CN101307988B - 还原炉和煅烧炉联合使用的方法及所用的窑炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种还原炉和煅烧炉联合使用的方法及所用的窑炉，特征为，它包括设置一个可产生烟气的还原炉，还包括1个设有烟气进口和烟气出口的煅烧炉；将还原炉的烟气出口与煅烧炉的烟气进口串接，使得还原炉排出的烟气可以进入煅烧炉中，直接利用烟气对煅烧炉中的物料进行煅烧。本发明将煅烧和还原生产组合成为一个连续的生产，利用还原炉排放的高温烟气对煅烧炉中的物料进行煅烧，煅烧炉的排放的烟气再经过热交换，加热空气后送入还原炉的燃烧室内进行燃烧。特点在于还原炉的高温烟气可以直接用于生产，提高了热量的利用率，还使得煅烧生产灵活，采用的燃料也更加灵活。

Description

还原炉和煅烧炉联合使用的方法及所用的窑炉

技术领域

本发明涉及一种还原炉和煅烧炉联合使用的方法及所用的窑炉，属于冶炼和煅烧技术领域。

背景技术

现有对物料的还原和煅烧是分开的两个生产环节，煅烧采用回转窑或立窑进行煅烧，现有的煅烧回转窑或立窑，相关的配套设施多，设备占地面积大，使得生产规模大，生产不灵活，适用大规模的生产。还原采用还原炉进行还原，还原炉的容量小，生产能力小，导致回转窑煅烧的大量物料经过制球后的需要进行储存起来等待还原反应。而且现有的回转窑或立窑的产量都比较大，如果要进行小规模生产，使用回转窑或立窑会造成能源浪费，热量利用率低的问题。同时，采用还原炉进行还原，高温烟气通过辐射管加热还原物料进行还原反应，经过还原炉排放的烟气温度很高，只能进行烟气的热量回收，没有直接应用于生产，造成热量浪费。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种还原炉和煅烧炉联合使用的方法及所用的窑炉。还原炉的排放烟气直接用煅烧，提高了热量的利用率，煅烧和还原生产成为一个连续的生产，在小规模和预生产期替代煅烧的回转窑或立窑，减小了生产成本。

本发明的技术方案。还原炉和煅烧炉联合使用的方法，它包括设置一个可产生烟气的还原炉，还包括1个设有烟气进口和烟气出口的煅烧炉；将还原炉的烟气出口与煅烧炉的烟气进口串接，使得还原炉排放的烟气可以进入煅烧炉中，直接利用还原炉排放的烟气对煅烧炉中的物料进行煅烧。

上述的还原炉和煅烧炉联合使用的方法，煅烧炉的出口烟气进入换热器，通过换热器加热空气，热空气进入还原炉内燃烧。

前述的还原炉和煅烧炉联合使用的方法，煅烧炉上设置辅助燃烧室必要时用于对烟气进行辅助加热。

前述的还原炉和煅烧炉联合使用的方法，还原炉的燃料采用水煤浆、煤粉、煤气、或燃油，或直接采用其他生产环节产生的烟气。

还原炉和煅烧炉联合使用的窑炉，它包括设置一个可产生烟气的还原炉1，还包括1个设有烟气进口6和烟气出口的煅烧炉4；将还原炉1的烟气出口与煅烧炉4的烟气进口6串接。

上述的窑炉，还原炉1内安装倾斜设置的下部底板12，在还原炉1上方设置装料口13，下方设置排渣口14，还原炉1内设置对物料加热的辐射管2。

前述的窑炉，在煅烧炉4内设有倾斜设置的下部底板15，在煅烧炉4上方设置装料口22，下方设置出料口18，煅烧炉4内设有通入烟气加热物料的导气管5。

前述的窑炉，还原炉1设置燃烧室3。

前述的窑炉，煅烧炉4上设置辅助燃烧室24。

前述的窑炉，煅烧炉4的尾气出口连接换热器8，换热器8的空气出口连接至还原炉1。

本发明将煅烧和还原生产组合成为一个连续的生产，采用还原炉进行还原生产，利用还原炉排放的高温烟气对煅烧炉进行物料煅烧，煅烧炉的排放的烟气再经过热交换，加热空气后送入还原炉的燃烧室内进行燃烧。本发明的特点在于还原炉的高温烟气可以直接用于生产，提高了热量的利用率，煅烧炉的排放烟气再经过高温超导热管交换器，使热烟气再利用，使得整个系统的热量利用率高。由于煅烧炉利用还原炉排放的高温烟气进行煅烧，使得煅烧生产灵活，避免大量物料储存等待还原。采用的燃料也更加灵活，可以使用水煤浆、煤粉；也可使用煤气、燃油等其他液体燃料，或其他生产环节产生的热烟气。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图。

1-还原炉，2-辐射管，3-燃烧室，4-煅烧炉，5-导气管，6-烟气进口，7-换热器烟气进口，8-换热器，9-空气进口，10-空气进口，11-燃料进口，12-上部顶板，13-装料口，14-排渣口，15-下部底板，16-辅助排渣口，17-排渣阀，18-出料口，19-下部底板，20-渣钎，21-辅助排料口，22-装料口，23-上部顶板，24-辅助燃烧室。

具体实施方式

本发明的实施例。还原炉和煅烧炉联合使用的方法及窑炉，将还原炉1和煅烧炉4组合成为一个连续的生产，如图1所示，可以产生烟气的还原炉1，设有烟气进口6和烟气出口的煅烧炉4；将还原炉的烟气出口与煅烧炉的烟气进口6串接。把还原炉1排放的烟气通过管道进入煅烧炉4，利用高温烟气对煅烧炉4的物料进行煅烧。在煅烧炉4内安装上部顶板23和斜置的下部底板19，方便煅烧好的物料排出，在煅烧炉4上方设置装料口22，下方设置出料口18，出料口18对面一侧还设置有辅助排料口21和渣钎22，煅烧炉4内设置对物料加热的导气管5，煅烧炉4上设置烟气进口6，在煅烧炉4的上部顶板23上设置排气孔或排气槽，导气管5的上部密封，这样可以让烟气充分进入煅烧物料，然后再从上部顶板23上的排气孔或排气槽内排出。还原炉1内安装上部顶板12和斜置的下部底板15，方便还原好的物料排出，在还原炉1上方设置装料口13，下方设置排渣口14，在下部底板15的另一侧还设置辅助排渣口16，辅助排渣口16内安装渣钎。还原炉1内设置对物料加热的辐射管2。

还原炉1的上部或下部设置燃烧室3，在燃烧室3上设置燃料进口11和空气进口10，还原炉1的燃料可以采用水煤浆、煤粉、煤气、或燃油，或直接采用其他生产环节产生的烟气直接送入还原炉1内。

还原炉空气进口10连接换热器8的热空气出口。换热器8采用超导热管换热器，热管是一种具有高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。由热管组成的热管换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、有利于控制露点腐蚀等优点。

为了提高热效率，煅烧炉4排放的烟气进入换热器8的换热器烟气进口7，换热器8加热后空气通过管道进入燃烧室3的空气进口10。

本发明的工作原理：还原炉1的燃烧室3中通过燃料进口11喷入燃料和空气进口10进入热空气进行燃烧产生高温烟气，通过还原炉1的辐射管2，将热量散发，加热还原物料，排放烟气通过煅烧炉4的烟气进口6进入到煅烧炉4中，由煅烧炉4的下部底板19上的烟气孔和导气管5将烟气导入到煅烧物料中，对物料进行煅烧，烟气通过上部顶板23上的排气孔或排气槽进入到换热器8中加热从空气进口9进入的空气，加热后的热空气进入燃烧室3中进行燃烧。

本发明中，煅烧炉4中物料煅烧的温度要低于还原炉1中物料还原的温度，通过还原炉1的工作后的烟气降低一定温度后仍然保持较高温度，将高温的烟气进入到煅烧炉4可继续进行煅烧。比如对还原球料和对白云石的煅烧生产，还原的温度为1200度以上，出来的尾气温度为1100度左右，将烟气通入煅烧炉中可直接对白云石进行煅烧。这样使得还原炉1的高温烟气直接用于生产，提高了热量的利用率，煅烧后的烟气再经过换热器8进行热量利用，使得整个系统的热量利用率更高。也可以在煅烧炉4上设置辅助燃烧室24，必要时用于对烟气进行辅助加热，提高烟气的温度，以煅烧温度要求更高的物料。

Claims (8)

1.一种还原炉和煅烧炉联合使用的方法，其特征在于：它包括设置一个可产生烟气的还原炉，还包括1个设有烟气进口和烟气出口的煅烧炉；将还原炉的烟气出口与煅烧炉的烟气进口串接，使得还原炉排出的烟气可以进入煅烧炉中，直接利用还原炉排放的烟气对煅烧炉中的物料进行煅烧；煅烧炉排出的烟气进入换热器，通过换热器加热空气，热空气进入还原炉内燃烧。

2.根据权利要求1所述的还原炉和煅烧炉联合使用的方法，其特征在于：煅烧炉上设置辅助燃烧室用于对烟气进行辅助加热。

3.根据权利要求2所述的还原炉和煅烧炉联合使用的方法，其特征在于：还原炉的燃料采用水煤浆、煤粉、煤气、或燃油，或直接采用其他生产环节产生的烟气。

4.还原炉和煅烧炉联合使用的窑炉，其特征在于：它包括设置一个可产生烟气的还原炉(1)，还包括1个设有烟气进口(6)和烟气出口的煅烧炉(4)；将还原炉(1)的烟气出口与煅烧炉(4)的烟气进口(6)串接；还原炉(1)内安装上部顶板(12)，倾斜设置的下部底板(15)，在还原炉(1)上方设置装料口(13)，下方设置排渣口(14)，还原炉(1)内设置对物料加热的辐射管(2)。

5.根据权利要求4所述的窑炉，其特征在于：在煅烧炉(4)内设有倾斜设置的下部底板(15)，在煅烧炉(4)上方设置装料口(22)，下方设置出料口(18)，煅烧炉(4)内设有通入烟气加热物料的导气管(5)。

6.根据权利要求4所述的窑炉，其特征在于：还原炉(1)设置燃烧室(3)。

7.根据权利要求4所述的窑炉，其特征在于：煅烧炉(4)上设置辅助燃烧室(24)。

8.根据权利要求4所述的窑炉，其特征在于：煅烧炉(4)的烟气出口连接换热器(8)，换热器(8)的热空气出口连接至还原炉(1)。

Images