CN1003668B

CN1003668B - 烧结杯点火器

Info

Publication number: CN1003668B
Application number: CN86105753.8A
Authority: CN
Inventors: 任志国
Original assignee: Central Iron and Steel Research Institute
Current assignee: Central Iron and Steel Research Institute
Priority date: 1986-07-21
Filing date: 1986-07-21
Publication date: 1989-03-22
Also published as: CN86105753A

Abstract

本发明为铁矿粉造块实验室烧结杯点火装置。该装置具有两个煤气室和一个空气室、装配在两个煤气室上的两组共１９个烧嘴，以及液化石油气和助燃空气、氧气等输送管道系统。通过调节液化石油气和助燃空气的压力和消耗量，调节Ｏ₂Ｎ₂、ＣＯ₂气的消耗量，以及两组烧嘴数的配比，可控制点火器的供热强度、燃烧强度、燃烧废气温度和废气成分，从而满足烧结实验室烧结杯的点火、保温和一些特殊点火工艺的要求。

Description

烧结杯点火器

本发明属于铁矿粉造块实验室的辅助设备，主要适用于烧结实验室烧结杯的点火及保温。

作为烧结杯点火器，最主要的要求就是能模拟生产上的点火器，为烧结机的设计提供可靠的试验数据。

目前，国内外有许多类型的烧结杯点火器。从结构上看，有由4～5个烧嘴组成的点火器、引射式点火器和喷头式点火器;从所使用的燃料看，有使用焦炉煤气的，有使用混合煤气的，有使用液化石油气的，等等。而比较先进的有法国钢铁研究院研制的烧结杯点火器（Isdustrie Minerale-Mineralurgie 1974，No.10，P83～95）。该点火器的优点是能够准确控制点火温度、供热强度和废气成分。其缺点是它们仅有一组烧嘴，且烧嘴数量少（4个左右），另外是燃烧室大，整个点火器也比较大。为此，设备的热容量也大，使得用作烧结试验时，很难满足急速升温和快速降温的工艺要求，缺乏模拟性。而且，只能点火，不能保温;只能作烧结试验，不能作球团焙烧试验。

本发明的目的在于提供一种能随意调节温度、供热强度和废气成分，可以快速升温和降温，既能点火。又能保温的点火器，以便满足烧结实验室的点火，保温和一些特殊点火工艺要求，同时还可满足球团焙烧罐试验，模拟带式球团焙烧机的抽风干燥、预热、焙烧以及匀热段的要求。

根据上述目的，本发明采用了上、下两个煤气室和一个空气室，和分成两组的多个（共19个）出口直径小的烧嘴等的结构形式，以及可向燃烧室供应液化石油气、氧气、空气和氮气的多路供气系统。通过控制上、下煤气室和空气室的开、闭，通过调整两组烧嘴个数的配比，以及调节液化石油气和助燃空气的压力及消耗量，可以控制燃烧室的燃烧强度、供热强度和燃烧废气温度，满足烧结杯试验点火和保温等工艺要求。

当烧结点火需要高温时（如1200℃），上、下煤气室都通液化石油气，两组烧嘴都同时开启工作，使之能很快地升到所需的高温;当需要低温（如900℃）保温时，则可迅速切断下煤气室烧嘴的液化石油气的供应，改为输送冷空气，这样，就可迅速地把温度降低到所需的保温温度。

当烧结点火，需要控制燃烧废气成分时，可根据需要向空气室通入O₂、N₂或CO₂气体，使燃烧废气成分达到设定值。

烧嘴多及烧嘴出口径小，可减少燃烧室的体积，即减少了燃烧室的热容量，为快速升温或降温提供了条件。

具体解决方案和实施例可通过附图说明。

图1为烧结杯点火器结构示意图，图2为烧嘴结构及装配示意图。

在图1中，1、3、4、5、6、23、25、27、29均为阀门，2为流量计，7是压力计，8为布风板，9为上煤气室，10为下煤气室，11为空气室，12为上煤气室上盖，13为下煤气室上盖，14为空气室上盖（上述三个盖均可卸装），15为吊挂环，16为热电偶，17为点火棒，18为燃烧室，19为耐火可塑材料，20为保温层，21为钢壳，22为烧嘴。

燃烧室18由钢壳21、保温层20、耐火可塑材料19组成。

30、28、26、24分别为液化石油气、氮气、空气和氧气的输送管道。液化石油气输送管道30与上、下煤气室9、10相通，供给液化石油气;氮气输送管道28与液化石油气输送管道相连，用于吹扫液化石油气管道和上、下煤气室中残存的液化石油气;空气输送管道26与空气室11相通，供给《空气助燃;氧气管道24与空气输送管道相通，可通入O₂、N₂和CO₂等气体，改变燃烧废气成分，以便满足工艺要求。空气室的布风板3除保证助燃风分布均匀外，还对燃烧室上盖有冷却作用;上、下煤气室9、10的布风板可保证烧嘴燃烧稳定，烧嘴出口断面的温度均匀。

19个烧嘴分成两组。烧嘴进气口分别安装在下煤气室上盖13和空气室上盖14上，即各自与上、下煤气室9、10相通，供给液化石油气。两组烧嘴数的配比可根据烧结或焙烧球团工艺要求进行组合，可分成1与18、3与16、4与15、5与14、8与11等配比。如当用于烧结点火和保温时通常上煤气室和下煤气室分别布置8和11个烧嘴。为了保证点火器出口断面的温度均匀，每组烧嘴的分布呈梅花状。

图2为烧嘴结构及装配示意图。图中31为进气帽，32为压环，33为O形密封圈，13为下煤气室上盖，34为连通管，14为空气室上盖，35为定位环，36为石棉密封垫，37为烧嘴进气管，38为烧嘴上盖，22为烧嘴，39为螺帽，40为螺栓。

烧嘴结构由进气帽31，连通管34、烧嘴进气管37、烧嘴上盖38和烧嘴22组成。并通过压环32、O形密封圈33、定位环35和石棉密封垫36密封地安装在下煤气室上盖13或空气室上盖14上。

进气帽31的上部有多个进气孔，下部的中心有内螺纹。连通管34有中心孔道，上部有外螺纹，与进气帽31的内螺缝相配连接，下部中心有内螺纹，与烧嘴进气管37上部的外螺纹相配连接。烧嘴进气管37是一个中心全通管，直通烧嘴喷口，液化石油气可由上煤气室9通过进气帽31的气孔和连通管34以及烧嘴进气管37的中心孔道进入烧嘴;烧嘴上盖38上有许多小孔，与烧嘴相通，进入空气室的空气或氧气经这些小孔进入烧嘴。

当上煤气室的烧嘴需改为下煤气室的烧嘴时，其方法如下：

拧下进气帽31，将下煤气室上盖13卸下，再取下连通管34，把进气帽拧到对应的烧嘴进气管的上部外螺纹上即可。下煤气室上盖留下的孔可用特制的螺栓40和螺帽39相对拧紧堵上。当下煤气室的燃嘴需改成上煤气室的烧嘴时，其程序大致相反。

本发明的工艺过程如下：

点火开始前，打开阀门3、4、5、6和29。通入氮气，利用氮气吹扫管道中和上、下煤气室的残存液化石油气，然后将点火棒17通上电流，与此同时，打开阀门1，液化石油气通过流量计2后分成两股，分别进入上、下煤气室9、10，随即通过进气帽31进入烧嘴;同时空气阀门27打开少许，空气进入空气室11，并通过烧嘴上盖38上的小孔进入烧嘴。这样，液化石油气和空气在烧嘴混合。混合后混合气体进入燃烧室18，遇到热的点火棒17，就开始燃烧。点燃后，阀门3、4关闭，停止输送氮气。

由于两个煤气室的两组烧嘴同时点燃燃烧，使燃烧室的温度很快就升到所需的高温，如1200℃。待温度稳定一段时间后，可移至烧结杯点火。

如果点火工艺要求在稍低温度（如900℃）保温时，可打开阀门3，关闭阀门5，迅速切断下煤气室烧嘴的可燃气供给;同时，通过阀门3，氮气管道向下煤气室的烧嘴输送氮气，保持下煤气室的正压。这样，燃烧废气温度就可在十几秒钟内由高温（如1200℃）降低到低的保温温度（如900℃）。通过调节液化石油气的流量维持保温温度。

在点火和保温完毕后，为了保证安全，也需用氮气把管道和上、下煤气室中残存的液化石油气吹扫干净。

本发明是通过调节点火器的主要工艺参数燃烧强度、供热强度、燃烧废气温度、燃烧废气成分来模拟烧结点火和烧结保温过程，以及满足烧结生产过程一些特殊的点火工艺研究和烧结理论研究的需要，同时也可以满足球团焙烧罐、模拟带式焙烧机的抽风干燥、抽风预热、抽风焙烧和抽风均热各段的工艺过程。

上述主要工艺参数的适用范围为：燃烧强度5×10⁵～8×10⁶千卡/小时，供热强度2.5×10⁶～40×10⁶卡/米²分钟，燃烧废气温度250～1350℃。

燃烧强度，供热强度和燃烧废气温度等工艺参数又是通过调节液化石油气的压力和消耗量（流量）、助燃空气的压力和消耗量（流量）来控制的，燃烧废气成分可通过调节进入空气室的空气或氧气的流量来控制的。

合适的液化石油气消耗量为0.5～8米³/小时，助燃空气消耗量为40～360米³/小时，液化石油气压力为300～2000毫米水柱，助燃空气压力为300～2000毫米水柱。

液化石油气和助燃空气的消耗量通过相应的阀门来调节。

本发明的特点是利用同一个点火器，既能点火，又能保温，而且能准确地控制点火或保温温度、供热强度和燃烧废气成分;另一特点适用范围广，既能作烧结试验，又能作球团焙烧试验，既可用作低温热风烧结试验或球团抽风干燥试验又可用作高温烧结点火或球团焙烧试验，以及模拟一些特殊烧结点火工艺过程。

Claims

1、一种包含可燃气和空气的供气系统、烧嘴和燃烧室的烧结杯点火器，其特征在于该点火器含有上、下两个煤气室和一个空气室，以及分别配装在上、下煤气室的两组共19个烧嘴。

2、根据权利要求1所述的烧结杯点火器，其特征在于两组烧嘴数的配比是可根据需要进行变更，即烧嘴的装配是可装可卸的。

3、根据权利要求1所述的烧结杯点火器，其特征在于烧嘴结构由进气帽、连通管、烧嘴进气管、烧嘴上盖和烧嘴组成，进气帽的内螺纹与连通管上部的外螺相配连接，连通管下部中心的内螺纹与烧嘴进气管上部的外螺纹相配连接，烧嘴进气管是一个中心全通管，直通烧嘴喷口，通过压环、O形密封圈、定位环和石棉密封垫，可将烧嘴密封地安装在下煤气室上盖或空气室上盖上。

4、根据权利要求1所述的烧结杯点火器，其特征在于上、下煤气室中装有布风板。

5、根据权利要求1所述的烧结杯点火器，其特征在于每组烧嘴呈梅花状分布。

6、一种利用可燃气和空气，并通过调节液化石油气和助燃空气的压力和消耗量，调节供氧量，以及调节两组烧嘴数的配比，可控制烧结杯点火器供热强度、燃烧强度、燃烧废气温度和废气成分，能满足烧结杯点火和保温工艺要求的烧结杯点火工艺，其特征在于合适的液化石油气和助燃空气的压力均为300～2000毫米水柱，合适的液化石油气和助燃空气的消耗量分别为0.5～8米³/小时和40～360米³/小时，适用的燃烧强度为5×10⁵～8×10⁶千卡/小时，供热强度为2.5×10⁶～40×10⁶卡/米²·分钟，燃烧废气温度为250～1350℃。