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Abstract

一种链篦机回转窑直接还原用二次燃烧设备,该二次燃烧设备是用于煤基一步法链篦机回转窑直接还原生产工艺的二次燃烧室,该二次燃烧室处于回转窑窑尾和链篦机机头位置,包括链篦机热风管道、余热锅炉热风分流管道、二次燃烧室主体、窑尾冷烟室、兑冷风风机、余热锅炉、环型供风管、空气烧嘴;二次燃烧室的容积一般为回转窑有效容积的1.1至1.3倍,烟尘沉降区域占二次燃烧室总容积的20-25%。使用该二次燃烧设备能明显减低回转窑窑尾废气的粉尘含量。

Description

链篦机回转窑直接还原用二次燃烧设备
技术领域
本发明涉及一种用于煤基一步法链篦机-回转窑直接还原生产工艺的二次燃烧设备。
背景技术
上世纪八十年代初,攀枝花钢铁公司在西昌410厂建设了一套年产1.2万吨的煤基一步法链篦机-回转窑直接还原生产金属化球团的工业化试验装置,由于当时缺乏经验,链篦机与回转窑采用直连方式,回转窑的热废气与链篦机卸入到回转窑的预热球团走同一个通道,回转窑排出的热废气含有大量的可燃物和粉尘,造成链篦机预热室温度难以控制,大量的粉尘堆积到球团的表面,影响了预热室的气氛调节和球团料层的透气性,使得试验和生产难以维持。
上世纪九十年代初,辽宁省喀左县利用当地优质铁精粉,建造了一条年产2.5万吨的煤基一步法链篦机-回转窑直接还原工厂,为了能有效控制链篦机预热室温度,增加了一套余热排放系统,设立水平烟道,使进入链篦机的热废气和进入窑内的预热球分流,多余的热废气由余热排放系统排走。投产后,虽然链篦机预热室温度可以得到有效的控制,但是废气中的粉尘还是落到了链篦机预热球层的表面,影响链篦机的透气性和预热球的质量,余热排放系统热负荷也较大,致使余排风机超温的现象时有发生。
一九九六年密云冶金矿山公司在其所在地开始筹建年产6.2万吨煤基一步法链篦机-回转窑直接还原铁工厂,为了进一步理顺生产工艺,在回转窑和链篦机之间增设了二次燃烧室,投产后链篦机预热室温度可调,废气中的粉尘也在二次燃烧室得到沉降,多余的热废气经过烟气冷却器冷却后排入大气,但部分粉尘仍然落到链篦机预热球层表面而进入窑内,往复循环,进入回转窑的粉尘随时间的延长而越积越多,以致造成窑尾部结圈,平均每个月至少需降温停产一次,对结圈进行处理。
针对上述几家采用煤基一步法链篦机—回转窑进行直接还原铁生产厂家暴露出的问题,有必要对关于煤基一步法链篦机-回转窑直接还原铁生产工艺中增加二次燃烧室设备的技术方案进行改进,以促进该方法的进一步完善。
发明内容
本发明提出了一种能明显减低回转窑窑尾废气的粉尘含量的链篦机回转窑直接还原用二次燃烧设备。
根据本发明的一方面,提供一种用于煤基一步法链篦机回转窑直接还原生产工艺的二次燃烧室,该二次燃烧室处于回转窑窑尾和链篦机机头位置,并包括放散烟窗、链篦机热风管道、热风管膨胀节、测温电偶、二次燃烧室主体、窑尾冷烟室、双层卸灰阀、兑冷风风机、余热锅炉、电动风量调节蝶阀、冷风管道、环型供风管、空气烧嘴、余热锅炉热风分流管道、热风管支架、园锥形水冷储灰料斗、钢结构,其中,二次燃烧室主体是一垂直竖立的圆形钢结构容器,二次燃烧室主体的室内衬具有普通保温耐火材料,二次燃烧室主体的最顶端设有放散烟窗、同时分别与链篦机热风管道和余热锅炉热风分流管道相连,余热锅炉热风分流管道与余热锅炉相通,链篦机热风管道与链篦机预热室相通,在各管道拐弯处均设有膨胀节,二次燃烧室主体的上部设有多个测温热电偶,二次燃烧室主体底部为圆锥形水冷储灰料斗,圆锥形水冷储灰料斗的底部为双层卸灰阀,二次燃烧室主体的底部侧面和回转窑的窑尾冷烟室直接相连通,兑冷风风机通过冷风管道与处于二次燃烧室主体中部以上的三排环型供风管相通,电动风量调节蝶阀安装在冷风管道和环型供风管之间,每个环型供风管上安装有多个空气烧嘴,热风管道设有热风管支架,整个二次燃烧室依靠钢结构支撑。
所述用于煤基一步法链篦机回转窑直接还原生产工艺的二次燃烧室的容积一般可以为回转窑有效容积的1.1至1.3倍,二次燃烧室主体在三排环型供风管以下区域的容积可以占二次燃烧室总容积的20%至25%。
所述用于煤基一步法链篦机回转窑直接还原生产工艺的二次燃烧室的三排环型供风管上的空气烧嘴的出口方向可均不相同。
在所述用于煤基一步法链篦机回转窑直接还原生产工艺的二次燃烧室的上、中、下段可按需要安装有测温热电偶。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施例的用于煤基一步法链篦机回转窑直接还原生产工艺的二次燃烧室的结构示意图。
具体实施方式
以下,将参照附图来详细说明本发明的实施例。
图1示出了根据本发明的实施例的链篦机回转窑直接还原用二次燃烧设备。
如图1所示,根据本发明的实施例的用于煤基一步法链篦机回转窑直接还原生产工艺的二次燃烧室处于回转窑窑尾和链篦机机头位置,主要包括放散烟窗1、链篦机热风管道2、热风管膨胀节3、测温电偶4、二次燃烧室主体5、窑尾冷烟室6、双层卸灰阀7、兑冷风风机8、余热锅炉9、电动风量调节蝶阀10、冷风管道11、环型供风管12、空气烧嘴13、余热锅炉热风分流管道14、热风管支架15、圆锥形水冷储灰料斗16、钢结构17等组成部件,其中,二次燃烧室主体5是一垂直竖立的圆形钢结构容器,该二次燃烧室主体5的室内衬具有普通保温耐火材料,二次燃烧室主体5的最顶端设有放散烟窗1并且同时分别与链篦机热风管道2和余热锅炉热风分流管道14相连,余热锅炉热风分流管道14与余热锅炉9相通,链篦机热风管道2与链篦机预热室相通。在各管道拐弯处均可设有膨胀节3。二次燃烧室主体5的上部设有多个测温热电偶4,二次燃烧室主体5底部为圆锥形水冷储灰料斗16,圆锥形水冷储灰料斗16的底部为双层卸灰阀7,二次燃烧室主体5的底部侧面和回转窑的窑尾冷烟室6直接相连通。兑冷风风机8通过冷风管道11与处于二次燃烧室主体5中部以上的三排环型供风管12相通,电动风量调节蝶阀10安装在冷风管道11和环型供风管12之间,每个环型供风管12上安装有多个空气烧嘴13,热风管道设有热风管支架15,整个二次燃烧室依靠钢结构17支撑。
工作时,来自回转窑窑身尾部的热废气从冷烟室6进入二次燃烧室主体5,大颗粒的粉尘首先沉降下落到水冷储灰斗16中。由于废气中含有大量可燃物,废气上升过程中与空气烧嘴13喷入的空气相遇进行燃烧放出热量,使得废气的温度不断提高;调节电动风量调节蝶阀10的进风量可以控制废气的燃烧量,进而控制了废气温度;满足温度要求后的废气由二次燃烧室顶部分流到链篦机热风管道2和余热锅炉热风分流管道14,最终热风分分流到链篦机预热室和余热锅炉9;此外,在二次燃烧室主体5底部设置圆锥形水冷储灰料斗16是为了加快除尘灰的冷却速度,防止热灰结块;而在排灰口设置电动双层卸灰阀7是为了保证卸灰口具有良好的密闭性。
除前述以外,根据本发明的实施例的还可具有如下特点中的至少一个特点:
(1)二次燃烧室主体的容积大小以及助燃风机的风量及风压与回转窑的容积及废气量有关。为了能自如控制废气温度和降低废气含尘量,二次燃烧室的容积一般为回转窑有效容积的1.1至1.3倍,如果所用的还原煤挥发份过高,这个比例还应适当增加。二次燃烧室主体5在三排环型供风管12以下为大颗粒粉尘沉降区,该区域的容积最好占二次燃烧室总容积的20%至25%。为了便于粉尘的沉降,这部分区域不能安装烧嘴。
(2)三排环型供风管12上的空气烧嘴13的出口方向均不相同,用于燃烧回转窑排出热废气中的可燃物,同时通过此烧嘴调节二次燃烧室的温度,以便满足后续工艺对废气温度的要求。
(3)二次燃烧室上、中、下段按需要安装有测温热电偶4,以便操作时根据温度需求利用调节电动风量调节蝶阀10来有效控制和调节冷风的进入量。
(4)回转窑尾冷烟室6与二次燃烧室采用直接连通方式,以此防止因积灰粘结发生堵塞而影响废气的有效通过。
通过以上几方面的完善,就能充分发挥二次燃烧室的作用,使煤基一步法链篦机-回转窑直接还原铁的生产工艺会变的顺畅和稳定,对于完善整个生产工艺流程起到主导作用。
下面结合实例对本发明的技术效果作详细描述。
某冶金公司在煤基一步法链篦机-回转窑直接还原铁工艺中采用了本项技术,其中二次燃烧室的容积为回转窑有效容积的1.3倍,大颗粒粉尘沉降区,该区域应占二次燃烧室总容积的23%,企业由于设置了二次燃烧室系统,回转窑排出的热废气经过二次燃烧室充分燃烧后,粉尘大部分得到沉降,废气温度调节到工艺要求,链篦机预热室温度得到有效的控制。由于粉尘减少,链篦机料层透气性得到改善,进入窑内的预热球氧化度和抗压强度进一步提高,链篦机预热球平均抗压强度达到了60㎏∕个球以上,所以产品的粉化率达到国内外同行业最低(3%左右)。也充分证明了二次燃烧技术在该工艺中所起的作用。
虽然上面描述了示例性实施例,但是并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能的形式。相反,在说明书中使用的词语是描述词语而不是限制词语,并且应当理解在不脱离本发明的精神和范围的情况下可进行各种改变。此外,各种实施例的特征可进行结合以形成本发明的进一步的实施例。

Claims (5)

1.一种用于煤基一步法链篦机回转窑直接还原生产工艺的二次燃烧室,其特征在于该二次燃烧设备处于回转窑窑尾和链篦机机头位置,并包括放散烟窗(1)、链篦机热风管道(2)、热风管膨胀节(3)、测温电偶(4)、二次燃烧室主体(5)、窑尾冷烟室(6)、双层卸灰阀(7)、兑冷风风机(8)、余热锅炉(9)、电动风量调节蝶阀(10)、冷风管道(11)、环型供风管(12)、空气烧嘴(13)、余热锅炉热风分流管道(14)、热风管支架(15)、圆锥形水冷储灰料斗(16)、钢结构(17),其中,二次燃烧室主体(5)是一垂直竖立的圆形钢结构容器,二次燃烧室主体的室内衬具有普通保温耐火材料,二次燃烧室主体(5)的最顶端设有放散烟窗(1)并同时分别与链篦机热风管道(2)和余热锅炉热风分流管道(14)相连,余热锅炉热风分流管道(14)与余热锅炉(9)相通,链篦机热风管道(2)与链篦机预热室相通,在各管道拐弯处均设有膨胀节(3),二次燃烧室主体(5)的上部设有多个测温热电偶(4),二次燃烧室主体(5)底部为圆锥形水冷储灰料斗(16),圆锥形水冷储灰料斗(16)的底部为双层卸灰阀(7),二次燃烧室主体(5)的底部侧面和回转窑的窑尾冷烟室(6)直接相连通,兑冷风风机(8)通过冷风管道(11)与处于二次燃烧室主体(5)中部以上的三排环型供风管(12)相通,电动风量调节蝶阀(10)安装在冷风管道(11)和环型供风管(12)之间,每个环型供风管(12)上安装有多个空气烧嘴(13),热风管道设有热风管支架(15),整个二次燃烧室依靠钢结构(17)支撑。
2.根据权利要求1所述的用于煤基一步法链篦机回转窑直接还原生产工艺的二次燃烧室,其特征在于所述二次燃烧室的容积为回转窑有效容积的1.1至1.3倍,二次燃烧室主体(5)在三排环型供风管(12)以下的区域的容积占二次燃烧室总容积的20%至25%。
3.根据权利要求1所述的用于煤基一步法链篦机回转窑直接还原生产工艺的二次燃烧室,其特征在于所述二次燃烧室的三排环型供风管(12)上的空气烧嘴(13)的出口方向均不相同。
4.根据权利要求1所述的用于煤基一步法链篦机回转窑直接还原生产工艺的二次燃烧室,其特征在于在所述二次燃烧室的上、中、下段按需要安装有测温热电偶(4)。
5.根据权利要求1所述的用于煤基一步法链篦机回转窑直接还原生产工艺的二次燃烧室,其特征在于所述二次燃烧室与回转窑尾冷烟室(6)采用直接连通方式。
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