CN101776391B - 一种用于石煤提钒脱碳的沸腾炉 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种用于石煤提钒脱碳的沸腾炉。其技术方案是：位于炉体(8)底部的主床(3)、副床(5)和冷床(10)，从左到右依次分别由第一挡火墙(6)和第二挡火墙(9)隔开，主床(3)和副床(5)上都均匀地设置有煤气烧嘴(2)，煤气烧嘴(2)通过煤气管道外接煤气源；主床(3)和副床(5)的下面分别通过管道与第一风机(1)联通；冷床(10)的下面通过管道与第二风机(11)联通；炉体(8)右侧上部设置有烟道(7)，炉体(8)左侧中部设置有进料管(4)。本发明具有以下优点：结构简单，脱碳速度快，稳定性高；可实现低热值含钒石煤的沸腾燃烧；在大渣量排渣情况下，实现排渣温度小于150℃。

Description

一种用于石煤提钒脱碳的沸腾炉

技术领域

本发明属湿法冶金技术领域。尤其涉及一种用于石煤提钒脱碳的沸腾炉。

背景技术

脱碳是含钒石煤进行提钒焙烧前的一种预处理工艺，要求能在短时间内将石煤中含有的有机质和还原性矿物大部分脱除，减少石煤中的有机质和还原性矿物对钒氧化的抑制，并使脱碳焙烧能使物料内部形成疏松的孔道有利于后续的石煤焙烧过程(张晓慧.石煤氧化钠化焙烧设备评析[J].稀有金属与硬质合金，1999，(3)：53～54)。

现有的普通沸腾炉，主要燃料是发热值大于4000kcal/kg的无烟煤或烟煤，如果用于处理发热值仅为小于1000kcal/kg的含钒石煤，难以实现沸腾燃烧，而混入其他固体燃料容易对后续石煤提钒过程产生不利影响；且由于石煤的灰分高达80％以上，造成沸腾炉的排渣量大，在不采取其他措施的情况下，使排渣温度大于500℃，严重影响沸腾炉的操作。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种可实现低热值含钒石煤沸腾燃烧、脱碳时间短且稳定性高、排渣温度小于150℃的用于石煤提钒脱碳的沸腾炉。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：炉体底部从左到右设置有主床、副床和冷床，主床、副床和冷床依次分别由第一挡火墙和第二挡火墙相互隔开，主床和副床上都均匀地设置有煤气烧嘴，煤气烧嘴通过煤气管道外接煤气源；主床和副床下面分别通过管道与第一风机联通，冷床下面通过管道与第二风机联通；炉体的右侧上部设置有烟道，炉体的左侧中部设置有进料管。

进料管的炉内端口距炉内底部的高度为炉体高度的5/20～8/20，第一挡火墙的高度为炉体高度的5/10～6/10，第二挡火墙的高度为炉体高度的3/10～4/10。

主床宽度为炉体炉内宽度的1/3～1/2，副床宽度为炉体炉内宽度的1/5～1/4，主床、副床和冷床的长度均同于炉体的炉内长度。

冷床位于第二挡火墙和炉体右侧的中间位置处，冷床的床面为倾角40～50°的屋脊状，冷床的床面通过3根钢管固定于炉体底部上；冷床床面的左侧外檐距第二挡火墙墙壁的距离和冷床床面的右侧外檐距炉体右侧内壁的距离均为炉体炉内宽度的1/30～1/20。

由于采用上述技术方案，本发明在沸腾炉主床和副床上，增加煤气助燃方式，利用煤气燃烧提供热量，实现低热值含钒石煤的沸腾燃烧，在不添加其他固体燃料的基础上能显著提高含钒石煤的脱碳效率和稳定性，可在30秒内完成脱碳过程；在原有沸腾炉双床结构基础上增加冷床，利用鼓风冷却方式，有效降低排渣温度，实现排渣温度小于150℃。故本发明与已有技术相比，具有以下优点：

1、结构简单，脱碳速度快，稳定性高；

2、可实现低热值含钒石煤的沸腾燃烧；

3、在大渣量排渣情况下，实现排渣温度小于150℃。

附图说明

图1是本发明的一种结构剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述：

实施例1

一种用于石煤提钒脱碳的沸腾炉，其结构如图1所示：位于炉体8底部的主床3、副床5和冷床10，从左到右依次分别由第一挡火墙6和第二挡火墙9隔开。主床3和副床5上都均匀地设置有煤气烧嘴2，煤气烧嘴2通过煤气管道外接煤气源；主床3和副床5的下面风道分别通过管道与第一风机1联通，冷床10的下面风道通过管道与第二风机11联通；炉体8右侧上部设置有烟道7，炉体8左侧中部设置有进料管4。

本实施例中，进料管4的炉内端口距炉内底部的高度为炉体8高度的5/20～8/20，第一挡火墙6的高度为炉体8高度的5/10～6/10，第二挡火墙9的高度为炉体8高度的3/10～4/10。

主床3的宽度为炉体8炉内宽度的4/12～5/12，副床5的宽度为炉体8炉内宽度的8/40～9/40；主床3、副床5和冷床10的长度均同于炉体8的炉内长度。

冷床10位于第二挡火墙9和炉体8右侧的中间位置处，冷床10的床面为倾角40～50°的屋脊状，冷床10的床面通过3根钢管固定于炉体8底部上；冷床10床面的左侧外檐距第二挡火墙9的墙壁距离和冷床10床面的右侧外檐距炉体8右的侧内壁距离均为炉体8炉内宽度的4/120～5/120。

实施例2

一种用于石煤提钒脱碳的沸腾炉。除下述技术参数外，其余同实施例。

主床3的宽度为炉体8炉内宽度的5/12～6/12，副床5的宽度为炉体8炉内宽度的9/40～10/40。冷床10床面的左侧外檐距第二挡火墙9的墙壁距离和冷床10床面的右侧外檐距炉体8的右侧内壁距离均为炉体8炉内宽度的5/120～6/120。

本具体实施方式的工作过程是：先点燃主床3和副床5上的煤气烧嘴2，并开启第一风机1，使其实现小风量运行；待脱碳石煤通过进料管4进入主床3上部空间实现沸腾燃烧，随着石煤原料进入量的逐渐增加，应随之逐渐加大风量；等到炉内料层达到600～800mm后，保持进料量和风量稳定，使石煤料层实现稳定沸腾燃烧，石煤原料的脱碳过程开始；经脱碳后石煤原料的密度减小，将越过第一挡火墙6进入副床5的上部空间；部分未完全脱碳的石煤物料亦会进入副床5的上部空间，继续在副床5的上部空间沸腾燃烧完成脱碳过程；在副床5的上部空间完全脱碳后的石煤物料越过第二挡火墙9进入冷床10的上部空间，被由第二风机11处鼓入的冷风冷却，冷却后的脱碳料由冷床10与第二挡火墙9和炉体8右侧内壁的间隔处排出；脱碳过程中产生的烟气由烟道7排出。

本具体实施方式在沸腾炉主床3和副床5上，增加煤气助燃方式，利用煤气燃烧提供热量，实现低热值含钒石煤的沸腾燃烧，在不添加其他固体燃料的基础上显著提高含钒石煤的脱碳效率和稳定性，可在30秒内完成脱碳过程；在原有沸腾炉双床结构基础上增加冷床10，利用鼓风冷却方式，有效降低排渣温度，实现排渣温度小于150℃。

故本具体实施方式具有结构简单、脱碳速度快和稳定性高的优点，可实现低热值含钒石煤的沸腾燃烧，在大渣量排渣情况下，能实现排渣温度小于150℃。

Claims (3)

1.一种用于石煤提钒脱碳的沸腾炉，其特征在于炉体(8)底部从左到右设置有主床(3)、副床(5)和冷床(10)，主床(3)、副床(5)和冷床(10)依次分别由第一挡火墙(6)和第二挡火墙(9)相互隔开，主床(3)和副床(5)上都均匀地设置有煤气烧嘴(2)，煤气烧嘴(2)通过煤气管道外接煤气源；主床(3)和副床(5)下面分别通过管道与第一风机(1)联通；冷床(10)下面通过管道与第二风机(11)联通；炉体(8)的右侧上部设置有烟道(7)，炉体(8)的左侧中部设置有进料管(4)；

进料管(4)的炉内端口距炉内底部的高度为炉体(8)高度的5/20～8/20，第一挡火墙(6)的高度为炉体(8)高度的5/10～6/10，第二挡火墙(9)的高度为炉体(8)高度的3/10～4/10。

2.根据权利要求1所述的用于石煤提钒脱碳的沸腾炉，其特征在于所述的主床(3)宽度为炉体(8)炉内宽度的1/3～1/2，副床(5)宽度为炉体(8)炉内宽度的1/5～1/4；主床(3)、副床(5)和冷床(10)的长度均同于炉体(8)的炉内长度。

3.根据权利要求1或2所述的用于石煤提钒脱碳的沸腾炉，其特征在于所述的冷床(10)位于第二挡火墙(9)和炉体(8)右侧的中间位置处，冷床(10)的床面为倾角40～50°的屋脊状，冷床(10)的床面通过3根钢管固定于炉体(8)底部上；冷床(10)床面的左侧外檐距第二挡火墙(9)的墙壁距离和冷床(10)床面的右侧外檐距炉体(8)的右侧内壁距离均为炉体(8)炉内宽度的1/30～1/20。