專(zhuān)利名稱(chēng)：節(jié)能型煉鐵球團(tuán)焙燒豎爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種焙燒煉鐵球團(tuán)的豎爐，特別是涉及節(jié)能型煉鐵球團(tuán)焙燒豎爐，屬于冶金行業(yè)煉鐵原料生產(chǎn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
球團(tuán)焙燒豎爐的發(fā)展經(jīng)歷了圓型、矩型階段，目前國(guó)內(nèi)常見(jiàn)帶導(dǎo)風(fēng)墻和烘干床的矩型豎爐，存在設(shè)備復(fù)雜、投資高、大型化困難的問(wèn)題。近幾年發(fā)展起來(lái)的小環(huán)型豎爐存在供熱強(qiáng)度低，火焰穿透力不足，溫度分布不均勻且控制能力差，易結(jié)瘤，產(chǎn)品質(zhì)量差，產(chǎn)量低，無(wú)法大型化。為此本人2000年11月17日申請(qǐng)“酸性氧化球團(tuán)焙燒豎爐”，專(zhuān)利號(hào)ZL00260319.5，目前已應(yīng)用8座，生產(chǎn)穩(wěn)定可靠，且投資低、占地少，生產(chǎn)成本低，已由全國(guó)球團(tuán)技術(shù)研討會(huì)暨金屬學(xué)會(huì)球團(tuán)技術(shù)協(xié)調(diào)組成員大會(huì)正式定名為T(mén)CS豎爐。(TCS為本人領(lǐng)導(dǎo)公司所注冊(cè)商標(biāo))目前年產(chǎn)70萬(wàn)噸以上的大型TCS豎爐已正常運(yùn)行將近一年，并表現(xiàn)出良好技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，突破了豎爐大型化這一國(guó)際難題。但實(shí)踐證明該爐還需改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是利用冷卻球團(tuán)所產(chǎn)生的熱風(fēng)作為助燃風(fēng)，使焙燒球團(tuán)的能耗大大下降，并大幅度提高焙燒過(guò)程的氧化氣氛，同時(shí)，用多個(gè)獨(dú)立燃燒室代替TCS豎爐的一個(gè)中心燃燒室，使溫度控制更加方便靈活，提供一種節(jié)能型煉鐵球團(tuán)焙燒豎爐。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該爐體為圓形，包括加料裝置、烘干床、預(yù)熱帶、焙燒帶、上、下燃燒室、均熱帶、冷卻帶及冷卻和排料裝置，廢氣和粉粒排出裝置，烘干床由上、下傘體組成位于爐體的上部，上、下傘體均設(shè)有烘干床爐蓖子，由上至下依次分為防過(guò)濕帶、上干燥帶和下干燥帶，加料裝置位于上傘體的頂部，冷卻和排料裝置設(shè)置在爐體外側(cè)下部，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)是，a、由中心灰斗、中心風(fēng)管和中心廢氣管道構(gòu)成第一路粉粒排出裝置，其中中心風(fēng)管座落于爐體的基礎(chǔ)之上，與爐體支柱和冷卻風(fēng)箱一并組成承重結(jié)構(gòu)，中心灰斗座落在中心風(fēng)管之上；廢氣集塵箱設(shè)置在爐頂外側(cè)，與爐頂廢氣導(dǎo)出管組成另一路廢氣粉料排出機(jī)構(gòu)；b、由冷卻風(fēng)箱、冷卻風(fēng)分布管、排料立管和排料側(cè)管構(gòu)成的冷卻和排料裝置，位于爐體的下部，其中冷卻裝置的上方爐膛為冷卻帶，冷卻帶之上設(shè)置有下燃燒室，兩個(gè)相鄰的下燃燒室之間的上方均設(shè)有一個(gè)上燃燒室，上、下燃燒室的側(cè)墻上部設(shè)有與焙燒帶相通的噴火口，下部與排料口對(duì)應(yīng)。
由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、燃燒室的結(jié)構(gòu)順利解決了熱風(fēng)所含粉塵的自然沉降和排出問(wèn)題，使直接利用含塵熱風(fēng)助燃得以實(shí)現(xiàn)，防止了燃燒室和噴火孔的堵塞。助燃風(fēng)溫度可達(dá)500℃以上，從而大大節(jié)省了煤氣，并提高了焙燒氧化氣氛。
2、上、下多個(gè)燃燒室可獨(dú)立控制溫度，使操作更加靈活可靠，雙層烘干床具有篩分功能，篩除的粉塵可隨廢氣一起排出爐外，從而大大改善了焙燒帶料柱透氣性，使氣流分布和溫度分布均勻合理，既可提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，又可防止結(jié)瘤。
3、雙層烘干床面積大，可實(shí)現(xiàn)變溫變向慢速干燥，避免生球的過(guò)濕和爆裂。
4、容易大型化，生產(chǎn)效率高。
5、爐內(nèi)冷卻能力強(qiáng)，排料溫度可降至300℃以下，無(wú)需再裝備帶冷機(jī)等重型設(shè)備。并且減少了揚(yáng)塵點(diǎn)，環(huán)保效果好。
6、易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，且日常電耗和維修費(fèi)用低。
7、爐體總高度低，可節(jié)省占地面積和投資。
8、球團(tuán)生產(chǎn)成本低，可根據(jù)需要在一個(gè)設(shè)計(jì)思想的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)多種爐型。


圖1為本實(shí)用新型的縱剖結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型沿排料口中心線的展開(kāi)示意圖。
圖3和附圖4為本實(shí)用新型的半邊截面圖。
圖5是本實(shí)用新型無(wú)上干燥帶、不帶上燃燒室，下燃燒室與爐殼平齊設(shè)置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6和圖7是圖5的半邊截面圖。
圖8是本實(shí)用新型無(wú)上干燥帶、不帶上燃燒室，下燃燒室凸出爐殼的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9本實(shí)用新型不帶上燃燒室，設(shè)置上干燥帶的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是圖9的沿排料口中心線的展開(kāi)示意圖。
圖11、圖12是圖9的半邊截面圖。
圖13是本實(shí)用新型無(wú)上干燥帶帶上燃燒室，下燃燒室凸出于爐殼的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖14是本實(shí)用新型無(wú)上干燥帶，有上下燃燒室，其中下燃燒室與爐殼平齊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15、圖16是圖14的半邊截面圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)例詳述本實(shí)用新型。
如圖1-4所示，該爐爐體和爐體大墻為環(huán)形，由加料裝置、烘干床、預(yù)熱帶、焙燒帶、上燃燒室、下燃燒室、均熱帶、冷卻帶及冷卻和排料裝置，廢氣和粉粒排出裝置等組成。它的結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖1，中心灰斗1、中心風(fēng)管2和中心廢氣管道3等組成第一路廢氣粉粒排出系統(tǒng)裝置。中心風(fēng)管2直接座落于基礎(chǔ)之上，并與爐體支柱27和冷卻風(fēng)箱6構(gòu)成全爐承重結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)首選鋼結(jié)構(gòu)也可設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或復(fù)合結(jié)構(gòu)。廢氣集塵箱22設(shè)于爐頂外側(cè)，并與爐頂廢氣導(dǎo)出管16組成第二路廢氣粉粒排出系統(tǒng)。冷卻風(fēng)箱6、冷卻風(fēng)分布管4、排料立管5和排料側(cè)管28構(gòu)成冷卻和排料裝置，位于爐體下部。在此之上至導(dǎo)風(fēng)墻引風(fēng)口7之間的爐膛為冷卻帶32，上面焙燒均熱好的球團(tuán)在此區(qū)域內(nèi)被冷卻至300℃以下，并被排出爐外。在冷卻帶之上的圓周方向上均布數(shù)個(gè)下燃燒室9，為擴(kuò)大燃燒室的空間，下燃燒室的一部分突出到爐殼以外。下燃燒室的數(shù)量可根據(jù)豎爐生產(chǎn)能力大小而增減，并且下燃燒室也可以不突出到爐殼以外與爐殼平齊設(shè)置如圖5、圖14。下燃燒室側(cè)墻中下方設(shè)有一個(gè)或數(shù)個(gè)燃燒器8。燃燒器8可根據(jù)用戶(hù)要求采用氣體、液體或固體燃燒器。而用固體燃料時(shí)，為確保密封首選煤粉或水煤漿，以改善調(diào)控能力，并避開(kāi)復(fù)雜的密封加煤系統(tǒng)，并要增設(shè)密封排灰系統(tǒng)，以防止?fàn)t灰對(duì)返礦的污染。爐膛內(nèi)下燃燒室9的側(cè)墻上部設(shè)有數(shù)個(gè)噴火口10，完成燃燒后強(qiáng)氧化氣氛的熱氣由此進(jìn)入爐膛的球團(tuán)料層中。噴火口10以下至導(dǎo)風(fēng)墻引風(fēng)口7之間的爐膛為均熱帶31，在此區(qū)域球團(tuán)在保持高溫的狀態(tài)下繼續(xù)完成氧化固結(jié)。如圖1、圖13、圖14，在相鄰兩個(gè)下燃燒室9之間的上方均設(shè)有一個(gè)上燃燒室26，其上仍設(shè)有數(shù)個(gè)噴火口10和燃燒器8。由于上燃燒室26的助燃風(fēng)溫度可高達(dá)800℃以上，所需燃料很少，故無(wú)需外擴(kuò)至爐殼以外。參見(jiàn)圖5、圖8、圖9，在小規(guī)模豎爐情況下，也可以減少兩個(gè)下燃燒室9之間的間距而取消上燃燒室26，參見(jiàn)圖5、圖8、圖9及圖13。如圖1，環(huán)型導(dǎo)風(fēng)墻11設(shè)手爐膛內(nèi)側(cè)，其下方設(shè)有導(dǎo)風(fēng)墻引風(fēng)口7，其上方設(shè)有導(dǎo)風(fēng)墻出風(fēng)口12，此系統(tǒng)將冷卻帶的多余熱風(fēng)導(dǎo)至預(yù)熱帶再利用。
如圖1導(dǎo)風(fēng)墻出風(fēng)口12以上至下傘體下沿之間的爐膛為預(yù)熱帶29，球團(tuán)在此區(qū)域被逐漸氧化和加熱。
如圖2，導(dǎo)風(fēng)墻出風(fēng)口12至下燃燒室噴火口10之間的爐膛為焙燒帶30，球團(tuán)在此區(qū)域發(fā)生強(qiáng)烈氧化反應(yīng)，并達(dá)到最高固結(jié)溫度。
參見(jiàn)圖1，加料裝置由布料器19和松料器20組成，設(shè)于爐頂正中，其下設(shè)烘干床的上傘體15和下傘體13，上下傘體支撐于中心灰斗1之上，并設(shè)有爐箅子板，形成棱錐或圓錐形。上傘體中上部又設(shè)有導(dǎo)料板25和防過(guò)濕帶供風(fēng)管24，并將上傘體分隔為防過(guò)濕帶21和上干燥帶23。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，小規(guī)模豎爐也可以不設(shè)上干燥帶23，只設(shè)置防過(guò)濕帶21，如圖5、圖8、圖13及圖14。
調(diào)溫風(fēng)箱17設(shè)在爐頂外側(cè)，也可設(shè)于爐頂廢氣集塵箱22之下，通過(guò)調(diào)溫風(fēng)管18與干燥床連接。并通過(guò)調(diào)溫風(fēng)管18可向干燥帶上部和防過(guò)濕帶區(qū)域配入冷風(fēng)，調(diào)節(jié)溫度。從而可大大減輕新入爐生球的過(guò)濕現(xiàn)象。
此烘干系統(tǒng)類(lèi)似于鏈篦機(jī)的干燥思想，與矩型豎爐相比干燥面積大且可實(shí)現(xiàn)變溫變向慢速干燥，從而防止過(guò)濕和爆裂問(wèn)題。并且有篩分功能，可大大改善焙燒帶料柱透氣性。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程皮帶運(yùn)到爐頂?shù)纳蛲ㄟ^(guò)布料器19和松料器20均勻地分布于防過(guò)濕帶21，在此區(qū)域內(nèi)，被300℃左右熱風(fēng)，初步加熱至60-80℃，再分別進(jìn)入上干燥帶23和下傘體13(又稱(chēng)下干燥帶)，使用450℃左右熱風(fēng)，使其最終完成干燥過(guò)程。然后在下傘體下部匯合進(jìn)入預(yù)熱帶29被初步氧化并預(yù)熱至600℃左右，再進(jìn)入焙燒帶30被強(qiáng)烈氧化，并升溫至1200℃以上，完成焙燒后進(jìn)入均熱帶31，在高溫下進(jìn)一步完成氧化和Fe2O3的晶粒長(zhǎng)大固結(jié)。然后進(jìn)入冷卻帶32，被冷卻至300℃以下，經(jīng)排料立管5和排料側(cè)管28排出爐外。各種氣流按圖中箭頭所指方向運(yùn)行。
該爐充分利用了500℃以上的含塵熱風(fēng)作為助燃風(fēng)，且料柱含粉塵少，透氣性好，大大降低了風(fēng)壓，節(jié)省了煤氣和電能。因而設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定可靠，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，能耗低、投資低、占地少、成本低、且易于實(shí)現(xiàn)大型化。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能型煉鐵球團(tuán)焙燒豎爐，該爐體為圓形，包括加料裝置、烘干床、預(yù)熱帶、焙燒帶、燃燒室、均熱帶、冷卻帶及冷卻和排料裝置，廢氣和粉粒排出裝置，烘干床由上、下傘體組成位于爐體的上部，加料裝置位于上傘體的頂部，冷卻和排料裝置設(shè)置在爐體外側(cè)下部，其特征在于，a、由中心灰斗、中心風(fēng)管和中心廢氣管道構(gòu)成第一路廢氣粉粒排出裝置，其中中心風(fēng)管座落于爐體的基礎(chǔ)之上，與爐體支柱和冷卻風(fēng)箱一并組成承重結(jié)構(gòu)，中心灰斗座落在中心風(fēng)管之上；廢氣集塵箱設(shè)置在爐頂外側(cè)，與爐頂廢氣導(dǎo)出管組成另一路廢氣粉料排出機(jī)構(gòu)；b、由冷卻風(fēng)箱、冷卻風(fēng)分布管、排料立管和排料側(cè)管構(gòu)成的冷卻和排料裝置，位于爐體的下部，其中冷卻裝置的上方爐膛為冷卻帶，冷卻帶之上設(shè)置有下燃燒室，下燃燒室的側(cè)墻上部設(shè)有與焙燒帶相通的噴火口，下部與排料口對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型煉鐵球團(tuán)焙燒豎爐，其特征在于，所述的爐體支柱和冷卻風(fēng)箱是鋼結(jié)構(gòu)，也可以是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼與鋼筋混凝土兩者的混合結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型煉鐵球團(tuán)焙燒豎爐，其特征在于，所述的位于爐膛內(nèi)的上、下傘體上均設(shè)有棱形或圓錐形的烘干床爐算子，其中上傘體的中上部設(shè)有導(dǎo)流板和防過(guò)濕帶供風(fēng)管，上傘體通過(guò)導(dǎo)流板和防過(guò)濕帶供風(fēng)管分隔為防過(guò)濕帶和上干燥帶，爐膛內(nèi)側(cè)設(shè)置有環(huán)形導(dǎo)風(fēng)墻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型煉鐵球團(tuán)焙燒豎爐，其特征在于，所述的下燃燒室凸出在爐殼的外部，也可與爐殼平齊設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型煉鐵球團(tuán)焙燒豎爐，其特征在于，下燃燒室側(cè)墻的中下方至少設(shè)置一個(gè)燃燒器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型煉鐵球團(tuán)焙燒豎爐，其特征在于，預(yù)熱帶和冷卻帶為環(huán)行或多邊形，焙燒帶和均熱帶設(shè)置為多個(gè)，為多邊形，其中冷卻風(fēng)箱和冷卻風(fēng)分布管位于冷卻帶下方。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的節(jié)能型煉鐵球團(tuán)焙燒豎爐，其特征在于，上傘體可以只設(shè)置防過(guò)濕帶。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的節(jié)能型煉鐵球團(tuán)焙燒豎爐，其特征在于，兩個(gè)下燃燒室的上方均設(shè)有上燃燒室，上燃燒室的側(cè)墻上設(shè)有燃燒器和噴火口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型煉鐵球團(tuán)焙燒豎爐，其特征在于，調(diào)溫風(fēng)箱位于爐頂外側(cè)，還可設(shè)置在爐頂廢氣集裝箱之下，通過(guò)調(diào)溫風(fēng)管與干燥床連接。
專(zhuān)利摘要一種節(jié)能型煉鐵球團(tuán)焙燒豎爐，該爐體為圓形，由中心灰斗、中心風(fēng)管和中心廢氣管道構(gòu)成第一路廢氣粉粒排出裝置，其中中心風(fēng)管座落于爐體的基礎(chǔ)之上，與爐體支柱和冷卻風(fēng)箱一并組成承重結(jié)構(gòu)，中心灰斗座落在中心風(fēng)管之上；廢氣集塵箱設(shè)置在爐頂外側(cè)，與爐頂廢氣導(dǎo)出管組成另一路廢氣粉料排出機(jī)構(gòu)；由冷卻風(fēng)箱、冷卻風(fēng)分布管、排料立管和排料側(cè)管構(gòu)成的冷卻和排料裝置，位于爐體的下部，其中冷卻裝置的上方爐膛為冷卻帶，冷卻帶之上設(shè)置有下燃燒室，下燃燒室的側(cè)墻上部設(shè)有與焙燒帶相通的噴火口，下部與排料口對(duì)應(yīng)。該爐溫度控制方便靈活，生產(chǎn)效率高，揚(yáng)塵點(diǎn)少，環(huán)保節(jié)能效果顯著。
文檔編號(hào)C22B1/214GK2652943SQ20032011206
公開(kāi)日2004年11月3日 申請(qǐng)日期2003年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月27日
發(fā)明者劉樹(shù)鋼 申請(qǐng)人:劉樹(shù)鋼