происходит не мгновенно, то промежуточные оксиды, представляющие собой вкрапления оксида в металл, образуют на кромке патрубка прочную металлизированную корку. When using the described technical solution for the oxidation of metal vapors, the formation of soot at the edge of the nozzle of the nozzle at the exit point of the vapors is also possible. Due to the viscosity of the ambient air at the edge, there will always be a contact of metal vapor with a cold oxidizing agent, and, consequently, the formation of intermediate carbon oxides. Since the process of oxidation of metal vapor to a powder state requires a certain period of time, i.e. does not occur instantaneously, the intermediate oxides, which are inclusions of oxide in the metal, form a strong metallized crust on the edge of the nozzle.
Известен способ получения оксида металла, включающий транспортирование паров металла через патрубок, создание огневой защиты путем сжигания природного газа в кольцевой газовой горелке и окисление паров металла кислородом атмосферного воздуха. Описано устройство, содержащее патрубок, охватываемый кольцевой газовой горелкой, размещенной на выходе паров металла (см.например, технологический регламент 149-86 производства оксида кадмия на АООТ УЗХР, 1986 г.). Представленное техническое решение по технической сущности наиболее близко к предлагаемому и потому принято за прототип. A known method of producing metal oxide, including transporting metal vapor through the pipe, creating fire protection by burning natural gas in a gas ring burner and oxidizing the metal vapor with atmospheric oxygen. A device is described comprising a nozzle covered by an annular gas burner located at the exit of metal vapor (see, for example, process regulation 149-86 of cadmium oxide production at AOOT UZHR, 1986). The presented technical solution according to the technical essence is closest to the proposed one and therefore is taken as a prototype.
Как показал опыт многолетней эксплуатации данного устройства, отсутствие дополнительного обогрева патрубка приводит к образованию пленки конденсата металла на его внутренних поверхностях. Потоком паров пленка жидкого металла оттесняется к кромке патрубка, где и образуются полупродукты окисления - нагар. As the experience of many years of operation of this device showed, the absence of additional heating of the nozzle leads to the formation of a film of metal condensate on its internal surfaces. By a stream of vapors, the liquid metal film is pushed to the edge of the pipe, where oxidation intermediates, carbon deposits, are formed.
Скорость транспортирования паров металла была в большинстве случаев меньше скорости распространения пламени реакции горения паров, так как реакция горения наблюдается внутри патрубка. Последнее приводит к образованию нагара внутри патрубка. Кроме того, сжигание природного газа в кольцевой горелке, охватывающей патрубок, производился при соотношении объемных расходов
где V1 объемный расход природного газа;
V2 объемный расход воздуха.The rate of transport of metal vapor was in most cases lower than the flame propagation speed of the vapor combustion reaction, since the combustion reaction is observed inside the nozzle. The latter leads to the formation of carbon deposits inside the pipe. In addition, the combustion of natural gas in a ring burner, covering the pipe, was carried out at a ratio of volumetric costs
where V 1 the volumetric flow rate of natural gas;
V 2 volumetric air flow.
Последнее недостаточно для создания огневой защиты от соприкосновения окислителя (кислорода воздуха) и паров металла на кромке выхода паров из патрубка. Вследствие этого образование нагара не исключается. The latter is not enough to create fire protection against contact between the oxidizing agent (atmospheric oxygen) and metal vapor at the edge of the vapor exit from the pipe. As a result, the formation of soot is not excluded.
Для удаления нагара требуется трудоемкая ручная операция, нагар является некондиционным продуктом, требующим дополнительной переработки. Его образование макет привести к забивке патрубка и создать аварийную ситуацию в испарителе (выброс расплавленного металла через люк загрузки слитков в помещение цеха). To remove carbon deposits requires laborious manual operation, carbon deposits are substandard products that require additional processing. Its formation model lead to clogging of the pipe and create an emergency situation in the evaporator (ejection of molten metal through the ingot loading hatch into the workshop room).
Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно исключение образования нагара на кромке выхода паров металла из патрубка. The aim of the invention is to remedy these disadvantages, namely the elimination of the formation of soot on the edge of the exit of metal vapor from the pipe.
Указанная цель достигается тем, что в известном способе получения оксида металла, включающем транспортирование паров металла через патрубок, создание огневой зашиты путем сжигания природного газа в кольцевой газовой горелке и окисление паров металла кислородом атмосферного воздуха, транспортирование паров металла осуществляют со скоростью, превышающей скорость распространения пламени реакции горения паров металла, температуру патрубка поддерживают выше температуры реакции горения паров металла, а процесс горения природного газа осуществляют при соотношении объемных расходов
V1/V2 1/4 1/5,
где V1 объемный расход природного газа; V2 объемный расход воздуха.This goal is achieved by the fact that in the known method of producing metal oxide, which includes transporting metal vapor through a pipe, creating fire protection by burning natural gas in a gas ring burner and oxidizing metal vapor with atmospheric oxygen, transporting metal vapor is carried out at a speed exceeding the flame propagation velocity metal vapor combustion reactions, the temperature of the nozzle is maintained above the metal vapor combustion reaction temperature, and the natural gas combustion process exist at a ratio of volumetric costs
V 1 / V 2 1/4 1/5,
where V 1 the volumetric flow rate of natural gas; V 2 volumetric air flow.
Цель достигается также тем, что в известном устройстве для получения оксида металла, содержащем патрубок, охватываемый кольцевой газовой горелкой, размещенной на выходе паров металла, патрубок выполнен в виде двух коаксиальных труб, соединенных между собой в месте выхода паров металла, концы которых соединены с источником электрического тока. The goal is also achieved by the fact that in the known device for producing metal oxide containing a pipe, covered by an annular gas burner located at the exit of metal vapor, the pipe is made in the form of two coaxial pipes interconnected at the exit of metal vapor, the ends of which are connected to the source electric current.
Группа изобретений отвечает критерию "Новизна", так как способ получения оксида металла отличается от аналогов скоростью транспортирования паров металла через патрубок, температурой патрубка и соотношением объемных расходов природного газа и воздуха, а горелка для получения оксида металла, в отличие от аналогичных логичных горелок, содержит патрубок в виде двух коаксиальных труб, соединенных в месте выхода паров металла, концы которых соединены с источником электрического тока. The group of inventions meets the criterion of "Novelty", since the method of producing metal oxide differs from analogues in the rate of transportation of metal vapor through the pipe, the temperature of the pipe and the ratio of volumetric flow rates of natural gas and air, and the burner for the production of metal oxide, unlike similar logical burners, contains a pipe in the form of two coaxial pipes connected at the exit point of the metal vapor, the ends of which are connected to a source of electric current.
Группа изобретений соответствует критерию "изобретательский уровень", так как отличительные признаки заявляемых способа и устройства в совокупности известными исключают образование нагара на поверхностях патрубка, т.е. достигается цель изобретения. The group of inventions meets the criterion of "inventive step", since the distinguishing features of the proposed method and device together are known to exclude the formation of soot on the surfaces of the pipe, i.e. the objective of the invention is achieved.
Новое свойство заявленных способа и устройства проявляется в следующем. A new property of the claimed method and device is manifested in the following.
При транспортировании паров металла со скоростью, превышающей скорость распространения пламени реакции горения, воспламенение паров в результате экзотермической реакции окисления происходит на некотором расстоянии от кромки патрубка. Это исключает образование тугоплавких оксидов и их сцепление с паровыми частицами на кромке патрубка. Так как температура патрубка выше температуры реакции горения паров металла, это исключает их конденсацию на поверхностях и образование пленки жидкого металла, являющейся источником образования нагара. Кроме того, сжигание природного газа в кольцевой горелке осуществляется с некоторым недостатком воздуха, т.е. природный газ сжигается неполностью. Избыток природного газа захватывает кислород биосферного воздуха вблизи кромки патрубка и исключает контакт окислителя с паровыми частицами в момент их отрыва от патрубка. When transporting metal vapor at a speed exceeding the flame propagation rate of the combustion reaction, the vapor ignites as a result of the exothermic oxidation reaction at a certain distance from the edge of the pipe. This eliminates the formation of refractory oxides and their adhesion to steam particles at the edge of the pipe. Since the temperature of the nozzle is higher than the temperature of the combustion reaction of metal vapors, this eliminates their condensation on the surfaces and the formation of a liquid metal film, which is the source of carbon formation. In addition, the combustion of natural gas in a ring burner is carried out with some lack of air, i.e. Natural gas is not fully burned. Excess natural gas captures oxygen from the biosphere air near the edge of the nozzle and eliminates the contact of the oxidizing agent with the vapor particles at the moment of their separation from the nozzle.
Таким образом между совокупностью существенных признаков заявляемых способа и устройства и целью изобретения существует новая причинно-следственная связь. Thus, between the set of essential features of the claimed method and device and the purpose of the invention, there is a new causal relationship.
Кроме того, заявляемые способ и устройство для его осуществления соответствуют критерию изобретения "промышленная применимость". Проведенные испытания на Уральском заводе химических реактивов дали положительные результаты и в настоящее время заявитель занимается пуско-наладочными работами для внедрения способа и устройства. In addition, the claimed method and device for its implementation meet the criteria of the invention of "industrial applicability". The tests carried out at the Ural Chemical Reagents Plant yielded positive results and the applicant is currently engaged in commissioning work to implement the method and device.
Схематичное изображение устройства для получения оксида металла представлено на предлагаемом рисунке. A schematic illustration of a device for producing metal oxide is presented in the proposed figure.
Устройство содержит патрубок, состоящий из двух коаксиальных труб 1 и 2, соединенных между собой в месте выхода паров металла. Снаружи на патрубке установлена кольцевая газовая горелка, состоящая из корпуса 3 и рассекателей с отверстиями 4. На концах труб 1 и 2 укреплены токоподводы 5, соединенные с источником электрического тока. Для предотвращения относительного радиальноного смешения труб 1 и 2 предусмотрена их фиксация с помощью планки 6 и изолятора 7. Снаружи патрубка установлена теплоизоляция 8 для уменьшения тепловых потерь. The device comprises a nozzle consisting of two
Пример осуществления способа. An example implementation of the method.
Токоподводы 5 соединяют с источником электрического тока и по принципу нагревателя сопротивления разогревают поверхности труб 1 и 2 до температуры выше температуры реакции горения паров металла. The
Подают природный газ и сжатый воздух в корпус 3 кольцевой газовой горелки. При выходе газовой смеси из отверстий рассекателей 4 и соприкосновении с нагретыми поверхностями труб 1 и 2 происходит ее воспламенение. Кольцевой газовый факел, обтекая наружные поверхности трубы 1, создает огневую защиту. В трубу 2 подают пары металла со скоростью, превышающей скорость распространения пламени горения паров металла. Подачу природного газа и воздуха в корпус 3 горелки осуществляют при соотношении объемных расходов
где V1 объемный расход природного газа, V2 объемный расход воздуха.Natural gas and compressed air are supplied to the
where V 1 is the volumetric flow rate of natural gas, V 2 is the volumetric flow rate of air.
Так как температура поверхностей труб 1 и 2 выше температуры горения паров металла, то исключена их конденсация и образование пленки жидкого металла. Недостаток воздуха в смеси с природным газом обеспечивает дополнительное поглощение кислорода окружающего воздуха в кольцевом пространстве вокруг кромки, соединяющей трубы 1 и 2, и исключает проникновение окислителя к месту выхода паров металла. Скорость истечения паров металла подбирается таким образом, чтобы их воспламенение происходило на некотором расстоянии от выходной кромки. Выполнение всех этих условий исключает образование нагара на кромке патрубка 2. Since the surface temperature of the
Пример конкретного осуществления способа. An example of a specific implementation of the method.
При производстве порошкообразного оксида кадмия с производительностью 30 кг/час по испаренному металлу внутренний диаметр трубы 2 составил 45 мм. Электрическое сопротивление труб 1 и 2, выполненных из жаропрочного сплава высокого омического сопротивления ХН70Ю, составило 0,0021 Ом. Сила электрического тока, пропускаемого через токоподводы, 1100 А. Пары кадмия при температуре 790-810oС подавали в трубу 2, нагретую до температуры 880-900oС.In the production of powdered cadmium oxide with a productivity of 30 kg / h for vaporized metal, the inner diameter of
Скорость истечения паров кадмия при установившемся процессе испарения составила 6 м/с. В кольцевую горелку 3 подавали природный газ и воздух с различными соотношениями объемных расходов. The rate of expiration of cadmium vapor in the steady state evaporation process was 6 m / s. Natural gas and air were supplied to the
Температура воспламенения паров кадмия, определенная опытным путем, составила 840-860oС.The ignition temperature of cadmium vapor, determined experimentally, was 840-860 o C.
Скорость распространения пламени реакции горения паров кадмия, определенная расчетным путем, ориентировочно составила 4-5 м/с. Результаты конкретных примеров выполнения способа приведены в таблице. Как видно из таблицы (см.строки 1-4) при соотношении объемных расходов природного газа и воздуха
при любых значениях температуры патрубка и скорости истечения паров кадмия не исключается образование нагара. Это объясняется тем, что температура газового факела оказывается очевидно,ниже температуры реакции горения паров кадмия, и в зоне отрыва паров от кромки образуются тугоплавкие оксиды. На патрубке при этом наблюдалось образование нитевидных соединений из сажи и оксидов кадмия, приводящих к забивке патрубка. Кроме того большое количество сажи в конечном продукте ухудшает его качество.The flame propagation velocity of the cadmium vapor combustion reaction, determined by calculation, was approximately 4-5 m / s. The results of specific examples of the method are shown in the table. As can be seen from the table (see lines 1-4) when the ratio of volumetric flow rates of natural gas and air
at any values of the temperature of the pipe and the rate of expiration of the cadmium vapor is not excluded the formation of soot. This is because the temperature of the gas plume is obviously lower than the temperature of the combustion reaction of cadmium vapor, and in the zone of separation of the vapor from the edge, refractory oxides are formed. At the same time, the formation of filamentary compounds from soot and cadmium oxides was observed on the nozzle, leading to clogging of the nozzle. In addition, a large amount of soot in the final product impairs its quality.
При соотношении
(см.строки 13-16) нагар образуется вследствие полного сжигания природного газа и проникновения избытка окислителя к кромке выхода поров из патрубка.With the ratio
(see lines 13-16) carbon deposits are formed due to the complete combustion of natural gas and the penetration of excess oxidizing agent to the edge of the exit of pores from the pipe.
При соотношениях и температурах патрубка 830oС (см.строки 5,7,9,16) образование нагара связано с конденсацией паров на стенках патрубках. Нарост прочный, с трудом отделяется. При соотношениях
и скорости истечения паров 3 м/с причиной образования нагара является окисление паров внутри патрубка. Пламя не отрывается от кромки патрубка. Нарост в данном случае хрупкий, но требуется его принудительная очистка.With the ratios and temperatures of the pipe 830 o C (see
and a vapor flow rate of 3 m / s, the cause of carbon formation is the oxidation of the vapor inside the pipe. The flame does not come off the nozzle edge. The growth in this case is fragile, but it requires forced cleaning.
Только при выполнении всех условий способа, заявленных в данном техническом решении, нагара не образуется (см.строки 8 и 12). Only when all the conditions of the method stated in this technical solution are fulfilled, soot is not formed (see
Таким образом заявляемые способ получения оксидов металла и устройство для его осуществления по сравнению с известными способами и устройствами обладают следующими преимуществами:
исключается образование нагара на кромках патрубка, являющегося некондиционным продуктом, снижаются потери готового продукта;
-устраняется трудоемкая операция по постоянной очистке патрубка во время работы;
исключается аварийная ситуация, т.к. не происходит забивки патрубка;
повышается качество конечного продукта, т.к. в нем отсутствуют включения нагара, уносимые с сотском образующихся оксидов. ТТТ1Thus, the inventive method for producing metal oxides and a device for its implementation in comparison with known methods and devices have the following advantages:
formation of carbon deposits on the edges of the pipe, which is a substandard product, is excluded, the loss of the finished product is reduced;
- eliminates the time-consuming operation of constantly cleaning the pipe during operation;
emergency situation is excluded, as there is no clogging of the pipe;
the quality of the final product increases, because it does not contain carbon deposits carried away with the sotcom of the resulting oxides. TTT1
Claims (2)
где V1- объемный расход природного газа,
V2- объемный расход воздуха.1. The method of producing metal oxides, including the supply of metal vapor through the pipe and the oxidation of metal vapor with atmospheric oxygen, characterized in that the supply of metal vapor is carried out at a speed exceeding the flame propagation speed of the combustion reaction of metal vapor, the temperature of the pipe when supplying metal vapor is maintained above temperature combustion reactions of metal vapor, and at the exit of metal vapor from the nozzle create fire protection by burning natural gas in an annular gas burner with a volumetric ratio expenses
where V 1 - volumetric flow rate of natural gas,
V 2 - volumetric air flow.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93037880A RU2061584C1 (en) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Method for production of metal oxides and device for its embodiment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93037880A RU2061584C1 (en) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Method for production of metal oxides and device for its embodiment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2061584C1 true RU2061584C1 (en) | 1996-06-10 |
| RU93037880A RU93037880A (en) | 1996-11-20 |
Family
ID=20145534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93037880A RU2061584C1 (en) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | Method for production of metal oxides and device for its embodiment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2061584C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2462332C2 (en) * | 2010-12-21 | 2012-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Method of producing nanodisperse powder and device to this end |
-
1993
- 1993-07-23 RU RU93037880A patent/RU2061584C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Заявка Великобритании N 158654Э, кл.С 22 В 19/34, опубл. 1975. Патент ПНР N 128081, кл. F 23 Д 11/40, опубл. 1985. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2462332C2 (en) * | 2010-12-21 | 2012-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" | Method of producing nanodisperse powder and device to this end |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4634611A (en) | Flame spray method and apparatus | |
| US5019686A (en) | High-velocity flame spray apparatus and method of forming materials | |
| EP0567569B1 (en) | Thermal spray method utilizing in-transit powder particle temperatures below their melting point | |
| CA1296178C (en) | Apparatus and process for producing high density thermal spray coatings | |
| US4121083A (en) | Method and apparatus for plasma flame-spraying coating material onto a substrate | |
| US2861900A (en) | Jet plating of high melting point materials | |
| US4370538A (en) | Method and apparatus for ultra high velocity dual stream metal flame spraying | |
| US5486383A (en) | Laminar flow shielding of fluid jet | |
| FI79348B (en) | ANORDING FOER BILDANDE AV TAENDBARA FASTMATERIAL / GAS-SUSPENSIONER. | |
| US20110229649A1 (en) | Supersonic material flame spray method and apparatus | |
| US4121082A (en) | Method and apparatus for shielding the effluent from plasma spray gun assemblies | |
| US7449068B2 (en) | Flame spraying process and apparatus | |
| US20210122081A1 (en) | High velocity oxy air fuel thermal spray apparatus | |
| JPH02221362A (en) | High speed powder heat-spraying method for spraying unmelted material | |
| RU2061584C1 (en) | Method for production of metal oxides and device for its embodiment | |
| WO2000070266A1 (en) | Burner and combustion method for the production of flame jet sheets in industrial furnaces | |
| AU2006312076A1 (en) | Flame spraying process and apparatus | |
| US5531590A (en) | Shock-stabilized supersonic flame-jet method and apparatus | |
| CH341692A (en) | Spray coating process for ceramic materials | |
| RU2169792C2 (en) | Method of flame spraying of metal powders | |
| JP3524871B2 (en) | High-speed thermal spray apparatus for forming a substance and a method for forming a coating or a bulk substance by the spray apparatus | |
| RU2163864C2 (en) | Gasodynamic metal spray gun -thermic breaker | |
| JPS6357755A (en) | Ni-base alloy powder for thermal spraying and its production | |
| SU1316708A1 (en) | Burner of gas-tyre gun for wire metallization | |
| JP2002336744A (en) | High-speed thermal spray apparatus for forming a substance and a method for forming a coating or a bulk substance by the spray apparatus |