專利名稱：回轉(zhuǎn)膛式爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來處理礦石的爐子，具體地，涉及回轉(zhuǎn)膛式爐。
在還原性熱焦炭處理含有金屬氧化物的金屬礦石時，常使用回轉(zhuǎn)膛式爐。這種爐子一般含有一個帶有可相對于爐室其他部分旋轉(zhuǎn)的、稱之為回轉(zhuǎn)爐床的爐底的環(huán)形爐室和多個設(shè)置在爐室側(cè)壁和頂蓋上的燃燒嘴。通常將待處理的含有金屬氧化物的礦石顆粒與焦炭相混合后加入爐內(nèi)，并鋪在回轉(zhuǎn)爐床上，以利用CO(一種有效的還原劑)析出。由燃燒嘴加熱，使非均質(zhì)的焦炭/礦石混合物達(dá)到高溫，進(jìn)行還原反應(yīng)。
但是，這種結(jié)構(gòu)的爐子無論從作業(yè)的經(jīng)濟(jì)性還是從環(huán)境保護(hù)方面看都有一些缺點。一方面，用C或者說用CO還原金屬氧化物的反應(yīng)實際上是一種吸熱反應(yīng)，只有在高溫下才能達(dá)到最好的效果，因此，要獲得良好的工藝效率就需要很大的能量消耗，這就不可避免地提高作業(yè)成本。
另一方面，由于爐室內(nèi)部的氣氛是富CO的，并產(chǎn)生含高污染物的廢氣，因此，上述的熱焦炭處理法對環(huán)境保護(hù)是相當(dāng)不利的。
歐洲專利EP-A-0 508 166公開過一種回轉(zhuǎn)膛式爐，在這種爐子中，通過一個空氣一氣體燃燒器使廢氣從相對于上述爐床的旋轉(zhuǎn)方向位于加料裝置的出口和排氣機(jī)構(gòu)的入口間的爐室第一區(qū)傳送到位于排料裝置的入口和排氣機(jī)構(gòu)的出口間的第二區(qū)，為此，用一塊隔板將上述的第一區(qū)與爐室的其他部分隔開，所述的隔板僅允許鋪在旋轉(zhuǎn)爐床表面上的礦石通過。但是，從第一區(qū)至第二區(qū)的氣體流速是不能調(diào)節(jié)的。而且，這些氣體在第二區(qū)不進(jìn)行擴(kuò)散燃燒，這就影響了其工藝進(jìn)程的效率。
本發(fā)明的目的在于提供一種回轉(zhuǎn)膛式爐，這種爐子既可降低能源成本，又可降低所產(chǎn)生的排出物的污染程度，從而使?fàn)t子作業(yè)更具有經(jīng)濟(jì)效益方面的優(yōu)點，同時從環(huán)境保護(hù)方面看也合適得多。本發(fā)明的爐子還可克服上述爐子的缺點，即具有調(diào)節(jié)氣體流速的機(jī)構(gòu)，并可使氣體進(jìn)行擴(kuò)散燃燒。
因此，本發(fā)明的主題就是一種處理礦石的回轉(zhuǎn)膛式爐，它包括一個帶有加料裝置和排料裝置的環(huán)形爐室(所述加料裝置和排料裝置彼此鄰近的設(shè)置在上述爐室的某一扇形段上)；多個沿著環(huán)形爐室設(shè)置在其側(cè)壁和頂蓋上的燃燒嘴；排出廢氣的機(jī)構(gòu)；和將氣體從相對于上述爐床的旋轉(zhuǎn)方向位于加料裝置的出口和排氣機(jī)構(gòu)的入口間的爐室第一區(qū)傳送到位于排料裝置的入口和排氣機(jī)構(gòu)出口間的第二區(qū)的裝置，其特征在于，上述的傳送氣體的機(jī)構(gòu)是通過在第一區(qū)吸氣和在第二區(qū)的壓力傳遞而進(jìn)行氣體強(qiáng)制輸送的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)帶有調(diào)節(jié)上述強(qiáng)制輸送的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
從下面結(jié)合附圖并通過非限制性實例對本發(fā)明實施例的詳細(xì)說明，可清楚地看出本發(fā)明的其他優(yōu)點和特征，附圖中

圖1是本發(fā)明的回轉(zhuǎn)膛式爐的局部剖切的平面圖；圖2是沿圖1所示爐子的II-II線的剖視圖；和圖3是沿圖1所示爐子的III-III線的局部剖視放大圖。
圖1示出本發(fā)明的回轉(zhuǎn)膛式爐，其中標(biāo)號1表示該爐的環(huán)形爐室，所述爐室由一個頂蓋201和兩個側(cè)壁101以及一個可由傳動機(jī)構(gòu)(圖中未示出，也未作詳述)帶動而沿箭頭F所示方向旋轉(zhuǎn)的爐床301構(gòu)成。爐室1帶有多個設(shè)置在其側(cè)壁101上的燃燒嘴111和多個設(shè)置在其頂蓋201上的燃燒嘴211。上述的膛式爐設(shè)有由傳送帶4和加料斗104組成的加料裝置，并且，在鄰近該加料裝置的位置上設(shè)有排出在爐內(nèi)還原過的礦石的排料裝置，該排料裝置包含螺旋傳送器5、料斗205和傳送帶105。這些排料裝置設(shè)置在爐室1的爐床301上的爐料完成整圈的旋轉(zhuǎn)后到達(dá)的位置上。在分別位于加料裝置的出口和排料裝置的入口處的爐室1的兩端出、入口處設(shè)有兩個由U形管道6連接起來的氣口106和206，管道6內(nèi)有兩個環(huán)形收集器306，這兩個收集器306同軸排列，并帶有若干個與管道6相通的噴嘴316。在與加料裝置的出口處約呈90°角的位置上，設(shè)有一個與用來排出爐內(nèi)氣體的排氣管3相連通的出氣口103。
圖2示出圖1所示的膛式爐沿II-II線剖切的局部剖視圖。兩個圖中相同的標(biāo)號對應(yīng)于相同的部件。從圖2可看到在爐室1內(nèi)橫向設(shè)置的兩個壁，也就是位于加料裝置4、104的出口處的壁401和位于排料裝置5、105、205的入口處的壁501。這兩個壁除了留下一點向著爐床301的間隙外，幾乎完全隔斷爐室1的自由空間，在爐床301上覆蓋上一層由料斗104加入的礦石10。在爐床的相對的部分，螺旋傳送器5推出還原后的礦石11，再將它拋入料斗205中。圖中還示出兩個與上述環(huán)形收集器306相連接的進(jìn)氣導(dǎo)管326，每個進(jìn)氣導(dǎo)管326帶有一個流速調(diào)節(jié)器，在本實施中，該流速調(diào)節(jié)器就是閥336。
圖3較詳細(xì)地示出管道6與環(huán)形收集器306之間的連接。噴嘴316可通過設(shè)置在上述管道6內(nèi)表面上的開口406將它們的噴出物送入管道6之內(nèi)部。
下面說明本發(fā)明的回轉(zhuǎn)膛式爐的工作狀況。由傳送帶4將含有待處理的并與適量的焦炭混合的爐料10送入料斗104，并由料斗104將爐料均勻地鋪在爐床301上，形成一個薄層。在爐室1的入口處，爐料10由燃燒嘴111加熱，在此條件下，焦炭放出CO和CO2，并以此種方式開始進(jìn)行還原爐料中含有的金屬氧化物的反應(yīng)。在回轉(zhuǎn)膛式爐的爐室1的第一區(qū)中產(chǎn)生的氣體含有高濃度的CO，這種高的CO濃度一方面促進(jìn)還原反應(yīng)的發(fā)展，另一方面，又使所產(chǎn)生的氣體迅速排出。
在本發(fā)明的膛式爐中，由于環(huán)形收集器306的噴嘴316的作用，氣體由吸氣口106吸入，并且通過在調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)336控制下正常供入系統(tǒng)中的氣體和/或空氣，有可能克服兩個區(qū)域之間的壓力差和管道6本身沿管道6的壓力降而進(jìn)行兩個區(qū)域之間的氣體強(qiáng)制傳輸，隨后，上述氣體在壓力作用下再通過氣口206進(jìn)入排料裝置5，105，205的入口區(qū)，這樣，高能量的氣體被輸送到爐室1的這個區(qū)域，從而使?fàn)t室的高溫得以保持，并顯著節(jié)約燃料。而且，從爐室第一區(qū)排出的氣體的上述新型的燃燒方式也保證了從排氣管3排出的氣體的污染程度較低。
到達(dá)爐室的上述第二區(qū)的氣體隨后進(jìn)行擴(kuò)散燃燒，這對于提高過程的總的生產(chǎn)能力是十分有效的。
圖中僅僅示出一個對爐室內(nèi)產(chǎn)生的氣體的吸氣區(qū)和一個壓力傳送區(qū)。但是，在回轉(zhuǎn)膛式爐的不同點上具有更多個吸氣口和更多的氣體壓力傳送口的回轉(zhuǎn)膛式爐仍應(yīng)認(rèn)為是屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用來處理礦石的回轉(zhuǎn)膛式爐，包括一個帶有加料裝置(4，104)和排料裝置(5，105，205)的環(huán)形爐室(1)，所述加料裝置和排料裝置彼此鄰近地設(shè)置在上述爐室(1)的某一扇形段上；若干個沿上述環(huán)形爐室(1)設(shè)置在其側(cè)壁(101)和頂蓋(201)上的燃燒嘴(111，211)；排出廢氣的機(jī)構(gòu)(3)；和將氣體從相對于爐床(301)的轉(zhuǎn)動方向位于加料裝置(4，104)的出口和排氣機(jī)構(gòu)(3)的入口間的爐室第一區(qū)傳送至位于排料裝置(5，105，205)的入口和排氣機(jī)構(gòu)(3)的出口間的第二區(qū)的機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述的傳送氣體的機(jī)構(gòu)是通過在上述第一區(qū)吸氣和在上述第二區(qū)壓力傳遞的方式來強(qiáng)制輸送氣體的機(jī)構(gòu)(6，106，206，306，316)，上述的機(jī)構(gòu)帶有調(diào)節(jié)上述強(qiáng)制輸送的機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的膛式爐，其特征在于，上述的強(qiáng)制輸送氣體的機(jī)構(gòu)包括一根兩端分別與設(shè)置在上述第一區(qū)的吸氣機(jī)構(gòu)(106)和設(shè)置在上述第二區(qū)的壓力傳遞機(jī)構(gòu)(206)相連接的管道(6)，該管道(6)帶有正常供入氣體和/或空氣的機(jī)構(gòu)(306，316)，該機(jī)構(gòu)可使要克服爐室(1)兩區(qū)之間的壓力差和管道(6)本身的壓力降而在兩區(qū)之間傳送的氣體得以輸送，并使其傳送速度由調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(336)來控制，如果合適的話，可促進(jìn)上述氣體的燃燒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的膛式爐，其特征在于，上述的供氣機(jī)構(gòu)至少是一個與上述管道(6)同心并帶有若干個與管道(6)相通的噴嘴(316)的環(huán)形收集器(306)，該收集器(306)分別與一個帶有調(diào)節(jié)閥(336)的入口管(326)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的膛式爐，其特征在于，上述的吸氣機(jī)構(gòu)至少包括一個位于上述爐室(1)的頂蓋(201)上的開口(106)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2～4中任一項的膛式爐，其特征在于，上述的壓力傳遞機(jī)構(gòu)至少包括一個設(shè)置在上述爐室(1)頂蓋(201)上的開口(206)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的膛式爐，其特征在于，上述的開口(106)設(shè)在上述的加料裝置(4，104)附近。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的膛式爐，其特征在于，上述的開口(206)設(shè)在上述的排料裝置(5，105)附近。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項的膛式爐，其特征在于，上述爐室的第一區(qū)是一個位于上述加料裝置(4，104)與上述排氣機(jī)構(gòu)(3)之間的約呈90°的扇形段。
全文摘要
處理礦石的回轉(zhuǎn)膛式爐,包括一個帶有加料裝置(4,104)和排料裝置(5,105,205)的環(huán)形爐室(1),上述裝置彼此鄰近地設(shè)置在爐室(1)的某一扇形段上;沿爐室(1)設(shè)在側(cè)壁(101)和頂蓋(201)上的多個燃燒嘴(111,211);排出廢氣的機(jī)構(gòu)(3);和通過在第一區(qū)吸氣和在第二區(qū)壓力傳送的方式強(qiáng)制輸送氣體的機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)帶有調(diào)節(jié)強(qiáng)制輸送的機(jī)構(gòu)。
文檔編號F27B9/16GK1178316SQ9711799
公開日1998年4月8日 申請日期1997年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月6日
發(fā)明者皮埃爾喬治·豐塔納 申請人:Demag意大利工廠股份公司