CN109443015A - 一种窑炉一体化结构以及应用该窑炉一体化结构的工艺系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种窑炉一体化结构，包括冷窑部和锅炉部，冷窑部和锅炉部相互连通为一体，锅炉部的上端部为高温受热段、底端部为低温出气段，冷窑部的上端部即为锅炉部的高温受热段；冷窑部的顶部设置有进料口，出料口外接给料设备，冷窑部的底部设置有漏斗状出料口，冷窑部的下部设有环形风道和竖直风道，环形风道和竖直风道均连接鼓风机，环形风道和竖直风道上分别设置有环形道出风口和竖直出风口；锅炉部内设置有蒸发器，低温出气段通过输气管道与外接设备连接；并提供应用该窑炉一体化结构的工艺系统。本发明使得热风可以在窑炉内直接进入锅炉的高温受热段进行余热利用，不需要再通过热风管道进行传输，提高热量利用率。

Description

一种窑炉一体化结构以及应用该窑炉一体化结构的工艺系统

技术领域

本发明涉及烧结矿冷却设备技术领域，具体涉及一种窑炉一体化结构以及应用该窑炉一体化结构的工艺系统。

背景技术

钢铁生产工艺中烧结工序能耗属于第二大耗能工序，约占总能耗的10％-20％，仅次于炼铁。烧结工序中，烧结矿会散发大量的热量，约占烧结总能耗的1/3，这部分能量回收效率很低，浪费巨大，具有很深的挖掘空间，进行资源回收。考虑对烧结矿的冷却时的热量进行高效回收，烧结矿冷却最新型的冷却工艺—竖冷窑及其余热回收技术，将为企业带来更多的节能和环保收益，降低生产成本，为企业实现真正意义上的节能和减排，提高企业竞争力。“烧结矿竖冷窑冷却工艺及余热回收技术”，是继环冷机、带冷机之后的一种全新的烧结矿冷却工艺技术，其主要特点是在完成烧结矿冷却的同时，实现热烧结矿热量的高效回收，从而达到节能、减排废气的目的。

现有竖冷窑与余热锅炉之间的是通过热风管道进行连接的，热风管道主要由主管、支管、竖管(混风室)、倒流休风管、围管、送风支管等部分组成。热风管道在输送热量时，需要使用耐高温及隔热耐火材料来保证管道正常工作及在输送热风过程中减少热量的流失。热风管道用耐火材料分为：工作层、保温层和永久层。现有的热风管道的安装费时费力，管道的材料比较贵导致投资较大，同时，在使用时，热风在由热风管道进行输送时会导致热量的散失，从而使得热量利用效率降低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种窑炉一体化结构以及应用该窑炉一体化结构的工艺系统，该窑炉一体化结构将竖冷窑与余热锅炉进行结合，使得热风可以在窑炉内直接进入锅炉的高温受热段进行余热的利用，不需要再通过热风管道进行传输，提高热量利用率。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案，

一种窑炉一体化结构，包括冷窑部和锅炉部，所述冷窑部和锅炉部相互连通为一体，所述锅炉部的上端部为高温受热段、底端部为低温出气段，所述冷窑部的上端部即为锅炉部的高温受热段；

所述冷窑部的顶部设置有进料口，所述出料口外接给料设备，所述冷窑部的底部设置有漏斗状出料口，所述冷窑部的下部设有环形风道和竖直风道，所述环形风道和竖直风道均连接鼓风机，所述环形风道面向冷窑部内部的侧壁上设置有多个环形道出风口，所述竖直风道的顶端设置有竖直出风口；

所述锅炉部内设置有蒸发器，所述蒸发器上设置有蒸汽出口和水气进口，所述蒸汽出口通过出口管道连接有过热器，所述水气进口通过给水气包连接有冷凝器，所述给水气包固定设置在低温出气段的侧壁上，所述冷凝器与过热器固定设置于锅炉部的外侧壁上；所述低温出气段通过输气管道与外接设备连接。

在本发明中，优选的，所述蒸发器内部设置有多个贯穿通道。

在本发明中，优选的，所述过热器固定安装在锅炉部的顶面外侧壁上，所述冷凝器固定安装在低温出气段的外侧壁上。

应用窑炉一体化结构的工艺系统，包括依次连接的烧结台车、破碎机、收料斗、运输台车、卷扬斜桥、布料器、分料器、窑炉一体化结构、汽轮发电机；所述烧结台车后的破碎机通过收料斗、运输台车、卷扬斜桥连接布料器，所述布料器连接分料器，所述分料器固定在进料口位置，所述分料器由上部筒体和下部的下料溜槽组成，所述下料溜槽为向下扩大的锥形结构，所述下料溜槽的出料端设置在冷窑部的上部空间，所述出料端的底部位于高温受热段底壁的下侧；所述冷凝器通过冷凝管连接汽轮发电机，所述过热器通过过热保温管道连接汽轮发电机；所述出料口底部连接有电振给料机，所述电振给料机连接带式输送机；所述输气管道连接布袋除尘器，所述布袋除尘器的出气口通过引风机连接烟囱。

在本发明中，优选的，所述布袋除尘器的底部粉尘出口通过卸灰器连接链板输送机。

在本发明中，优选的，所述卷扬斜桥外侧设有密封保温罩。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供一种窑炉一体化结构，将竖冷窑与锅炉相结合形成窑炉，使得竖冷窑内加热的高温气体直接进入锅炉循环利用，无需再经过热风管道传输，此结构避免了热量的散失与浪费，使得在窑体内的高温气体直接进入到炉体的高温受热段，进而在炉体内高温热风转化为低温热风，后由低温热风段排出；在此窑炉结构内，热量最大程度使用，无任何的热量散失，大大提高了余热的利用率。

附图说明

图1为本发明一种窑炉一体化结构的结构示意图；

图2为图1中B-B截面图；

图3为本发明应用窑炉一体化结构的工艺系统流程图；

附图中主要元件符号说明：1-窑炉一体化结构，2-冷窑部，3-锅炉部，4-高温受热段，5-进料口，6-出料口，7-环形风道，8-竖直风道，9-鼓风机，10-环形道出风口，11-竖直出风口，12-蒸发器，13-过热器，14-冷凝器，15-低温出气段，16-输气管道，17-贯穿通道，18-烧结台车，19-破碎机，20-收料斗，21-运输台车，22-卷扬斜桥，23-布料器，24-分料器，25-电振给料机，26-带式输送机，27-汽轮发电机，28-布袋除尘器，29-引风机，30-烟囱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请同时参见图1至图3，本发明提供了一种窑炉一体化结构，包括冷窑部2和锅炉部3，所述冷窑部2和锅炉部3相互连通为一体，所述锅炉部3的上端部为高温受热段4、底端部为低温出气段15，所述冷窑部2的上端部即为锅炉部3的高温受热段4。所述冷窑部2用来将烧结后的进料冷却形成高温气体，所述锅炉部3用来回收利用高温气体；所述冷窑部2与锅炉部3结合为一体，且冷窑部2的上端部即为锅炉部3的高温受热段4，可使得冷窑部2产生的高温气体直接进入锅炉部3内进行利用，其高温气体由竖冷窑传输到余热锅炉的过程中不用再通过热风管道，进而减少了热量的损失，使得高温气体的利用率提高。

所述冷窑部2的顶部设置有进料口5，所述出料口5外接给料设备，所述冷窑部2的底部设置有漏斗状出料口6，所述冷窑部2的下部设有环形风道7和竖直风道8，所述环形风道7和竖直风道8均连接鼓风机9，所述环形风道7面向冷窑部2内部的侧壁上设置有多个环形道出风口10，所述竖直风道8的顶端设置有竖直出风口11；环形风道7和竖直风道8相结合进风，使得冷窑部2内的物料可全方位接触空气，降温迅速。

所述锅炉部3内设置有蒸发器12，所述蒸发器12上设置有蒸汽出口和水气进口，所述蒸汽出口通过出口管道连接有过热器13，所述水气进口通过给水气包连接有冷凝器14，所述给水气包固定设置在低温出气段15的侧壁上，所述冷凝器14与过热器13固定设置于锅炉部3的外侧壁上；所述低温出气段15通过输气管道16与外接设备连接。高温炉气经高温受热段4进入锅炉部3，在锅炉内部对蒸发器12内的水进行加温进而产生蒸汽，蒸发器12内产生的高温水蒸气经由过热器13传输至外部的汽轮发电机内进行利用，而高温气体对蒸发器12加温后，其温度降低成为低温气体，该低温气体通过输气管道16经过布袋除尘器除尘后经由烟囱排出。

在本实施方式中，所述蒸发器12内部设置有多个贯穿通道17。所述贯穿通道17设置多个，且贯穿于蒸发器12内部，对蒸发器内12的水进行全方便加热，使得高温炉气得到最大效果的利用，从而使得蒸汽产生快速。

在本实施方式中，所述过热器13固定安装在锅炉部3的顶面外侧壁上，便于将高温水蒸气输出；所述冷凝器14固定安装在低温出气段15的外侧壁上，便于将冷凝后的水重新回收利用。

如图3所示，应用窑炉一体化结构的工艺系统，包括依次连接的烧结台车18、破碎机19、收料斗20、运输台车21、卷扬斜桥22、布料器23、分料器24、窑炉一体化结构1、汽轮发电机27；所述烧结台车18后的破碎机19通过收料斗20、运输台车21、卷扬斜桥22连接布料器23，所述布料器23连接分料器24，所述分料器24固定在进料口5位置，所述分料器24由上部筒体和下部的下料溜槽组成，所述下料溜槽设置有两个，所述下料溜槽为向下扩大的锥形结构，所述下料溜槽的出料端设置在冷窑部2的上部空间，所述出料端的底壁位于高温受热段4底壁的下侧；所述冷凝器14通过冷凝管连接汽轮发电机27，所述过热器13通过过热保温管道连接汽轮发电机27；所述出料口6底部连接有电振给料机25，所述电振给料机25连接带式输送机26；所述输气管道16连接布袋除尘器28，所述布袋除尘器28的出气口通过引风机29连接烟囱30。

在本实施方式中，所述布袋除尘器28的底部粉尘出口通过卸灰器连接链板卷扬斜桥。便于将高温炉气中的粉尘、烟尘等杂质除去。

在本实施方式中，所述卷扬斜桥22外侧设有密封保温罩，密封保温罩保证烧结物料的高温状态，尽可能的减少温度的流失。

本工艺系统在使用时，烧结矿经烧结台车18进行烧结加热，后经过粉碎机19粉碎为物料，通过收料斗20传输给到运输台车21，所述收料斗20的底部设置有出料闸板阀，用来控制是否进行物料的传输；运输台车21通过卷扬斜桥22输送到布料器23内，布料器23将物料由分料器24进行分配，通过不同的出料口投放入到冷窑部2内，由于出料端的底部位于高温受热段4底壁的下侧，故可以保证物料不会进入锅炉部3；同时鼓风机9通过环形风道7和竖直风道8向冷窑部吹入气体，将物料进行降温，物料在冷窑部2内由进料口5到出料口6的过程中被降温，降温后的物料经由出料口6由电振给料机25输送给带式输送机26上，从而被传输到所需要的地方；鼓风机9吹出的空气在冷窑部2内，高温物料由上到下运动，则底部和中间的气体对高温物料进行降温，同时气体升温上升成为高温炉气，最终的高温炉气由冷窑部2直接进入锅炉部3的高温受热段4中，进而在锅炉部3的内部对蒸发器12内部的水气进行加热，使其产生高温水蒸气，此高温水蒸气经由过热器13输送到汽轮发电机27内进行利用，同时汽轮发电机27利用过后的低温水蒸气再由冷凝器14冷凝形成冷凝水，通过给水气包把水气输入到蒸发器12内，进行水资源的循环利用；同时，高温炉气自高温受热段4内经由蒸发器12温度逐渐降低，后进入低温出气段15，进而通过输气管道16被输送到布袋除尘器28中进行除尘，而后在引风机29的作用下通过烟囱30排出，布袋除尘器28中的灰尘通过卸灰器卸到链板输送机上，通过链板输送机输送出去。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (6)

1.一种窑炉一体化结构，其特征在于，包括冷窑部(2)和锅炉部(3)，所述冷窑部(2)和锅炉部(3)相互连通为一体，所述锅炉部(3)的上端部为高温受热段(4)、底端部为低温出气段(15)，所述冷窑部(2)的上端部即为锅炉部(3)的高温受热段(4)；

所述冷窑部(2)的顶部设置有进料口(5)，所述出料口(5)外接给料设备，所述冷窑部(2)的底部设置有漏斗状出料口(6)，所述冷窑部(2)的下部设有环形风道(7)和竖直风道(8)，所述环形风道(7)和竖直风道(8)均连接鼓风机(9)，所述环形风道(7)面向冷窑部(2)内部的侧壁上设置有多个环形道出风口(10)，所述竖直风道(8)的顶端设置有竖直出风口(11)；

所述锅炉部(3)内设置有蒸发器(12)，所述蒸发器(12)上设置有蒸汽出口和水气进口，所述蒸汽出口通过出口管道连接有过热器(13)，所述水气进口通过给水气包连接有冷凝器(14)，所述给水气包固定设置在低温出气段(15)的侧壁上，所述冷凝器(14)与过热器(13)固定设置于锅炉部(3)的外侧壁上；所述低温出气段(15)通过输气管道(16)与外接设备连接。

2.根据权利要求1所述的一种窑炉一体化结构，其特征在于，所述蒸发器(12)内部设置有多个贯穿通道(17)。

3.根据权利要求1所述的一种窑炉一体化结构，其特征在于，所述过热器(13)固定安装在锅炉部(3)的顶面外侧壁上，所述冷凝器(14)固定安装在低温出气段(15)的外侧壁上。

4.应用如权利要求1所述的窑炉一体化结构的工艺系统，其特征在于，包括依次连接的烧结台车(18)、破碎机(19)、收料斗(20)、运输台车(21)、卷扬斜桥(22)、布料器(23)、分料器(24)、窑炉一体化结构(1)、汽轮发电机(27)；所述烧结台车(18)后的破碎机(19)通过收料斗(20)、运输台车(21)、卷扬斜桥(22)连接布料器(23)，所述布料器(23)连接分料器(24)，所述分料器(24)固定在进料口(5)位置，所述分料器(24)由上部筒体和下部的下料溜槽组成，所述下料溜槽为向下扩大的锥形结构，所述下料溜槽的出料端设置在冷窑部(2)的上部空间，所述出料端的底部位于高温受热段(4)底壁的下侧；所述冷凝器(14)通过冷凝管连接汽轮发电机(27)，所述过热器(13)通过过热保温管道连接汽轮发电机(27)；所述出料口(6)底部连接有电振给料机(25)，所述电振给料机(25)连接带式输送机(26)；所述输气管道(16)连接布袋除尘器(28)，所述布袋除尘器(28)的出气口通过引风机(29)连接烟囱(30)。

5.根据权利要求4所述的应用该窑炉一体化结构的工艺系统，其特征在于，所述布袋除尘器(28)的底部粉尘出口通过卸灰器连接链板输送机。

6.根据权利要求4所述的应用该窑炉一体化结构的工艺系统，其特征在于，所述卷扬斜桥(22)外侧设有密封保温罩。