CN110425872B - 一种脉冲式燃烧转底炉 - Google Patents

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Abstract

一种脉冲式燃烧转底炉，属于能源化工及冶金技术领域，该设备包括炉体、炉底、传动机构和支撑架，所述炉体内限定出环型空间结构，并在炉体周围设置多个脉冲式烧嘴，所述炉体沿周向形成炉腔，该炉腔按物料运动方向分为加料区、预热区、中温区、高温区、出料区，所述所加料区包括加料口，所述所出料区包括出料口，所述炉底由耐火材料构成，并在炉底下方设置多个通道。由于物料与火焰由耐火材料隔开，得到的还原球团强度远高于其他方式获得的还原球团，同时烧嘴周期性向炉底通道喷射火焰加热可有效提高旋转炉使用寿命，具有生产率高、能源利用率高等特点。

Description

一种脉冲式燃烧转底炉
技术领域
本发明属于能源化工及冶金技术领域，特别涉及一种脉冲式燃烧转底炉。
背景技术
传统转底炉还原技术工艺流程为将铁系氧化物(或红土镍矿、钒钛磁铁矿、硫酸渣或冶金粉尘、除尘灰、炼钢污泥等)与固体煤渣(或兰炭、焦粉等)经配料混合后制成球状含碳球团。含碳球团通过布料机均匀分布在炉底上，在1350℃左右炉膛温度下敞焰燃烧，并随着炉底旋转一周，铁矿被碳还原。因转底炉有原料适用范围广泛，投资少，能耗低，对环境危害小等优点，已经在冶金领域得到了普遍应用。
目前球团的加热方式，通过明火焰的辐射热对物料进行加热。由于物料是平铺于炉底，遮蔽了火焰对底层球团和炉底的加热，即相当于单面加热，从而造成靠近炉底几层的球团温度低，表层球团温度高，容易造成上层球团过烧，底层球团加热不足，球团容易破碎等问题。为保证加热质量，通常球团的敷设厚度很薄，仅有2-3层球团的厚度，以保证传热效果。但这样大幅降低了球团的产量和炉子的利用效率，为了解决球团单面加热效率低，加热质量不够好的问题，本发明提出一种新型脉冲式燃烧转底炉。
发明内容
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种脉冲式燃烧转底炉，包括炉体、炉顶和炉底，所述炉体、炉顶及炉底围成的空间形成炉膛，且炉膛径向截面为环形，该环形炉膛按照物料旋转方向分为加料区、预热区、中温区、高温区及出料区，所述炉体内侧壁中部开设有环形凹槽，炉体沿周向设置有物料入口、物料出口和若个烧嘴，且物料入口、物料出口和若个烧嘴位于环形凹槽处的炉体侧壁上，所述物料入口位于加料区的炉体侧壁上，物料出口位于出料区的炉体侧壁上，若干烧嘴位于预热区、中温区及高温区部分的炉体侧壁上；所述环形凹槽处转动安装有炉底，且炉底与环形凹槽下端面之间安装有水封装置，所述炉底为圆环状结构，炉底圆面沿周向均匀开设有若干通道，当通道轴线与烧嘴轴线共线时，烧嘴与通道正对向通道内喷射火焰。
所述一种脉冲式燃烧转底炉还包括支撑架及传动机构，所述支撑架一端炉底下表面相连，另一端与传动机构相连，通过传动机构驱动炉底相对炉体转动。
所述通道为方形通道或圆形通道。
所述烧嘴采用脉冲式烧嘴。
所述炉底采用耐火材料制成。
一种脉冲式燃烧转底炉的使用方法，采用一种脉冲式燃烧转底炉，包括以下步骤：
步骤1，球团物料通过布料机经过物料入口进入炉内，平铺于炉底上；
步骤2，启动传动机构，带动炉底转动，炉底转动先后经过预热区、中温区和高温区，当通道与烧嘴正对时，烧嘴被点燃，喷出火焰并加热炉底，燃烧后的烟气通过通道的另一端排出进入炉膛，被加热后的炉底通过热传导对球团物料的下表面进行加热，炉膛内的高温烟气对球团物料的上表面通过对流和辐射进行加热，处理后的球团物料通过物料出口排出。
本发明的有益效果为：
1、本发明采用在炉底设置方形或圆形通道的方式，实现了对物料底面和表面的同时加热，改变了原有的单面加热方式，提高了物料的加热效率，提高了产量。
2、本发明改变了以往直接采用明火焰直接加热的方式，一方面采用燃烧后的高温烟气对球团物料的表面进行加热，另一方面高温炉底耐火材料接触加热的方式，比直接明火焰加热的温度均匀性更好，所得的球团品质更好，提高了物料的质量；物料与火焰由耐火材料隔开，得益于耐火材料的蓄热，温度波动更小，温度均匀性更好，得到的还原球团强度远高于其他方式获得的还原球团。
附图说明
图1为本发明脉冲式燃烧转底炉俯视图；
图2为本发明脉冲式燃烧转底炉的半剖结构示意图；
图3为本发明脉冲式燃烧转底炉的炉底剖视图；
1-加料区，2-预热区，3-中温区，4-高温区，5-出料区，6-烧嘴，7-通道，8-支撑架，9-传动机构，10-炉底，11-炉体，12-水封装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1至图3所示，一种脉冲式燃烧转底炉，包括炉体11、炉顶和炉底10，所述炉体11、炉顶及炉底10围成的空间形成炉膛，且炉膛径向截面为环形，该环形炉膛按照物料旋转方向分为加料区1、预热区2、中温区3、高温区4及出料区5，所述炉体11内侧壁中部开设有环形凹槽，炉体11沿周向设置有物料入口、物料出口和十一个烧嘴6，且物料入口、物料出口和十一个烧嘴6位于环形凹槽处的炉体11侧壁上，所述物料入口位于加料区1的炉体11侧壁上，物料出口位于出料区5的炉体11侧壁上，本实施例中，所述预热区2的炉体11侧壁上安装有三个烧嘴6，中温区3的炉体11侧壁上安装有四个烧嘴6，高温区4的炉体11侧壁上安装有四个烧嘴6，各个区域的具体的烧嘴6个数由具体的工艺要求来决定；所述环形凹槽处转动安装有炉底10，且炉底10与环形凹槽下端面之间安装有水封装置12，所述炉底10为圆环状结构，炉底10采用高导热系数的耐火材料制成，炉底10外圆面沿周向均匀开设有十一方形通道7，当方形的通道7轴线与烧嘴6轴线共线时，烧嘴6与方形通道7正对向方形通道7内喷射火焰。
所述一种脉冲式燃烧转底炉还包括支撑架8及传动机构9，所述支撑架8一端炉底10下表面相连，另一端与传动机构9相连，通过传动机构9驱动炉底10相对炉体11转动。
所述烧嘴6采用脉冲式烧嘴。
一种脉冲式燃烧转底炉的使用方法，采用一种脉冲式燃烧转底炉，包括以下步骤：
步骤1，球团物料通过布料机经过物料入口进入炉内，平铺于炉底10上；
步骤2，启动传动机构9，带动炉底10转动，炉底10转动先后经过预热区2、中温区3和高温区4，当方形通道7与烧嘴6正对时，烧嘴6被点燃，喷出火焰并加热炉底10，燃烧后的烟气通过方形通道7的另一端排出进入炉膛，被加热后的炉底10通过热传导对球团物料的下表面进行加热，炉膛内的高温烟气对球团物料的上表面通过对流和辐射进行加热，处理后的球团物料通过物料出口排出。

Claims (5)

1.一种脉冲式燃烧转底炉，其特征在于，包括炉体、炉顶和炉底，所述炉体、炉顶及炉底围成的空间形成炉膛，且炉膛径向截面为环形，该环形炉膛按照物料旋转方向分为加料区、预热区、中温区、高温区及出料区，所述炉体内侧壁中部开设有环形凹槽，炉体沿周向设置有物料入口、物料出口和若个烧嘴，且物料入口、物料出口和若个烧嘴位于环形凹槽处的炉体侧壁上，所述物料入口位于加料区的炉体侧壁上，物料出口位于出料区的炉体侧壁上，若干烧嘴位于预热区、中温区及高温区部分的炉体侧壁上；所述环形凹槽处转动安装有炉底，且炉底与环形凹槽下端面之间安装有水封装置，所述炉底为圆环状结构，炉底外圆面沿周向均匀开设有若干通道，当通道轴线与烧嘴轴线共线时，烧嘴向通道内喷射火焰。
2.根据权利要求1所述的一种脉冲式燃烧转底炉，其特征在于：该燃烧转底炉还包括支撑架及传动机构，所述支撑架一端炉底下表面相连，另一端与传动机构相连，通过传动机构驱动炉底相对炉体转动。
3.根据权利要求1所述的一种脉冲式燃烧转底炉，其特征在于：所述通道采用方形通道或圆形通道。
4.根据权利要求1所述的一种脉冲式燃烧转底炉，其特征在于：所述烧嘴采用脉冲式烧嘴。
5.根据权利要求1所述的一种脉冲式燃烧转底炉，其特征在于：所述炉底采用耐火材料制成。
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