CN108004365A - 一种双环并行转底炉及球团生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双环并行转底炉及球团生产工艺，双环并行转底炉包括：内环炉、外环炉、出料装置和布料装置；实际工作时，球团首先进入内环炉进行干燥和预还原，得到预还原球团；再在出料装置和布料装置的配合下将预还原球团分布在外环炉的外进料口，经完全还原后得到成品球团。内环炉和外环炉的设计，使球团在内环炉经过烘干、预还原，得到的预还原球团的强度远高于只经过烘干的球团，故降低了球团的破损率；因外环炉只用于预还原球团的完全还原和冷却处理，故较现有转底炉而言还原面积和还原效率大幅提高，因此可以在炉底铺设3‑4层球团且不影响成品球团的质量。
Description
技术领域
本发明涉及转底炉领域，更具体地说，涉及一种双环并行转底炉及球团生产工艺。
背景技术
转底炉是一种具备环形炉膛和可转动炉底的设备，主要用于含碳球团的直接还原。
在实际生产时，为提高转底炉的运行效率，球团在进入转底炉之前需要经过烘干处理，即在现有的转底炉系统中均设有独立的烘干装置；进入烘干装置的气体温度一般为200℃-350℃，烘干后的球团温度为80℃-150℃；经转底炉还原得到的金属化球团温度为900℃-1200℃，故从转底炉出来的废气温度为900℃-1100℃，这使得烟气余热回收系统的投资成本较高。并且，由于转底炉内主要靠热辐射和热传导的方式导热，故为了保证80℃-150℃的烘干球团完成预热、还原，炉底一般只铺设1-2层球团，生产效率有限；同时，因80℃-150℃的烘干球团强度较差，故在转底炉运转过程中，球团的破损率较高。
因此，如何提高转底炉的产量，降低球团的破损率，是现阶段该领域亟待解决的难题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双环并行转底炉，该双环并行转底炉能够提高转底炉的产量，降低球团的破损率，解决了现阶段该领域的难题。本发明的目的还在于提供一种球团生产工艺，该球团生产工艺适用于上述的双环并行转底炉，因此，能够提高转底炉的产量，降低球团的破损率。
一种双环并行转底炉，包括：
内环炉，所述内环炉设有内进料口、内出料口和内烟道，用于对球团进行干燥和预还原，得到预还原球团；
外环炉，所述外环炉与所述内环炉为同心设置，且设有外进料口、外出料口和外烟道，用于对所述预还原球团进行完全还原，得到成品球团；
出料装置和布料装置，所述出料装置和所述布料装置相配合将所述预还原球团均匀布置在所述外进料口的炉底。
优选的，所述的双环并行转底炉，所述内环炉自所述内进料口至所述内出料口依次被隔墙分为干燥段、预热一段和预热二段，并通过设置在所述内环炉炉顶的喷嘴和烧嘴来控制各段的温度。
优选的，所述的双环并行转底炉，所述外环炉自所述外进料口至所述外出料口依次被隔墙分为还原一段、还原二段、均热一段和均热二段，并通过设置在所述外环炉炉顶的喷嘴和烧嘴的个数来控制各段的温度。
优选的，所述的双环并行转底炉，还包括余热预回收装置，所述余热预回收装置设置在所述均热二段的炉顶，用于对所述外环炉的烟气进行预降温。
优选的，所述的双环并行转底炉，所述外环炉与所述内环炉向相反的方向转动。
优选的，所述的双环并行转底炉，还包括串气口，所述串气口设置在所述内环炉和所述外环炉之间，用于连通所述内烟道和所述外烟道。
优选的，所述的双环并行转底炉，所述串气口的开口大小可调节，用于调节烟气的通流量。
优选的，所述的双环并行转底炉，所述内烟道设置在所述内环炉的炉顶靠近所述内进料口的位置。
优选的，所述的双环并行转底炉，所述外烟道设置在所述外环炉的炉顶靠近所述外进料口的位置。
一种球团生产工艺，包括步骤：
步骤一，将球团均匀布置在内环炉的内进料口，使燃气或燃料由烧嘴进入内环炉，一次风和二次风由喷嘴进入内环炉；转动所述内环炉，使所述球团依次经过干燥段、预热一段、预热二段，并完成所述球团的烘干和预还原，得到预还原球团；
步骤二，将所述预还原球团在出料装置和布料装置的配合下均匀布置在外进料口的炉底；
步骤三，使所述预还原球团随外环炉转动，燃气或燃料由烧嘴进入外环炉，一次风和二次风由喷嘴进入外环炉；所述预还原球团依次经过还原一段、还原二段、均热一段、均热二段，完成全部还原并得到成品球团；
步骤四，所述成品球团从外出料口移出转底炉，余热预回收装置对所述外环炉的烟气进行预降温；外烟道600℃-700℃的烟气通过串气口与内烟道400℃-500℃的烟气混合，得到600℃以下的混合烟气。
本发明提出的双环并行转底炉，包括：内环炉、外环炉、出料装置和布料装置；内环炉设有内进料口、内出料口和内烟道，用于对球团进行干燥和预还原，得到预还原球团；外环炉与内环炉为同心设置，且设有外进料口、外出料口和外烟道，用于对预还原球团进行完全还原，得到成品球团；出料装置和布料装置相配合将预还原球团均匀布置在外进料口的炉底。实际工作时，球团首先进入内环炉进行干燥和预还原，得到预还原球团；再在出料装置和布料装置的配合下将预还原球团分布在外环炉的外进料口，经完全还原后得到成品球团。内环炉和外环炉的设计，使球团在内环炉经过烘干、预还原，得到的预还原球团的强度远高于只经过烘干的球团，故降低了球团的破损率；因外环炉只用于预还原球团的完全还原和冷却处理，故较现有转底炉而言还原面积和还原效率大幅提高，因此可以在炉底铺设3-4层球团且不影响成品球团的质量。因此，本发明提出的双环并行转底炉，能够提高转底炉的产量，降低球团的破损率，解决了现阶段该领域的难题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式中双环并行转底炉的俯视图；
图2为本发明具体实施方式中双环并行转底炉的侧面部分剖视图。
图1-图2中：
内环炉—1、内进料口—2、内出料口—3、内烟道—4、喷嘴—5、烧嘴—6、干燥段—1-1、预热一段—1-2、预热二段—1-3、隔墙—7、外环炉—8、外进料口—9、外出料口—10、还原一段—8-1、还原二段—8-2、均热一段—8-3、均热二段—8-4、串气口—11、外烟道—12。
具体实施方式
本具体实施方式的核心在于提供一种双环并行转底炉，该双环并行转底炉能够提高转底炉的产量，降低球团的破损率，解决了现阶段该领域的难题。
以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
本具体实施方式提供的双环并行转底炉，请参照图1-图2；包括：内环炉1、外环炉8、出料装置和布料装置；内环炉1设有内进料口2、内出料口3和内烟道4，用于对球团进行干燥和预还原，得到预还原球团；外环炉8与内环炉1为同心设置，且设有外进料口9、外出料口10和外烟道12，用于对预还原球团进行完全还原，得到成品球团；出料装置和布料装置相配合将预还原球团均匀布置在外进料口9的炉底。实际工作时，球团首先进入内环炉1进行干燥和预还原，得到预还原球团；再在出料装置和布料装置的配合下将预还原球团分布在外环炉8的外进料口9，经完全还原后得到成品球团。内环炉1和外环炉8的设计，使球团在内环炉1经过烘干、预还原，得到的预还原球团的强度远高于只经过烘干的球团，故降低了球团的破损率；因外环炉8只用于预还原球团的完全还原和冷却处理，故较现有转底炉而言还原面积和还原效率大幅提高，因此可以在炉底铺设3-4层球团且不影响成品球团的质量。因此，本发明提出的双环并行转底炉，能够提高转底炉的产量，降低球团的破损率，解决了现阶段该领域的难题。
本具体实施方式提供的双环并行转底炉，内环炉1自内进料口2至内出料口3依次被隔墙7分为干燥段1-1、预热一段1-2和预热二段1-3，并通过设置在内环炉1炉顶的喷嘴5和烧嘴6来控制各段的温度。该设置能够进一步对内环炉1各段的温度进行控制，使球团完成干燥和预还原的过程；各段温度的控制通过设置在内环炉1炉顶的喷嘴5和烧嘴6来实现；如图1所示，干燥段1-1的炉顶只设有喷嘴5，预热一段1-2和预热二段1-3根据温度的需要对喷嘴5和烧嘴6的个数进行实际的布置。
本具体实施方式提供的双环并行转底炉，外环炉8自外进料口9至外出料口10依次被隔墙7分为还原一段8-1、还原二段8-2、均热一段8-3和均热二段8-4，并通过设置在外环炉8炉顶的喷嘴5和烧嘴6来控制各段的温度。该设置能够进一步对外环炉8各段的温度进行控制，使预还原球团完全还原，得到成品球团；各段温度的控制通过设置在外环炉8炉顶的喷嘴5和烧嘴6来实现，即还原一段8-1、还原二段8-2、均热一段8-3和均热二段8-4可以根据温度的需要对喷嘴5和烧嘴6的个数进行具体的布置。
本具体实施方式提供的双环并行转底炉，还可以包括余热预回收装置，余热预回收装置设置在均热二段8-4的炉顶，用于对外环炉8的烟气进行预降温。得到成品球团后，外环炉8内的烟气温度较高，余热预回收装置用于对高温烟气进行预降温，得到600℃-700℃的烟气。
本具体实施方式提供的双环并行转底炉，外环炉8与内环炉1为同心环设计，并在工作时向相反的方向转动。
本具体实施方式提供的双环并行转底炉，还可以包括串气口11，串气口11设置在内环炉1和外环炉8之间，用于连通内烟道4和外烟道12；在双环并行转底炉工作时，内环炉1的烟气排入内烟道4，外环炉8的烟气排入外烟道12，因串气口11的存在，使得外烟道600℃-700℃的烟气通过串气口11与内烟道400℃-500℃的烟气混合，得到600℃以下的混合烟气，进而降低了后续余热回收装置的投入成本，提高了经济性。
为了进一步便于对内烟道4和外烟道12之间的通流量进行调节，可以在内环炉1和外环炉8之间设置多个串气口11，且各个串气口11均为可调大小的设计；例如通过流量调节阀来实现，或者通过扣合在串气口11的滑片的开合来实现。
本具体实施方式提供的双环并行转底炉，如图1所示，内烟道4可以设置在内环炉1的炉顶靠近内进料口2的位置；外烟道12可以设置在外环炉8的炉顶靠近外进料口9的位置；在双环并行转底炉运行时，内环炉1与外环炉8围绕同一圆心逆向运行，且内环炉1与外环炉8的炉底面积相等。
本具体实施方式提供的双环并行转底炉，干燥段1-1的炉顶比预热一段1-2和预热二段1-3的炉顶高200mm-600mm，以便于降低炉膛内烟气流速。
本具体实施方式提供的双环并行转底炉，内进料口2和内出料口3所占的弧度、与外进料口9和外出料口10所占的弧度相同，如图1所示，即开设的角度相等，且均位于转底炉的同一方位。
本具体实施方式提供的双环并行转底炉，内环炉1的炉底比外环炉8的炉底高100mm-1000mm，该设计便于将内环炉1底的球团布到外环炉8底上，以便后续工艺的进行。
本具体实施方式还提供一种球团生产工艺，主要包括步骤：
步骤一，将球团均匀布置在内环炉1炉底的内进料口2，使燃气或燃料由烧嘴6进入内环炉1，一次风和二次风由喷嘴5进入内环炉1；转动内环炉1使球团与烟气逆向运行，使球团依次经过干燥段1-1、预热一段1-2、预热二段1-3，并完成球团的烘干和预还原，得到900℃-1000℃的预还原球团；
步骤二，使预还原球团在出料装置和布料装置的配合下均匀布置在外进料口9的炉底，同时内烟道4中400℃-500℃的烟气通过串气口11进入外烟道12；
步骤三，使预还原球团随外环炉8转动，燃气或燃料由烧嘴6进入外环炉8，一次风和二次风由喷嘴5进入外环炉8；预还原球团与烟气逆向运行，并依次经过还原一段8-1、还原二段8-2、均热一段8-3、均热二段8-4，最终完成球团的全部还原，得到700℃～800℃的成品球团；
步骤四，成品球团从外出料口10移出转底炉，余热预回收装置对外环炉8的烟气进行预降温；外烟道600℃-700℃的烟气通过串气口11与内烟道400℃-500℃的烟气混合，得到600℃以下的混合烟气。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种双环并行转底炉，其特征在于，包括：
内环炉(1)，所述内环炉(1)设有内进料口(2)、内出料口(3)、内烟道(4)，用于对球团进行干燥和预还原，得到预还原球团；
外环炉(8)，所述外环炉(8)与所述内环炉(1)为同心设置，且设有外进料口(9)、外出料口(10)和外烟道(12)，用于对所述预还原球团进行完全还原，得到成品球团；
出料装置和布料装置，所述出料装置和所述布料装置相配合将所述预还原球团均匀布置在所述外进料口(9)的炉底。
2.根据权利要求1所述的双环并行转底炉，其特征在于，所述内环炉(1)自所述内进料口(2)至所述内出料口(3)依次被隔墙(7)分为干燥段(1-1)、预热一段(1-2)和预热二段(1-3)，并通过设置在所述内环炉(1)炉顶的喷嘴(5)和烧嘴(6)来控制各段的温度。
3.根据权利要求1所述的双环并行转底炉，其特征在于，所述外环炉(8)自所述外进料口(9)至所述外出料口(10)依次被隔墙(7)分为还原一段(8-1)、还原二段(8-2)、均热一段(8-3)和均热二段(8-4)，并通过设置在所述外环炉(8)炉顶的喷嘴(5)和烧嘴(6)来控制各段的温度。
4.根据权利要求3所述的双环并行转底炉，其特征在于，还包括余热预回收装置，所述余热预回收装置设置在所述均热二段(8-4)的炉顶，用于对所述外环炉(8)的烟气进行预降温。
5.根据权利要求1所述的双环并行转底炉，其特征在于，所述外环炉(8)与所述内环炉(1)向相反的方向转动。
6.根据权利要求1所述的双环并行转底炉，其特征在于，还包括串气口，所述串气口(11)设置在所述内环炉(1)和所述外环炉(8)之间，用于连通所述内烟道(4)和所述外烟道(12)。
7.根据权利要求6所述的双环并行转底炉，其特征在于，所述串气口(11)的开口大小可调节，用于调节烟气的通流量。
8.根据权利要求1所述的双环并行转底炉，其特征在于，所述内烟道(4)设置在所述内环炉(1)的炉顶靠近所述内进料口(2)的位置。
9.根据权利要求1所述的双环并行转底炉，其特征在于，所述外烟道(12)设置在所述外环炉(8)的炉顶靠近所述外进料口(9)的位置。
10.一种球团生产工艺，其特征在于，包括步骤：
步骤一，将球团均匀布置在内环炉(1)的内进料口(2)，使燃气或燃料由烧嘴(6)进入内环炉(1)，一次风和二次风由喷嘴(5)进入内环炉(1)；转动所述内环炉(1)，使所述球团依次经过干燥段(1-1)、预热一段(1-2)、预热二段(1-3)，并完成所述球团的烘干和预还原，得到预还原球团；
步骤二，将所述预还原球团在出料装置和布料装置的配合下均匀布置在外进料口(9)的炉底；
步骤三，使所述预还原球团随外环炉(8)转动，燃气或燃料由烧嘴(6)进入外环炉(8)，一次风和二次风由喷嘴(5)进入外环炉(8)；所述预还原球团依次经过还原一段(8-1)、还原二段(8-2)、均热一段(8-3)、均热二段(8-4)，完成全部还原并得到成品球团；
步骤四，所述成品球团从外出料口(10)移出转底炉，余热预回收装置对外环炉(8)的烟气进行预降温；外烟道(12)600℃-700℃的烟气通过串气口(11)与内烟道(4)400℃-500℃的烟气混合，得到600℃以下的混合烟气。
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