專利名稱：一種焙燒豎爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型主要涉及到礦物焙燒設(shè)備領(lǐng)域，特指一種焙燒用豎爐。
背景技術(shù)：
豎爐廣泛用于鐵礦球團(tuán)的氧化焙燒或直接還原鐵領(lǐng)域，鋼鐵冶金行業(yè)中用于鐵礦球團(tuán)的氧化焙燒或直接將球團(tuán)還原為鐵，是鋼鐵冶金中不可缺少的工藝設(shè)備；同時(shí)，其也可用于石灰石白云石等塊狀物料的焙燒，用來生產(chǎn)石灰，是十分普遍的一種焙燒設(shè)備。豎爐作為一種焙燒設(shè)備，與回轉(zhuǎn)窯相比具有占地小、流程少、整體投資省等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于中小型鋼鐵廠具有很高的推廣價(jià)值。常見的豎爐結(jié)構(gòu)如圖1所示物料從爐體7頂部布料，通過位于頂部的干燥床1干燥，向下運(yùn)行；焙燒所需熱主要由爐體7兩側(cè)的燃燒室4供給。物料自上而下依次通過干燥段701、焙燒段702、均熱段703、冷卻段704等區(qū)域，當(dāng)物料到達(dá)冷卻段704后被冷卻鼓風(fēng)機(jī)5鼓入的冷卻風(fēng)冷卻，球團(tuán)冷卻到較低溫度后由排料機(jī)6排出。大部分冷卻風(fēng)通過冷卻段704后，吸收了球團(tuán)熱后溫度升高，并從中部導(dǎo)風(fēng)墻2中流入干燥床1下。其中，中部導(dǎo)風(fēng)墻2是豎爐結(jié)構(gòu)中一個(gè)很重要的組成部分，它的作用是分流從冷卻段704鼓上來的冷風(fēng)，圖中箭頭所示的即是豎爐的風(fēng)流走向。為了不讓焙燒段702的高溫球團(tuán)礦受到從下部冷卻段704鼓上來的冷風(fēng)影響，在焙燒段702與干燥段701設(shè)置了中部導(dǎo)風(fēng)墻2，這樣就可以讓一部分冷風(fēng)從中部導(dǎo)風(fēng)墻2中間分流至爐頂散出。在中部導(dǎo)風(fēng)墻2下方設(shè)置了大水梁3，其作用是承受中部導(dǎo)風(fēng)墻2的重力載荷，在大水梁3中須通入循環(huán)冷卻水以保證梁的承重強(qiáng)度不受到高溫影響。上述結(jié)構(gòu)的豎爐雖然爐型簡(jiǎn)單，但卻存在許多弊病1)中部導(dǎo)風(fēng)墻2的壽命極短中部導(dǎo)風(fēng)墻2由于受大水梁3和墻體的制約，壽命極短，最長(zhǎng)一年多，最短幾十天，且檢修更換起來極為麻煩，一旦中部導(dǎo)風(fēng)墻2倒塌，需要比較長(zhǎng)的時(shí)間才能修復(fù)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)，同時(shí)工人的檢修強(qiáng)度和環(huán)境相當(dāng)惡劣。2)有了中部導(dǎo)風(fēng)墻2，豎爐需要設(shè)置與之適應(yīng)的大型冷卻設(shè)備，隨之帶來設(shè)備維護(hù)費(fèi)用高、檢修周期短、爐子作業(yè)率低、爐體投資費(fèi)用高等一系列問題。3)大水梁3的長(zhǎng)度不宜過長(zhǎng)，過長(zhǎng)則會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部水溫過高從而失去冷卻梁壁的作用。而對(duì)大水梁3長(zhǎng)度的限制間接導(dǎo)致了傳統(tǒng)豎爐尺寸無法大型化，給鋼鐵企業(yè)帶來了損失。4)因?yàn)樨Q爐只靠?jī)蓚?cè)燃燒室4供熱，無法將溫度按四段調(diào)節(jié)均勻分布，這樣易造成球團(tuán)礦在下行的過程中結(jié)瘤，導(dǎo)致經(jīng)常需要停爐清窯，對(duì)鋼鐵廠的人力、物力都造成了極大的負(fù)擔(dān)，同時(shí)也嚴(yán)重影響了年作業(yè)率與年產(chǎn)量。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題就在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、成本低廉、使用壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定可靠、操作調(diào)節(jié)性更強(qiáng)、可優(yōu)化爐內(nèi)氣氛、降低焙燒物料的能耗、令加熱更加均勻的焙燒豎爐。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種焙燒豎爐，包括爐體、兩個(gè)以上的燃燒室以及位于爐體頂部的干燥床，所述爐體的內(nèi)腔中由上至下依次分為干燥段、焙燒段、均熱段和冷卻段，所述燃燒室位于爐體側(cè)面與焙燒段對(duì)應(yīng)的位置處并與爐體內(nèi)腔連通，所述爐體上設(shè)有回?zé)犸L(fēng)組件，所述回?zé)犸L(fēng)組件的進(jìn)風(fēng)端與位于燃燒室底部的爐體內(nèi)腔連通，所述回?zé)犸L(fēng)組件的出風(fēng)端與位于燃燒室頂部與干燥床之間的爐體內(nèi)腔連通。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)所述回?zé)犸L(fēng)組件包括一組以上的風(fēng)機(jī)和熱風(fēng)管道。所述熱風(fēng)管道上設(shè)有高溫調(diào)節(jié)閥。所述熱風(fēng)管道出風(fēng)端處的開口呈斜向上布置。所述焙燒段、均熱段和冷卻段處均設(shè)有與燃燒室布置方向平行、橫向穿設(shè)于爐體內(nèi)腔中的燃燒梁。所述燃燒梁包括腔體以及裝設(shè)于腔體內(nèi)的一個(gè)以上的中部燒嘴組件，所述腔體的底部開設(shè)有火焰噴出口，所述腔體由多根水冷梁搭接圍設(shè)而成。所述水冷梁的外表面上包裹有耐火材料層。所述腔體頂部處的多根水冷梁由上至下依次搭接形成兩層以上包覆結(jié)構(gòu)。所述耐火材料層在位于腔體外表面頂部處呈圓弧狀，或者所述耐火材料層在位于腔體的底部、火焰噴出口兩側(cè)處呈圓弧狀。所述腔體內(nèi)的中部設(shè)有橫向隔斷板，所述橫向隔斷板的兩端支承于水冷梁上，所述中部燒嘴組件安裝于橫向隔斷板上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、本實(shí)用新型的焙燒豎爐，通過設(shè)置回?zé)犸L(fēng)組件，由中部導(dǎo)風(fēng)變?yōu)榱藘蛇厡?dǎo)風(fēng)，完全取消了傳統(tǒng)的導(dǎo)風(fēng)墻和大水梁結(jié)構(gòu)；而正是由于導(dǎo)風(fēng)墻被回?zé)犸L(fēng)組件所取代，以往受水梁長(zhǎng)度限制無法大型化爐體的問題也迎刃而解。不僅克服了傳統(tǒng)導(dǎo)風(fēng)墻壽命短、維護(hù)成本高及風(fēng)量無法調(diào)節(jié)的問題，2、本實(shí)用新型的焙燒豎爐中，設(shè)置多根中部燃燒梁，通過調(diào)節(jié)燃燒梁的燃燒強(qiáng)度，可有效地將爐內(nèi)溫度按干燥、焙燒、均熱、冷卻四段均勻分布，從而減少球團(tuán)礦結(jié)瘤現(xiàn)象，增加豎爐作業(yè)率與產(chǎn)量。3、中部燃燒梁將中部燒嘴組件設(shè)置于整個(gè)燃燒梁的中部，在水冷梁的作用和耐火材料層的保護(hù)下，使其始終在一個(gè)相對(duì)低溫而安全的環(huán)境中正常工作，延長(zhǎng)了其使用壽命。同時(shí)，還進(jìn)一步通過增加耐火材料層對(duì)其進(jìn)行包裹，降低冷卻室溫度的方法，將現(xiàn)有的油冷結(jié)構(gòu)改成水冷結(jié)構(gòu)，減少了投資和維護(hù)成本，且進(jìn)一步減少了油資源的消耗，節(jié)約了成本。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中豎爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型中焙燒豎爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型中燃燒梁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中的B向結(jié)構(gòu)示意圖；[0031]圖5是圖3中A-A處的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是具體實(shí)施例中燃燒梁第一種腔體外形的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是具體實(shí)施例中燃燒梁第二種腔體外形的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是具體實(shí)施例中燃燒梁第三種腔體外形的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是具體實(shí)施例中燃燒梁第四種腔體外形的結(jié)構(gòu)示意圖。圖例說明1、干燥床；2、中部導(dǎo)風(fēng)墻；3、大水梁；4、燃燒室；5、冷卻鼓風(fēng)機(jī)；6、回?zé)犸L(fēng)組件；61、熱風(fēng)管道；63、高溫調(diào)節(jié)閥；7、爐體；701、干燥段；702、焙燒段；703、均熱段；704、冷卻段；8、燃燒梁；801、腔體；802、中部燒嘴組件；803、火焰噴出口 ；804、水冷梁；805、耐火材料層；806、橫向隔斷板；807、錨固釘；808、煤氣管；809、燒嘴噴口。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖2所示，本實(shí)用新型的焙燒豎爐，包括爐體7、兩個(gè)以上的燃燒室4以及位于爐體7頂部的干燥床1，爐體7的內(nèi)腔中由上至下依次分為干燥段701、焙燒段702、均熱段703和冷卻段704 (爐內(nèi)各種氣流如圖示箭頭方向運(yùn)行)，燃燒室4位于爐體7側(cè)面與焙燒段702對(duì)應(yīng)的位置處并與爐體內(nèi)腔連通。爐體7上設(shè)有回?zé)犸L(fēng)組件6，回?zé)犸L(fēng)組件6的進(jìn)風(fēng)端與位于燃燒室4底部的爐體內(nèi)腔連通，回?zé)犸L(fēng)組件6的出風(fēng)端與位于燃燒室4頂部與干燥床1之間的爐體內(nèi)腔連通。在本實(shí)施例中，回?zé)犸L(fēng)組件6與均熱段703處的爐體內(nèi)腔連通。通過回?zé)犸L(fēng)組件6可以從爐體7均熱段703兩側(cè)抽出低溫風(fēng)，集中后向上導(dǎo)入燃燒室4的上部、干燥床1以下，用于干燥物料；這樣就由中部導(dǎo)風(fēng)變?yōu)榱藘蛇厡?dǎo)風(fēng)，完全取消了傳統(tǒng)的導(dǎo)風(fēng)墻和大水梁結(jié)構(gòu)，而正是由于導(dǎo)風(fēng)墻被回?zé)犸L(fēng)組件6所取代，以往受水梁長(zhǎng)度限制無法大型化爐體的問題也迎刃而解。本實(shí)施例中，回?zé)犸L(fēng)組件6包括一組以上的風(fēng)機(jī)和熱風(fēng)管道61。在熱風(fēng)管道61上設(shè)有高溫調(diào)節(jié)閥63，這樣每條熱風(fēng)管道61均可通過高溫調(diào)節(jié)閥63任意調(diào)節(jié)風(fēng)量，控制干燥氣流以及調(diào)節(jié)爐內(nèi)氣氛。本實(shí)施例中，熱風(fēng)管道61出風(fēng)端處的開口呈斜向上布置，可有效防止管內(nèi)積灰。本實(shí)施例中，在焙燒段702、均熱段703和冷卻段704處均設(shè)有與燃燒室4布置方向平行、橫向穿設(shè)于爐體內(nèi)腔中的燃燒梁8。在生產(chǎn)過程中，通過調(diào)節(jié)三條燃燒梁8的燃燒強(qiáng)度，可有效調(diào)控焙燒、均熱與冷卻三段的溫度分布，有利于將爐內(nèi)溫度按段均勻分布，從而減少球團(tuán)礦結(jié)瘤現(xiàn)象，增加豎爐作業(yè)率與產(chǎn)量。如圖3、圖4和圖5所示，本實(shí)用新型中的燃燒梁8，包括腔體801以及裝設(shè)于腔體801內(nèi)的一個(gè)以上的中部燒嘴組件802，腔體801的底部開設(shè)有火焰噴出口 803，腔體801由多根水冷梁804搭接圍設(shè)而成，水冷梁804在工作時(shí)通入循環(huán)水，以降低中部燒嘴組件802工作時(shí)的溫度，從而保護(hù)中部燒嘴組件802。水冷梁804可采用無縫鋼管，其結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，承重能力強(qiáng)，不易斷，且不會(huì)出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象。通過將現(xiàn)有的油冷結(jié)構(gòu)改成水冷結(jié)構(gòu)，減少了投資和維護(hù)成本，還進(jìn)一步減少了油資源的消耗，節(jié)約成本。本實(shí)施例中，在數(shù)根水冷梁804所形成腔體801的外表面上包裹有耐火材料層805，該耐火材料層805用來將水冷梁804和中部燒嘴組件802從惡劣的工作環(huán)境中隔離開來，以延長(zhǎng)它們的壽命。參見圖3、圖4、圖5和圖6，水冷梁804與耐火材料層805之間通過錨固釘807連接，錨固釘807與水冷梁804之間通過焊接固定。這樣，中部燒嘴組件802則位于整個(gè)燃燒梁的中部，在水冷梁804的作用和耐火材料層805的保護(hù)下，得以在一個(gè)相對(duì)低溫而安全的環(huán)境中正常工作下去。由于腔體801內(nèi)的高溫氣體會(huì)往上升，因此會(huì)在腔體801的頂部形成一個(gè)高溫區(qū)域，使其長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)下。本實(shí)施例中，進(jìn)一步令腔體801頂部處的多根水冷梁804由上至下依次搭接形成兩層以上包覆結(jié)構(gòu)，用來加大該處的冷卻效果，也可用以增強(qiáng)整個(gè)燃燒梁的隔熱、承重與抗沖擊能力。上述由多根水冷梁804由上至下依次搭接形成的兩層以上包覆結(jié)構(gòu)，其截面的形狀可以為三角形、梯形等等。本實(shí)施例中，耐火材料層805在位于腔體801外表面頂部和底部處呈圓弧狀。腔體801外表面的頂部處呈圓弧狀是為了使物料不易在腔體頂部堆積，可起到保護(hù)燃燒梁的作用。而腔體801底部、火焰噴出口 803兩側(cè)處呈圓弧狀是為了使噴出火焰的扇形面積更廣，可對(duì)火焰起一定的導(dǎo)流與修正形狀作用，從而均勻加熱待焙燒料，強(qiáng)化燃燒效果。在其他實(shí)施例中，如圖6所示，耐火材料層805在腔體801的底部處也可以為直角邊形態(tài)；或如圖7所示，耐火材料層805在腔體801的底部處也可以為直角邊形態(tài)且在腔體801的頂部為臺(tái)階狀、最上部為平直面；或如圖8所示，耐火材料層805僅在腔體801的頂部為臺(tái)階狀，最上部為平直面；或如圖9所示，耐火材料層805僅在腔體801的頂部為尖角狀。本實(shí)施例中，中部燒嘴組件802包括煤氣管808和連接于煤氣管808上的一個(gè)以上的燒嘴噴口 809。參見圖3，在腔體801內(nèi)的中部設(shè)有橫向隔斷板806，橫向隔斷板806的兩端通過焊接支承于水冷梁804上，煤氣管808就搭設(shè)于橫向隔斷板806上，更換時(shí)可直接抽取和插入，十分方便。生產(chǎn)過程中，中部燒嘴組件802的煤氣管808上每隔一定距離就有一個(gè)火焰噴出口 803，與腔體801內(nèi)的空氣混合燃燒，均勻地噴出火焰并沿弧形耐火材料層805呈扇狀發(fā)散開，對(duì)物料均勻加熱焙燒。同時(shí)，不停有水循環(huán)其中的水冷梁804不斷與中部燒嘴組件802周圍的空氣進(jìn)行熱交換，降低中部燒嘴組件802的工作溫度。外部的耐火材料層805將上述所有裝置緊緊包裹，在保護(hù)內(nèi)部裝置的同時(shí)還起到了導(dǎo)流和修正火焰形狀的作用，使點(diǎn)火效果更加理想，產(chǎn)品質(zhì)量更加優(yōu)良。以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種焙燒豎爐，包括爐體(7)、兩個(gè)以上的燃燒室(4)以及位于爐體(7)頂部的干燥床(1)，所述爐體(7)的內(nèi)腔中由上至下依次分為干燥段(701)、焙燒段(702)、均熱段(703) 和冷卻段(704)，所述燃燒室(4)位于爐體(7)側(cè)面與焙燒段(702)對(duì)應(yīng)的位置處并與爐體內(nèi)腔連通，其特征在于所述爐體(7)上設(shè)有回?zé)犸L(fēng)組件(6)，所述回?zé)犸L(fēng)組件(6)的進(jìn)風(fēng)端與位于燃燒室(4)底部的爐體內(nèi)腔連通，所述回?zé)犸L(fēng)組件(6)的出風(fēng)端與位于燃燒室(4)頂部與干燥床(1)之間的爐體內(nèi)腔連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焙燒豎爐，其特征在于所述回?zé)犸L(fēng)組件(6)包括一組以上的風(fēng)機(jī)和熱風(fēng)管道(61)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焙燒豎爐，其特征在于所述熱風(fēng)管道(61)上設(shè)有高溫調(diào)節(jié)閥(63)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焙燒豎爐，其特征在于所述熱風(fēng)管道(61)出風(fēng)端處的開口呈斜向上布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的焙燒豎爐，其特征在于所述焙燒段(702)、均熱段(703)和冷卻段(704)處均設(shè)有與燃燒室(4)布置方向平行、橫向穿設(shè)于爐體內(nèi)腔中的燃燒梁(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的焙燒豎爐，其特征在于所述燃燒梁(8)包括腔體(801)以及裝設(shè)于腔體(801)內(nèi)的一個(gè)以上的中部燒嘴組件(802)，所述腔體(801)的底部開設(shè)有火焰噴出口( 803 )，所述腔體(801)由多根水冷梁(804 )搭接圍設(shè)而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焙燒豎爐，其特征在于所述水冷梁(804)的外表面上包裹有耐火材料層(805)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焙燒豎爐，其特征在于所述腔體(801)頂部處的多根水冷梁 (804)由上至下依次搭接形成兩層以上包覆結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焙燒豎爐，其特征在于所述耐火材料層(805)在位于腔體(801)外表面頂部處呈圓弧狀，或者所述耐火材料層(805)在位于腔體(801)的底部、火焰噴出口(803)兩側(cè)處呈圓弧狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焙燒豎爐，其特征在于所述腔體(801)內(nèi)的中部設(shè)有橫向隔斷板(806)，所述橫向隔斷板(806)的兩端支承于水冷梁(804)上，所述中部燒嘴組件(802)安裝于橫向隔斷板(806)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種焙燒豎爐，包括爐體、兩個(gè)以上的燃燒室以及位于爐體頂部的干燥床，爐體的內(nèi)腔中由上至下依次分為干燥段、焙燒段、均熱段和冷卻段，燃燒室位于爐體側(cè)面與焙燒段對(duì)應(yīng)的位置處并與爐體內(nèi)腔連通，爐體上設(shè)有回?zé)犸L(fēng)組件，回?zé)犸L(fēng)組件的進(jìn)風(fēng)端與位于燃燒室底部的爐體內(nèi)腔連通，回?zé)犸L(fēng)組件的出風(fēng)端與位于燃燒室頂部與干燥床之間的爐體內(nèi)腔連通。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、成本低廉、使用壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定可靠、操作調(diào)節(jié)性更強(qiáng)、可優(yōu)化爐內(nèi)氣氛、降低焙燒物料的能耗、令加熱更加均勻等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F27B1/10GK202329065SQ201120476149
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者周浩宇, 賀新華 申請(qǐng)人:中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司