CN104833213A - 烧结点火炉用烘炉系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到烧结工艺设备领域，提供了一种烧结点火炉用烘炉系统，将点火炉分为高温区和低温区，通过分别调节高温区燃气调节阀和低温区燃气调节阀来控制高温区燃气支管和低温区燃气支管的流量，从而控制高温区和低温区的烘烤温度，达到对耐火炉衬进行分区烘烤的目的。本发明在烘炉时能对点火炉各区的温度分别进行独立调控，并提高烘炉温度的均匀性，从而保证点火炉炉衬烘烤质量，延长点火炉使用寿命。

Description

烧结点火炉用烘炉系统

技术领域

本发明涉及到烧结工艺设备领域，特别提供一种烧结点火炉用烘炉系统。

背景技术

在现代烧结工艺过程中，点火炉被用来向混合料表面提供高温带状火焰，使其中的固体燃料着火燃烧，并使表层混合料在点火炉高温烟气与固体燃料燃烧放热作用下烧结；同时，通过抽风机抽风提供充分的氧量将表层所积蓄的热量传递至下一层混合料，促使下一层的固体燃料继续燃烧，从而使得烧结过程迅速向下进行、进而完成烧结工艺。

现有的点火炉由钢结构壳体、耐火内衬与空煤气管道三大部分组成。其中，耐火内衬是关系到点火炉使用寿命长短的关键部分，而烘炉则直接影响到耐火内衬的质量好坏。烘炉的目的就在于要把内衬中的水分充分排出,避免运行时由于耐火内衬中的水分急剧蒸发,造成裂缝、甚至倒塌损坏内衬。同时，烘炉可以加速完成炉体内衬材料的物理、化学变化过程，使其趋于稳定，以利于生产过程中点火炉在高温状态下能长期可靠的工作

传统的烧结点火炉烘炉方法按其烘炉时所用燃料的不同，可分为液基烘炉法(如重油)、气基烘炉法(如煤气、天然气等)与固基烘炉法(如柴火、焦炭)三类。用煤气烘烤时操作简便且易控制升温速度，故目前点火炉烘炉一般都采用气基烘炉法。而烘炉装置则成为了烘炉时不可或缺的设备。

目前，现有技术普遍采用中点火炉烘炉方式。烘炉器包括一根烘炉器总管和若干烘炉器支管，烘炉器支管的数量可以根据点火炉规模的大小变化，每根烘炉器支管上开有小孔以便于喷出煤气，以实现对烧结机内衬的烘烤。在实际烘炉过程中，此法存在以下缺陷：

(1)由于点火炉在台车行进方向上分为点火区和保温区，两段在生产时温度不同，故从节约成本角度出发，其所采用的炉衬材质也不一样。一般来说点火段承受温度较高，须采用GS160或以上的重质浇注料，保温段承受温度较低，可选用GS130或GS150的中质浇注料。两种浇注料分别有其各自的烘炉曲线，原则上不能采用同一种温度曲线进行烘烤。而在现有的烘炉装置技术只能统一调控，无法做到分段控制，这样容易造成烘炉时点火段温度偏低水分无法彻底析出或保温段温度偏高水分过快析出造成耐材崩裂。

(2)由于烧结机台车宽度在4米以上，煤气从烘炉支管的喷孔喷出后，在台车宽度方向上形成数条带状火焰对炉顶的浇注料进行烘烤。使得靠近火焰的区域烘烤温度高，远离火焰的区域烘烤温度低，烘烤温度很不均匀，严重影响耐火内衬的烘烤质量和使用寿命。

(3)由于烧结机厂房大多为开放式厂房，且烧结机平台标高通常在24米以上，故在烘炉时，点火炉周围会有较大室外风。经现场观察，厂房内风的存在对点火炉烘炉温度也有很大的影响，尤其是深夜，迎风面的炉膛内温度较背风面炉膛内温度可低50℃～60℃。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种能够在烘炉时能对点火炉各区的温度分别进行独立调控，并提高烘炉温度的均匀性，从而保证点火炉炉衬烘烤质量，延长点火炉使用寿命的烧结点火炉用烘炉系统。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供了一种烧结点火炉用烘炉系统，包括烧结机台车以及设置在所述烧结机台车行进方向的上方的点火炉，在所述烧结机台车的行进方向上，所述点火炉分为高温区和低温区，所述高温区的底部设有高温内衬，所述低温区的底部设有低温内衬；所述烧结机台车的顶部设有：

燃气总管，所述燃气总管的一端与燃气气源连通，并设有燃气总管球阀；

高温区燃气支管，所述高温区燃气支管上设有高温区燃气调节阀，所述高温区燃气支管的首端与所述燃气总管连通，尾端设置在所述高温区的下方，且在朝向所述高温内衬的一侧开设有若干喷射孔；以及

低温区燃气支管，所述低温区燃气支管上设有低温区燃气调节阀，所述低温区燃气支管的首端与所述燃气总管连通，尾端设置在所述低温区的下方，且在朝向所述高温内衬的一侧开设有若干喷射孔。

优选的，在所述烧结机台车的宽度方向上，所述高温区分为高温一区和高温二区，所述低温区分为低温一区和低温二区；

所述高温区燃气支管包括第一支管和第二支管，所述第一支管的首端与所述燃气总管连通，尾端设置在所述高温一区的下方；所述第二支管的首端与所述燃气总管连通，尾端设置在所述高温二区的下方；所述高温区燃气调节阀包括第一调节阀和第二调节阀，所述第一调节阀设置在所述第一支管上，所述第二调节阀设置在所述第二支管上；

所述低位区燃气支管包括第三支管和第四支管，所述第三支管的首端与所述燃气总管连通，尾端设置在所述低温一区的下方；所述第四支管的首端与所述燃气总管连通，尾端设置在所述低温二区的下方；所述低温区燃气调节阀包括第三调节阀和第四调节阀，所述第三调节阀设置在所述第三支管上，所述第四调节阀设置在所述第四支管上。

优选的，所述第一支管、第二支管、第三支管以及第四支管均为并行设置的多个。

优选的，所述第一支管、第二支管、第三支管以及第四支管的尾端均呈L形。

优选的，还包括辐射板，所述辐射板隔设在所述高温区和低温区与所述高温区燃气支管的尾端和低温区燃气支管的尾端之间。

优选的，所述燃气总管的进气末端设有放散阀。

(三)有益效果

本发明提供的一种烧结点火炉用烘炉系统，将点火炉分为高温区和低温区，通过分别调节高温区燃气调节阀和低温区燃气调节阀来控制高温区燃气支管和低温区燃气支管的流量，从而控制高温区和低温区的烘烤温度，达到对耐火炉衬进行分区烘烤的目的。本发明在烘炉时能对点火炉各区的温度分别进行独立调控，并提高烘炉温度的均匀性，从而保证点火炉炉衬烘烤质量，延长点火炉使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例的点火炉炉衬烘烤温度分区示意图；

图2是本发明实施例的一种烧结点火炉用烘炉系统的示意图；

图3是图2中A-A处的断面视图；

图4是图3中B处的放大视图。

附图标记：

11、第一支管；12、第一调节阀；21、第二支管；22、第二调节阀；31、第三支管；32、第三调节阀；41、第四支管；42、第四调节阀；51、高温一区；52、高温二区；53、低温一区；54、低温二区；55、高温内衬；56、低温内衬；61、燃气总管；62、燃气总管球阀；63、放散阀；7、辐射板；8、烧结机台车；81、支撑角钢；82、连接角钢；83、U形螺栓；84、螺母。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“纵向”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

结合图1、图2和图3所示，本发明实施例提供的一种烧结点火炉用烘炉系统，包括烧结机台车8以及设置在烧结机台车8行进方向的上方的点火炉，在烧结机台车8的行进方向上，点火炉分为高温区和低温区，高温区的底部设有高温内衬55，低温区的底部设有低温内衬56；其中，高温区装有两排点火烧嘴，一般来说点火段承受温度较高，须采用GS160或以上的重质浇注料，保温段承受温度较低，可选用GS130或GS150的中质浇注料。两种浇注料分别有其各自的烘炉曲线，原则上不能采用同一种温度曲线进行烘烤，高温区正常工作温度在1100℃以上，所以要求用耐高温内衬55；低温区实际是保温区，正常工作温度在700℃以下，不需要耐高温内衬55，因此选用低温内衬56。因为两种内衬的材质不同，因此其烘炉曲线也不一样，这就要求烘炉装置能够在不同的分区提供不同的温度，即分区烘炉。

再结合图4所示，烧结机台车8的顶部设有燃气总管61、高温区燃气支管以及低温区燃气支管，在烧结机台车8的顶部由支撑角钢81和连接角钢82焊接拼成一个立体网状的支撑架；高温区燃气支管和低温区燃气支管均通过U形螺栓83与螺母84的配合箍设在连接角钢82上，燃气总管61的一端与燃气气源连通，并设有燃气总管球阀62，燃气总管61的进气末端设有放散阀63，放散阀63用于在初始通入燃气时打开，将燃气总管61中的空气排空；高温区燃气支管上设有高温区燃气调节阀，高温区燃气支管的首端与燃气总管61连通，尾端设置在高温区的下方，且在朝向高温内衬55的一侧开设有若干喷射孔；低温区燃气支管上设有低温区燃气调节阀，低温区燃气支管的首端与燃气总管61连通，尾端设置在低温区的下方，且在朝向高温内衬55的一侧开设有若干喷射孔。高温区燃气调节阀和低温区燃气调节阀可以均是手动调节阀，也可以均是自动调节阀，在实际烘炉过程中，通过分别调节高温区燃气调节阀和低温区燃气调节阀来控制高温区燃气支管和低温区燃气支管的流量，从而控制高温区和低温区的烘烤温度，达到对耐火炉衬进行分区烘烤的目的。

再结合图1所示，在烧结机台车8的宽度方向上，高温区优选分为高温一区51和高温二区52，低温区优选分为低温一区53和低温二区54；高温区燃气支管包括第一支管11和第二支管21，第一支管11的首端与燃气总管61连通，尾端设置在高温一区51的下方，第一支管11只在位于高温一区51下方的尾端处开设有喷射孔；第二支管21的首端与燃气总管61连通，尾端设置在高温二区52的下方，第二支管21只在位于高温二区52下方的尾端处开设有喷射孔；高温区燃气调节阀包括第一调节阀12和第二调节阀22，第一调节阀12设置在第一支管11上，第二调节阀22设置在第二支管21上；低温区燃气支管包括第三支管31和第四支管41，第三支管31的首端与燃气总管61连通，尾端设置在低温一区53的下方，第三支管31只在位于低温一区53下方的尾端处才开设有喷射孔；第四支管41的首端与燃气总管61连通，尾端设置在低温二区54的下方，第四支管41只在位于低温二区54下方的尾端处才设置喷射孔；低温区燃气调节阀包括第三调节阀32和第四调节阀42，第三调节阀32设置在第三支管31上，第四调节阀42设置在第四支管41上。

由于烧结机台车8宽度在4米以上，煤气从烘炉支管的喷孔喷出后，在台车宽度方向上形成数条带状火焰对炉顶的浇注料进行烘烤。使得靠近火焰的区域烘烤温度高，远离火焰的区域烘烤温度低，烘烤温度很不均匀，严重影响耐火内衬的烘烤质量和使用寿命；另外，由于烧结机厂房大多为开放式厂房，且烧结机平台标高通常在24米以上，故在烘炉时，点火炉周围会有较大室外风。经现场观察，厂房内风的存在对点火炉烘炉温度也有很大的影响，尤其是深夜，迎风面的炉膛内温度较背风面炉膛内温度可低50℃～60℃。因此，将高温区和低温区在烧结机台车8的宽度方向上进一步分区设置是一种灵活的分区温度调节手段，提高烘炉温度均匀性，解决了烧结点火炉炉衬分区烘烤的问题，保证了点火炉烘烤质量。

第一支管11、第二支管21、第三支管31以及第四支管41均为并行设置的多个，通向一个区的多个支管可以是通过一个阀体统一控制流量，也可以是每个支管上均设置一个阀体，单独控制流量；第一支管11、第二支管21、第三支管31以及第四支管41的尾端均呈L形。这样在各个支管的尾端不仅能够在各个区内均匀分布，而且还能够适应周边风向的变化而适应性的调整温度。

优选的，本实施例的烧结点火炉用烘炉系统还包括辐射板7，辐射板7隔设在高温区和低温区与高温区燃气支管的尾端和低温区燃气支管的尾端之间。各支管的喷孔喷出的煤气着火燃烧，先对辐射板7进行加热，然后炽热的辐射板7通过辐射换热的方式对点火炉耐火内衬进行烘烤，避免了烘炉支管产生的带状火焰直接对点火炉耐火内衬进行不均匀烘烤，从而达到提高烘炉均匀性的目的。如果厂房内风速过大，对点火炉烘烤温度产生较大影响，也可以通过调节阀来对炉温进行控制，避免风对烘烤炉温的影响，保证点火炉内衬的烘烤质量。

本实施例的控制实施过程:

1、打开燃气总管上的燃气总管球阀和放散阀，同时保持所有支管上的阀关闭。对燃气总管管内的空气进行吹扫替换，空气从放散阀排出，吹扫时间2-3分钟。

2、吹扫完毕，关闭放散阀。

3、打开所有支管上的阀。

4、将各支管喷出的燃气点火。根据高温区和低温区不同耐火浇注料的烘炉曲线要求，调节不同区域燃气支管上的阀体的开度，使得炉内温度满足烘炉要求。对高温区耐火浇注料，最高烘炉温度需达到1000～1200℃，对低温区耐火浇注料，最高烘炉温度需达到800～1000℃。

5、烘炉结束，关闭所有燃气支管上的燃气支管球阀，最后关闭燃气总管球阀。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种烧结点火炉用烘炉系统，包括烧结机台车(8)以及设置在所述烧结机台车(8)的行进方向的上方的点火炉，其特征在于，在所述烧结机台车(8)的行进方向上，所述点火炉分为高温区和低温区，所述高温区的底部设有高温内衬(55)，所述低温区的底部设有低温内衬(56)；所述烧结机台车(8)的顶部设有：

燃气总管(61)，所述燃气总管(61)的一端与燃气气源连通，并设有燃气总管球阀(62)；

高温区燃气支管，所述高温区燃气支管上设有高温区燃气调节阀，所述高温区燃气支管的首端与所述燃气总管(61)连通，尾端设置在所述高温区的下方，且在朝向所述高温内衬(55)的一侧开设有若干喷射孔；以及

低温区燃气支管，所述低温区燃气支管上设有低温区燃气调节阀，所述低温区燃气支管的首端与所述燃气总管(61)连通，尾端设置在所述低温区的下方，且在朝向所述高温内衬(55)的一侧开设有若干喷射孔。

2.根据权利要求1所述的烧结点火炉用烘炉系统，其特征在于，在所述烧结机台车(8)的宽度方向上，所述高温区分为高温一区(51)和高温二区(52)，所述低温区分为低温一区(53)和低温二区(54)；

所述高温区燃气支管包括第一支管(11)和第二支管(21)，所述第一支管(11)的首端与所述燃气总管(61)连通，尾端设置在所述高温一区(51)的下方；所述第二支管(21)的首端与所述燃气总管(61)连通，尾端设置在所述高温二区(52)的下方；所述高温区燃气调节阀包括第一调节阀(12)和第二调节阀(22)，所述第一调节阀(12)设置在所述第一支管(11)上，所述第二调节阀(22)设置在所述第二支管(21)上；

所述低位区燃气支管包括第三支管(31)和第四支管(41)，所述第三支管(31)的首端与所述燃气总管(61)连通，尾端设置在所述低温一区(53)的下方；所述第四支管(41)的首端与所述燃气总管(61)连通，尾端设置在所述低温二区(54)的下方；所述低温区燃气调节阀包括第三调节阀(32)和第四调节阀(42)，所述第三调节阀(32)设置在所述第三支管(31)上，所述第四调节阀(42)设置在所述第四支管(41)上。

3.根据权利要求2所述的烧结点火炉用烘炉系统，其特征在于，所述第一支管(11)、第二支管(21)、第三支管(31)以及第四支管(41)均为并行设置的多个。

4.根据权利要求3所述的烧结点火炉用烘炉系统，其特征在于，所述第一支管(11)、第二支管(21)、第三支管(31)以及第四支管(41)的尾端均呈L形。

5.根据权利要求1所述的烧结点火炉用烘炉系统，其特征在于，还包括辐射板(7)，所述辐射板(7)隔设在所述高温区和低温区与所述高温区燃气支管的尾端和低温区燃气支管的尾端之间。

6.根据权利要求1所述的烧结点火炉用烘炉系统，其特征在于，所述燃气总管(61)的进气末端设有放散阀(63)。