CN111334633A - 一种外热式竖立回转窑 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种外热式竖立回转窑，包括加热炉、回转管、螺旋转动系统、加热系统和换热系统；加热炉竖直设置，加热炉内设置有多层隔板，将加热炉沿竖直方向分为多个单独的小窑，回转管竖直设置在加热炉内，回转管中竖直设置有螺旋叶片；加热系统包括烧嘴、加压空气管道和煤气管道，加压空气管道和煤气管道分别与换热器相连通，经换热器加热后的加压空气和煤气进入烧嘴进行燃烧，烧嘴在加热炉侧壁上设置有多组；换热系统包括换热器和回气管道，换热器与回气管道相连通，回气管道顶端设置有引风机；本发明占地面积小、能耗低、还原时间短、对环境友好，本发明涉及冶金设备技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及冶金设备技术领域，更具体而言，涉及一种外热式竖立回转窑。
背景技术
中国目前直接还原铁生产工艺主要是采用煤基隧道窑罐式法，由于焦煤资源日益枯竭，高炉炼铁也将停止，因此直接还原铁将成为炼铁的主要方法，传统的煤基隧道窑罐式法具有占地面积大、能耗高、还原时间长、劳动力消耗高、环境污染严重等问题，我国尽管是世界上钢产量第一大国，可直接还原铁的年产量只占世界总产量的1%左右，每年均需大量进口直接还原铁，传统的隧道窑罐式工艺生产的直接还原铁已经无法满足市场的实际需求，因此，需要对现有技术进行改进。
发明内容
为了克服现有技术中存在的不足，提供一种占地面积小、能耗低、还原时间短的外热式竖立回转窑。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种外热式竖立回转窑，包括加热炉、回转管、螺旋转动系统、加热系统和换热系统；
所述回转管设置有多根，沿阵列方式竖直设置在加热炉内，回转管与加热炉固连，加热炉内设置有多层隔板，将加热炉沿竖直方向分为多个单独的小窑，隔板上设置有若干通孔，回转管穿过隔板上的通孔，通过回转管的侧壁与隔板连接；
所述螺旋转动系统包括螺旋叶片和控制电机，螺旋叶片竖直设置在回转管中，控制电机固定设置在加热炉上；
所述换热系统包括换热器和回气管道，每个小窑上均设置有换热器，换热器与小窑之间设置有连通管，所述换热器与回气管道相连通，回气管道顶端设置有引风机；
所述加热系统包括烧嘴、加压空气管道和煤气管道，所述加压空气管道和煤气管道分别与换热器相连通，换热器与烧嘴相连通，烧嘴在加热炉侧壁上设置有多组。
进一步的，加热炉中上面第一层小窑为预热室，其余小窑均为还原室。
进一步的，每个小窑内的每相邻两排回转管之间均设置有一组烧嘴，每组烧嘴包括4个烧嘴，小窑的左端设置两个，右端设置两个，烧嘴的方向朝向相邻两排回转管之间。
进一步的，每个小窑设置有两个换热器。
进一步的，所述隔板为不锈钢板，通过不锈钢板将加热炉分为若干小窑，同时支撑回转管保持竖直状态。
进一步的，相邻小窑之间设置有隔热板，保证小窑之间还原气氛相对独立。
进一步的，还包括立柱，所述加热炉通过型钢固定设置在立柱上，加热炉下端悬空设置，加热炉上端是进料口，下端是出料口。
进一步的，所述回转管在加热炉内设置有6排，每排设置有6个回转管。
进一步的，所述隔板设置有11层，将加热炉平均分为10个小窑。
本发明与现有技术相比所具有的有益效果为：
1、产品质量高，本竖立回转窑通过将加热炉隔成若干独立的小窑，还原气氛独立，并且通过螺旋转动系统和加热系统可以精准控制球团在还原室的反应温度和反应时间，保证还原气氛满足工艺条件。
2、产品能耗低，通过加热系统和换热系统有效提高能量利用率，竖立回转窑耗能是普通回转窑的1/2，是隧道窑的1/3，更加环保。
3、生产规模大，本竖立回转窑可实现年产10万吨以上的产品规模。
4、烟气余热利用充分，小窑产生的烟气通过连通管进入换热器，与经过换热器的加压空气和煤气进行加热，进而对小窑进行助燃。
5、生产操作方便，自动化程度，作业效率高。
附图说明
下面将通过附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
图1为外热式竖立回转窑的正视图；
图2为外热式竖立回转窑的侧视图；
图3为外热式竖立回转窑的俯视图。
图中1为加热炉，11为隔板，12为螺旋叶片安装架，13为小窑，2为回转管，3为螺旋转动系统，31为螺旋叶片，32为控制电机，4为加热系统，41为烧嘴，42为加压空气管道，43为煤气管道，5为换热系统，51为换热器，52为回气管道，6为立柱。
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。
实施例：
如图1至图3所示，一种外热式竖立回转窑，包括立柱6、加热炉1、回转管2、螺旋转动系统3、加热系统4和换热系统5；
所述加热炉1悬空设置，加热炉1外侧壁与立柱6之间通过多层型钢焊接，加热炉1沿竖直方向固定设置在立柱6之中；
加热炉1的下端固定设置有底板，回转管2的下端固定设置在底板上，底板上设置有与回转管出料口对应的孔洞，回转管2呈矩形阵列方式竖直设置在加热炉1内，共设置有6排，每排设置有6根，回转管2通过不锈钢板11与加热炉1的内侧壁固定连接，通过不锈钢板11保持回转管竖直设置在加热炉1中，回转管2上端为进料口，下端为出料口。
螺旋转动系统3包括螺旋叶片31、减速机和控制电机32，加热炉1顶端设置有螺旋叶片安装架12，控制电机32和减速机固定设置在螺旋桨安装架12上，控制电机32的电机轴与减速机的输入轴相连接，减速机的输出轴与螺旋叶片31的转动轴相连，所述螺旋叶片31竖直设置在回转管2中，螺旋叶片31的转轴为中空结构，螺旋叶片转轴的上端与螺旋叶片安装架12通过轴承连接，加热炉1的底板上设置有螺旋叶片支撑架，螺旋叶片转轴的下端通过推力轴承与螺旋叶片支撑架连接，螺旋叶片31可沿回转管2做回转运动，螺旋叶片31的旋转速度由控制电机32控制；
所述加热炉1内设置有11层不锈钢板，11层不锈钢板将加热炉1沿竖直方向平均分为10个小窑13，相邻小窑之间设置有隔热板，通过隔热板减少相邻小窑13之间的相互影响，小窑13还原气氛独立，从上至下的第一个小窑13为预热室，其余小窑均为还原室；
加热系统4包括烧嘴41、加压空气管42道和煤气管道43，加热炉1的正面和背面均设置有加压空气管道42和煤气管道43，加压空气管道42和煤气管道43分别与换热器相连通，加压空气管道42中的加压空气和煤气管道43中的煤气先经过换热器51进行加热，然后再进入烧嘴41中进行燃烧。
每个小窑内的每相邻两排回转管2之间均设置一组烧嘴41，烧嘴41方向朝向相邻回转管之间，每个小窑包括6排回转管，一共10个小窑，因此烧嘴一共设置有50组，每组包括4个烧嘴，小窑13的左侧设置2个，右侧设置两个；
换热系统5包括换热器51和回气管道52，回气管道52设置于加热炉1的正面和背面，换热器51与回气管道52相连通，小窑与换热器之间设置有连通管，小窑燃烧产生的热烟气通过连通管进入换热器的烟道，与经过换热器的加压空气和煤气进行换热，对小窑起到助燃的作用。
换热器51设置于加热炉1的前后两侧，每个小窑对应设置两个换热器51；
回气管道52顶端设置有引风机，通过引风机将换热器中的烟气抽出。
工作方法：
启动控制电机32，控制电机32带动螺旋叶片31转动，通过入料装置向回转管2上端的入料口进行填料，原料首先落在螺旋叶片31的叶片上，原料在螺旋叶片31的带动下以一定的速度向下运动，原料首先经过预热室，预热室两侧的烧嘴41对预热室内的回转管2及回转管2中的原料进行加热，经过预热的球团在螺旋叶片31的带动下继续向还原室运动，还原室分为从上至下的9个小窑，通过小窑左右两端的烧嘴41保证回转管2内的温度稳定，球团在还原室经过一段时间的还原，最终的成品经回转管2下端的出料口排出。
上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种外热式竖立回转窑，其特征在于：包括加热炉（1）、回转管（2）、螺旋转动系统（3）、加热系统（4）和换热系统（5）；
所述回转管（2）设置有多根，沿阵列方式竖直设置在加热炉（1）内，回转管（2）与加热炉（1）固连，加热炉（1）内设置有多层隔板（11），将加热炉（1）沿竖直方向分为多个单独的小窑（13），隔板（11）上设置有若干通孔，回转管（2）穿过隔板（11）上的通孔，通过回转管（2）的侧壁与隔板（11）连接；
所述螺旋转动系统（3）包括螺旋叶片（31）和控制电机（32），螺旋叶片（31）竖直设置在回转管（2）中，控制电机（32）固定设置在加热炉（1）上；
所述换热系统（5）包括换热器（51）和回气管道（52），每个小窑（13）上均设置有换热器（51），换热器（51）与小窑（13）之间设置有连通管，所述换热器（51）与回气管道（52）相连通，回气管道（52）顶端设置有引风机；
所述加热系统（4）包括烧嘴（41）、加压空气管道（42）和煤气管道（43），所述加压空气管道（42）和煤气管道（43）分别与换热器（51）相连通，换热器（51）与烧嘴（41）相连通，烧嘴（41）在加热炉（1）侧壁上设置有多组。
2.根据权利要求1所述的一种外热式竖立回转窑，其特征在于：加热炉（1）中上面第一层小窑（13）为预热室，其余小窑（13）均为还原室。
3.根据权利要求1所述的一种外热式竖立回转窑，其特征在于：每个小窑（13）内的每相邻两排回转管之间均设置有一组烧嘴（41），每组烧嘴包括4个烧嘴，小窑（13）的左端设置两个，右端设置两个，烧嘴（41）的方向朝向相邻两排回转管（2）之间。
4.根据权利要求1所述的一种外热式竖立回转窑，其特征在于：每个小窑（13）设置有两个换热器（51）。
5.根据权利要求1所述的一种外热式竖立回转窑，其特征在于：所述隔板为不锈钢板。
6.根据权利要求1所述的一种外热式竖立回转窑，其特征在于：相邻小窑（13）之间设置有隔热板。
7.根据权利要求1所述的一种外热式竖立回转窑，其特征在于：还包括立柱（6），所述加热炉（1）通过型钢固定设置在立柱上，加热炉（1）下端悬空设置，加热炉（1）的上端是进料口，下端是出料口。
8.根据权利要求1所述的一种外热式竖立回转窑，其特征在于：所述回转管（2）在加热炉内（1）设置有6排，每排设置有6个回转管（2）。
9.根据权利要求1所述的一种外热式竖立回转窑，其特征在于：所述隔板（11）设置有11层，将加热炉（1）平均分为10个小窑。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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