CN105444563B - 铁合金球团竖炉 - Google Patents

Abstract

本发明所述的铁合金球团竖炉，涉及铁合金冶炼设备技术领域，具体为铬铁合金冶炼用的竖炉。铁合金球团竖炉包括：上料装置、回转焙烧装置、驱动系统、炉体、密封装置、烧嘴系统、球团冷却装置、储料料斗、出料振动给料机、冷却排风烟囱；炉体的上部装有回转焙烧装置，下部装有储料料斗；回转焙烧装置上部装有上料装置、冷却排风烟囱、导烟罩及炉气烟道；回转焙烧装置与驱动系统采用销齿传动方式连接；在炉体的中下部装有烧嘴系统；在炉体的下部与储料料斗的上部之间装有球团冷却装置；储料料斗的下部装有出料振动给料机。本发明具有结构新颖、操作简便、布料均匀、节省能源、自动化程度高、降低劳动强度、提高产品质量等特点。

Description

铁合金球团竖炉

技术领域

本发明所述的铁合金球团竖炉，涉及铁合金冶炼设备技术领域，具体为铬铁合金冶炼用的竖炉。

背景技术

“铁合金球团竖炉”是氧化球团法生产铁合金工艺环节中必不可少的设备，目前现有铁合金球团竖炉普遍采用烧制铁矿球团的竖炉经过简单改造，提高煅烧温度等方法来实现铁合金球团生产。其主要工艺特征是“炉顶旋转布料”，“中部环形燃烧室”，“底部刮料小车出料”等。

“炉顶旋转布料”虽然可以解决竖炉环形布料的问题，但是由于采用单条皮带回转并在中心入料、外圈出料的布料形式。因此其布料效率较低，且扬尘较大，极不利于环境保护。

“中部环形燃烧室”的技术较为成熟，行业内多种窑炉均采用这种燃烧方式。其技术特点是炉身中外部需布置一圈烧嘴(一般为36个以上)，煤气通过环形管道供给这些烧嘴燃烧。因烧嘴数量较多，使用负荷高，因此后期维护量特别巨大，而且由于每个烧嘴燃烧的状况不同，极易造成局部焙烧不均匀。

“底部刮料小车出料”即取料小车一侧安装一个用于刮料的刮刀，刮刀深入炉体底部堆料区。随着小车的走行，刮刀将炉体底部堆料刮出。炉内上层物料受重力作用再次堆积在堆料区。此种出料方式粉尘极大，且工人劳动强度大、环境十分恶劣。

此外，传统竖炉球团自然冷却、焙烧烟气直接排放，球团及烟气内显热都没有得到有效利用。

综上所述，传统竖炉因其技术落后，能源消耗高、环境污染严重、劳动环境恶劣、劳动强度高、生产效率低，已经不再适合当下铁合金冶炼。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的铁合金球团竖炉，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是研究设计一种新型的铁合金球团竖炉。达到降低竖炉能耗、减少环境污染、改善操作工作环境及降低劳动强度等要求。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

本发明所述的铁合金球团竖炉包括：上料装置、回转焙烧装置、驱动系统、炉体、密封装置、烧嘴系统、球团冷却装置、储料料斗、出料振动给料机、冷却排风烟囱；炉体的上部装有回转焙烧装置，下部装有储料料斗；回转焙烧装置上部装有上料装置、冷却排风烟囱、导烟罩及炉气烟道；回转焙烧装置与驱动系统采用销齿传动方式连接；在炉体的中下部装有烧嘴系统，铁合金球团竖炉热量由烧嘴系统提供，烧嘴系统按设定比例喷出燃料和助燃空气在燃烧室内燃烧。燃烧后的热气对铁合金生球团进行焙烧，焙烧后的气体通过炉气烟道进入除尘系统处理后排空。在炉体的下部与储料料斗的上部之间装有球团冷却装置；储料料斗的下部装有出料振动给料机，用于铁合金熟球团连续的出料。

本发明所述的回转焙烧装置包括外圆柱套筒、内圆柱套筒及储料平台；外圆柱套筒为圆筒形结构；内圆柱套筒为圆筒形结构，其底部装有托板，在托板上装有冷却排风烟囱；内圆柱套筒、外圆柱套筒及储料平台均与通过钢结构框架安装于厂房平台上；外圆柱套筒与储料平台之间用石墨盘根密封；储料平台与驱动系统之间采用销齿传动的方式传递扭矩，并带动储料平台转动，当储料平台、外圆柱套筒及内圆柱套筒之间填充满铁合金生球团以后，因摩擦力的作用，储料平台可带动外圆柱套筒及内圆柱套筒一同旋转。由于储料平台、外圆柱套筒及内圆柱套筒均旋转，且叶轮给料机下料点固定。因此，上述区域内布料十分均匀。布料时，料层厚度一般控制在2～2.5米之间。铁合金生球团在该区域逐渐的被焙烧变成铁合金熟球团，其核心焙烧区域温度控制在1000～1200℃。随着储料平台的转动，铁合金熟球团跌落到炉体及储料料斗内。

本发明所述的上料装置包括：上料皮带机及叶轮给料机；上料皮带机选用DTⅡ型，其角度一般不大于10°。上料皮带机的出料口与叶轮给料机的入料口相连；叶轮给料机的出料口安装于导烟罩之上并位于内圆柱套筒与外圆柱套筒之间，叶轮给料机采用刚性密封、电机直连驱动的形式，给料能力为竖炉产量的1.1倍。

本发明所述的密封装置包括：上密封装置及下密封装置；上密封装置装于导烟罩与外圆柱套筒及内圆柱套筒之间；下密封装置装于储料平台与炉体结合处的外部；

本发明所述的上密封装置包括：导烟罩、上部水封槽、外圆柱套筒及内圆柱套筒；上部水封槽为环形结构，分别装于外圆柱套筒顶部外侧，及内圆柱套筒顶部内侧，上部水封槽内装有液体；导烟罩为环形结构，截面为“门”形，内外两个立板分别插入到上部水封槽的水中形成密封结构；叶轮给料机与炉气烟道装于导烟罩的上；

本发明所述的下密封装置包括：底部水封槽及环形密封插板；底部水封槽装于炉体上部外侧，内装液体；环形密封插板装于储料平台底部外侧；环形密封插板插入到底部水封槽内的液体中形成密封结构。

本发明所述的球团冷却装置包括：球团冷却梁及球团冷却风环形管道；球团冷却梁装于炉体的下部与储料料斗的上部之间，在球团冷却梁上装有球团冷却风环形管道，球团冷却风环形管道向球团冷却梁内供风，并通过球团冷却梁内侧的出气孔喷入到炉体内，用来冷却铁合金熟球团。为便于后续生产工序安排，一般冷却时间为4.5～5小时，出料温度控制在200～400℃为宜。冷却铁合金熟球团后的空气与炉体内部燃烧室内的气体混合继续参与对铁合金生球团的焙烧。；储料料斗的下部装有出料振动给料机。

本发明所述的炉体上装有料位探测器，用于探测炉体内部铁合金熟球团的料位。

本发明所述的储料平台、外圆柱套筒及内圆柱套筒内部均设置耐高温、耐磨内衬，耐温能力达到1600℃以上。

本发明的优点是显而易见的，主要表现在：

1、本发明的铁合金生球团入炉方式简单，且布料均匀可靠；

2、本发明的冷却铁合金熟球团后的空气参与助燃，能够充分利用球团显热，较传统竖炉提高能源利用率35％以上；

3、本发明整机产品自动化程度高，降低劳动强度，改善劳动环境；

4、本发明竖炉内焙烧换热均匀、充分，竖炉烟气温度较低，易于除尘；

5、本发明储料平台旋转、球团跌落方式焙烧，能够有效避免焙烧区域结块。

本发明具有结构新颖、操作简便、布料均匀、节省能源、自动化程度高、降低劳动强度、提高产品质量等优点，其大批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。

附图说明

本发明共有1幅附图,其中：

附图1本发明结构示意图。

在图中：1、上料皮带机 2、叶轮给料机 3、导烟罩 4、外圆柱套筒 5、内圆柱套筒6、驱动系统 7、底部水封槽 8、料位探测器 9、炉体 10、球团冷却梁 11、储料料斗 12、冷却排风烟囱 13、炉气烟道 14、上部水封槽 15、铁合金生球团 16、储料平台 17、环形密封插板 18、烧嘴系统 19、铁合金熟球团 20、球团冷却风环形管道 21、出料振动给料机。

具体实施方式

本发明的具体实施例如附图所示，铁合金球团竖炉包括：上料装置、回转焙烧装置、驱动系统6、炉体9、密封装置、烧嘴系统18、球团冷却装置、储料料斗11、出料振动给料机21、冷却排风烟囱12；炉体9的上部装有回转焙烧装置，下部装有储料料斗11；回转焙烧装置上部装有上料装置、冷却排风烟囱12、导烟罩3及炉气烟道13；回转焙烧装置与驱动系统采用销齿传动方式连接；在炉体9的中下部装有烧嘴系统18；在炉体9的下部与储料料斗11的上部之间装有球团冷却装置；储料料斗11的下部装有出料振动给料机21。

回转焙烧装置包括外圆柱套筒4、内圆柱套筒5及储料平台16；外圆柱套筒4为圆筒形结构；内圆柱套筒5为圆筒形结构，其底部装有托板，在托板上装有冷却排风烟囱12；内圆柱套筒5、外圆柱套筒4及储料平台16均通过钢结构框架安装于厂房平台上；外圆柱套筒4与储料平台16之间用石墨盘根密封；储料平台16与驱动系统6之间采用销齿传动的方式传递扭矩，并带动储料平台16转动，当储料平台16、外圆柱套筒4及内圆柱套筒5之间填充满铁合金生球团15以后，因摩擦力的作用，储料平台16可带动外圆柱套筒4及内圆柱套筒5一同旋转。

上料装置包括：上料皮带机1及叶轮给料机2；上料皮带机1的出料口与叶轮给料机2的入料口相连；叶轮给料机2的出料口安装于导烟罩3之上并位于内圆柱套筒5与外圆柱套筒4之间。

密封装置包括：上密封装置及下密封装置；上密封装置装于导烟罩3与外圆柱套筒4及内圆柱套筒5之间；下密封装置装于储料平台16与炉体9结合处的外部；

上密封装置包括：导烟罩3、上部水封槽14、外圆柱套筒4及内圆柱套筒5；上部水封槽14为环形结构，分别装于外圆柱套筒4顶部外侧，及内圆柱套筒5顶部内侧，上部水封槽14装有液体；导烟罩3为环形结构，截面为“门”形，内外两个立板分别插入到上部水封槽14的水中形成密封结构；叶轮给料机2与炉气烟道13装于导烟罩3的上；下密封装置包括：底部水封槽7及环形密封插板17；底部水封槽7装于炉体9上部外侧，内装液体；环形密封插板17装于储料平台16底部外侧；环形密封插板17插入到底部水封槽7内的液体中形成密封结构。

球团冷却装置包括：球团冷却梁10及球团冷却风环形管道；球团冷却梁10装于炉体9的下部与储料料斗11的上部之间，在球团冷却梁10上装有球团冷却风环形管道20，球团冷却风环形管道20向球团冷却梁10内供风，并通过球团冷却梁10内侧的出气孔喷入到炉体9内；储料料斗11的下部装有出料振动给料机21。

炉体9上装有料位探测器8，用于探测炉体9内部铁合金熟球团19的料位。

储料平台16、外圆柱套筒4及内圆柱套筒5内部均设置耐高温、耐磨内衬，耐温能力达到1600℃以上。

以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种铁合金球团竖炉，其特征在于铁合金球团竖炉包括：上料装置、回转焙烧装置、驱动系统(6)、炉体(9)、密封装置、烧嘴系统(18)、球团冷却装置、储料料斗(11)、出料振动给料机(21)、冷却排风烟囱(12)；炉体(9)的上部装有回转焙烧装置，下部装有储料料斗(11)；回转焙烧装置上部装有上料装置、冷却排风烟囱(12)、导烟罩(3)及炉气烟道(13)；回转焙烧装置与驱动系统采用销齿传动方式连接；在炉体(9)的中下部装有烧嘴系统(18)；在炉体(9)的下部与储料料斗(11)的上部之间装有球团冷却装置；储料料斗(11)的下部装有出料振动给料机(21)。

2.根据权利要求1所述的铁合金球团竖炉，其特征在于所述的回转焙烧装置包括外圆柱套筒(4)、内圆柱套筒(5)及储料平台(16)；外圆柱套筒(4)为圆筒形结构；内圆柱套筒(5)为圆筒形结构，其底部装有托板，在托板上装有冷却排风烟囱(12)；内圆柱套筒(5)、外圆柱套筒(4)及储料平台(16)均通过钢结构框架安装于厂房平台上；外圆柱套筒(4)与储料平台(16)之间用石墨盘根密封；储料平台(16)与驱动系统(6)之间采用销齿传动的方式传递扭矩，并带动储料平台(16)转动，当储料平台(16)、外圆柱套筒(4)及内圆柱套筒(5)之间填充满铁合金生球团(15)以后，因摩擦力的作用，储料平台(16)可带动外圆柱套筒(4)及内圆柱套筒(5)一同旋转。

3.根据权利要求1所述的铁合金球团竖炉，其特征在于所述的上料装置包括：上料皮带机(1)及叶轮给料机(2)；上料皮带机(1)的出料口与叶轮给料机(2)的入料口相连；叶轮给料机(2)的出料口安装于导烟罩(3)之上并位于内圆柱套筒(5)与外圆柱套筒(4)之间。

4.根据权利要求1所述的铁合金球团竖炉，其特征在于所述的密封装置包括：上密封装置及下密封装置；上密封装置装于导烟罩(3)与外圆柱套筒(4)及内圆柱套筒(5)之间；下密封装置装于储料平台(16)与炉体(9)结合处的外部；

上密封装置包括：导烟罩(3)、上部水封槽(14)、外圆柱套筒(4)及内圆柱套筒(5)；上部水封槽(14)为环形结构，分别装于外圆柱套筒(4)顶部外侧，及内圆柱套筒(5)顶部内侧，上部水封槽(14)装有液体；导烟罩(3)为环形结构，截面为“门”形，内外两个立板分别插入到上部水封槽(14)的水中形成密封结构；叶轮给料机(2)与炉气烟道(13)装于导烟罩(3)的上；

下密封装置包括：底部水封槽(7)及环形密封插板(17)；底部水封槽(7)装于炉体(9)上部外侧，内装液体；环形密封插板(17)装于储料平台(16)底部外侧；环形密封插板(17)插入到底部水封槽(7)内的液体中形成密封结构。

5.根据权利要求1所述的铁合金球团竖炉，其特征在于所述的球团冷却装置包括：球团冷却梁(10)及球团冷却风环形管道；球团冷却梁(10)装于炉体(9)的下部与储料料斗(11)的上部之间，在球团冷却梁(10)上装有球团冷却风环形管道(20)，球团冷却风环形管道(20)向球团冷却梁(10)内供风，并通过球团冷却梁(10)内侧的出气孔喷入到炉体(9)内；储料料斗(11)的下部装有出料振动给料机(21)。

6.根据权利要求1所述的铁合金球团竖炉，其特征在于所述的炉体(9)上装有料位探测器(8)，用于探测炉体(9)内部铁合金熟球团(19)的料位。

7.根据权利要求4所述的铁合金球团竖炉，其特征在于所述的储料平台(16)、外圆柱套筒(4)及内圆柱套筒(5)内部均设置耐高温、耐磨内衬，耐温能力达到1600℃以上。