CN108085483A - 一种梯级供热富氧微波点火装置 - Google Patents

一种梯级供热富氧微波点火装置 Download PDF

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戴四元
胡兵
曾小信
陶立平
周耀光
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Abstract

本发明公开了一种梯级供热富氧微波点火装置，包括微波加热区和电加热区，其中：微波加热区包括微波发生器和在微波辐射下能将微波转化为热能的陶瓷管，所述陶瓷管与风机连接，辅助气流经风机通过陶瓷管可形成一级富氧热风；所述一级富氧热风经电加热区进一步升温，产生达到烧结点火所需要温度的二级富氧热风。本发明通过改变点火方式，采用微波、红外或电阻等清洁的载能量以梯级供热的形式加热蓄热介质，然后鼓入空气或热废气进行热量交换，形成高温富氧热气流，从而达到富氧点火的目的，不仅改善了点火的效果，减少了废气的排放，而且更加安全、可靠，具有“节能、减排和提质增产”的特点。

Description

一种梯级供热富氧微波点火装置
技术领域
本发明属于炼铁技术领域，更具体的，涉及一种梯级供热富氧微波点火装置。
背景技术
铁矿石烧结点火需供给混合料表面足够的热量，致使其中的固体燃料着火燃烧，同时使表层混合料在高温烟气作用下进行烧结，并借助于抽风使烧结过程自上而下进行。因此，点火效果的好坏直接影响烧结过程的正常进行和烧结矿产质量指标。为此，烧结点火应满足如下要求：足够高的点火温度；一定的点火时间；适宜的点火负压；点火烟气中氧含量充足；沿台车宽度方向点火要均匀；适当的保温时间等。
传统烧结点火采用煤气（焦炉煤气、高炉和焦炉混合煤气等）燃烧产生热风，直接覆盖在烧结点火段料层表面，使得表层物料中的燃料燃烧以实现点火过程。由于燃料燃烧过程消耗大量的氧气，降低了表层物料中燃料燃烧所需的氧势，造成表层燃料燃烧不完全，低氧条件下铁酸钙难以形成，从而使得表层出现大量的生料或玻璃相，影响烧结矿的产质量指标。
公开号为CN 101205570A，公开日为2008年6月25日，名称为“一种铁矿石烧结点火的方法”的专利文献公开了一种铁矿石烧结点火的方法，该方法采用微波高温热风对烧结机表层的混合料直接进行加热，以达到烧结点火的目的。该方法虽然能够实现烧结点火的目的，但是全部采用微波作为热源，投资成本高、运行成本也高，影响了大规模工业化生产。
发明内容
为了解决烧结点火过程氧含量低的问题，同时降低微波点火的投资成本和运行成本，本发明提供一种梯级供热富氧微波点火装置，该点火装置通过采用梯级供热的方式，采用微波电能联合加热进行烧结点火，从而在低投入和低能耗条件下实现烧结过程富氧点火的目的。
为实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种梯级供热富氧烧结点火装置，包括微波加热区和电加热区，其中：
微波加热区包括微波发生器和在微波辐射下能将微波转化为热能的陶瓷管，所述陶瓷管与风机连接，辅助气流经风机通过陶瓷管可形成一级富氧热风；所述一级富氧热风经电加热区进一步升温，产生达到烧结点火所需要温度的二级富氧热风。
进一步地，所述电加热区为红外发射管或陶瓷电阻棒。
进一步地，所述陶瓷管为碳化硅等微波高损耗材料。
进一步地，所述辅助气流为冷空气、热空气、热废气或者富氧空气。
进一步地，所述辅助气流的含氧量为13~45%。
本发明还提供一种梯级供热富氧烧结点火方法，使用上述烧结点火装置，步骤如下：
S1.将含铁混合料按常规烧结工艺进行混合处理，然后再烧结机上进行布料；
S2.采用烧结点火装置对烧结机表层的混合料直接进行加热，具体为：
首先，打开微波发生器，在风机的抽力作用下，辅助气流经过陶瓷管中对其中所蓄热量进行热交换，产生一级富氧热风，然后一级热风再经电加热区进一步升温，产生达到烧结点火所需要温度的二级富氧热风；
S3.烧结过程完成后，烧结饼经破碎、冷却、整粒，得到成品烧结矿。
进一步地，步骤S2中点火温度为800~900℃，点火时间为90~120s。
进一步地，步骤S2中辅助气流流量为10~30m3/h。
相比现有技术，本发明有益效果如下：
（1）本发明通过改变点火方式，采用微波、红外或电阻等清洁的载能量以梯级供热的形式加热蓄热介质，然后鼓入空气或热废气进行热量交换，形成高温富氧热气流，从而达到富氧点火的目的，不仅改善了点火的效果，减少了废气的排放，而且更加安全、可靠，具有“节能、减排和提质增产”的特点。
（2）本发明为了解决烧结点火过程氧含量低的问题，同时降低微波点火的投资成本和运行成本，然后通过采用梯级供热的方式，采用微波电能联合加热进行烧结点火，从而在低投入和低能耗条件下实现烧结过程富氧点火的目的。
附图说明
附图1为本发明梯级供热富氧点火装置示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1
本实施例提供一种梯级供热富氧微波点火装置，包括微波加热区104和电加热区105，其中：
微波加热区104包括微波发生器和在微波辐射下能将微波转化为热能的陶瓷管103，所述陶瓷管103与风机102连接，辅助气流101经风机102通过陶瓷管103可形成一级富氧热风；所述一级富氧热风经电加热区105进一步升温，产生达到烧结点火所需要温度的二级富氧热风。
电加热区105中设有红外发射管或陶瓷电阻棒，本实施例中为陶瓷电阻棒106。陶瓷管103为碳化硅等微波高损耗材料。辅助气流101为冷空气、热空气、热废气或者富氧空气。辅助气流101的含氧量为13~45%。
使用本实施例中烧结点火装置，具体步骤如下：
S1.将含铁混合料1按常规烧结工艺在混料机2进行混合处理，经传送装置3在烧结机5上进行布料；
S2.采用烧结点火装置对烧结机5表层的混合料直接进行加热，具体为：
首先，打开微波发生器，在风机的抽力作用下，辅助气流经过陶瓷管中对其中所蓄热量进行热交换，产生一级富氧热风，然后一级热风再经电加热区进一步升温，产生达到烧结点火所需要温度的二级富氧热风；
S3.烧结过程完成后，烧结饼经破碎、冷却、整粒，得到成品烧结矿。
其中：步骤S2中点火温度为800~900℃，点火时间为90~120s。，步骤S2中辅助气流流量为10~30m3/h。
本实施例通过改变点火方式，采用微波、红外或电阻等清洁的载能量以梯级供热的形式加热蓄热介质，然后鼓入空气或热废气进行热量交换，形成高温富氧热气流，从而达到富氧点火的目的，不仅改善了点火的效果，减少了废气的排放，而且更加安全、可靠，具有“节能、减排和提质增产”的特点。同时本实施例解决烧结点火过程氧含量低的问题，同时降低微波点火的投资成本和运行成本，然后通过采用梯级供热的方式，采用微波电能联合加热进行烧结点火，从而在低投入和低能耗条件下实现烧结过程富氧点火的目的。

Claims (8)

1.一种梯级供热富氧微波点火装置，其特征在于，包括微波加热区和电加热区，其中：
微波加热区包括微波发生器和在微波辐射下能将微波转化为热能的陶瓷管，所述陶瓷管与风机连接，辅助气流经风机通过陶瓷管可形成一级富氧热风；所述一级富氧热风经电加热区进一步升温，产生达到烧结点火所需要温度的二级富氧热风。
2.根据权利要求1所述的梯级供热富氧烧结点火装置，其特征在于，所述电加热区为红外发射管或陶瓷电阻棒。
3.根据权利要求1所述的梯级供热富氧烧结点火装置，其特征在于，所述陶瓷管为碳化硅等微波高损耗材料。
4.根据权利要求1所述的梯级供热富氧烧结点火装置，其特征在于，所述辅助气流为冷空气、热空气、热废气或者富氧空气。
5.根据权利要求1所述的梯级供热富氧烧结点火装置，其特征在于，所述辅助气流的含氧量为13~45%。
6.一种梯级供热富氧烧结点火方法，使用如权利要求1~5任一项所述烧结点火装置，步骤如下：
S1.将含铁混合料按常规烧结工艺进行混合处理，然后再烧结机上进行布料；
S2.采用烧结点火装置对烧结机表层的混合料直接进行加热，具体为：
首先，打开微波发生器，在风机的抽力作用下，辅助气流经过陶瓷管中对其中所蓄热量进行热交换，产生一级富氧热风，然后一级热风再经电加热区进一步升温，产生达到烧结点火所需要温度的二级富氧热风；
S3.烧结过程完成后，烧结饼经破碎、冷却、整粒，得到成品烧结矿。
7.根据权利要求6所述的梯级供热富氧烧结点火方法，其特征在于，步骤S2中点火温度为800~900℃，点火时间为90~120s。
8.根据权利要求6所述的梯级供热富氧烧结点火方法，其特征在于，步骤S2中辅助气流流量为10~30m3/h。
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