CN114440639A - 沸腾室布风结构、使用该布风结构的沸腾焙烧炉及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沸腾室布风结构,包括花板,花板上均匀设有若干孔,花板的进料部分的各孔向上安装第一风帽,花板的出料部分的孔向上安装有第二风帽;第一风帽包括第一筒体,第一筒体沿周向均匀设有若干上布风孔;各上布风孔均外高内低倾斜设置形成倾斜向上的出风方向;第二风帽包括第二筒体,第二筒体沿周向均匀设有若干水平布风孔。第一和第二筒体顶端分别设有第一和第二帽体,本发明还公开了使用该布风结构的沸腾焙烧炉及其使用方法。通过延长矿料滞空时间和缩短入炉前期的沉积时间,提高了焙烧效率,从而显著降低能耗。本发明通过利用无效振动防止筛网堵塞,为在炉气出口设置筛网粗筛粉尘颗粒提供基础,从而降低后续除尘工艺的能耗。
Description
技术领域
本发明涉及化工技术领域,尤其是一种沸腾焙烧炉。
背景技术
研究表明,在硫铁矿的焙烧过程中,氧的扩散状况对总的反应速率有重要影响,提高氧的扩散速率成为优化硫铁矿的焙烧工艺的重要突破点。沸腾焙烧炉是焙烧硫铁矿矿石、制备二氧化硫炉气的重要设备,通过沸腾式焙烧大幅增强了氧的扩散速度,通常需要维持900℃左右的炉内温度,因而沸腾焙烧炉属于高耗能设备。
沸腾焙烧的优点是:①可连续操作,便于自动控制;②固体颗粒较小,相间传热和传质面积大;③固体颗粒在气流中剧烈运动,固体表面更新快,可显著提高传热和传质效率、反应速率。沸腾焙烧的不足之处在于:炉气中的粉尘含量较多,除尘负荷较大,另外焙烧过程需要大量的能量。同时,如果能够进一步增强沸腾作用,将能够进一步提高反应速率,使反应更完全。反应速率提高意味着达到同样反应效果耗时短(从而可以提高矿料的进料速度),在炉内温度不变的情况下能耗更低。
现有的沸腾焙烧炉由下向上包括有依次相连接的下壳体、中壳体和上壳体;下壳体上大下小并围成空气室,中壳体围成沸腾室,上壳体围成燃烧室,沸腾室与空气室相通,燃烧室与沸腾室相通;下壳体连接有进气管,进气管用于与鼓风机相连接并将空气引入空气室;
中壳体一侧向上连接有用于向沸腾室加入硫铁矿矿石的加料口,中壳体另一侧向下连接有卸渣口;下壳体与中壳体之间设有用于使空气室内的空气均匀进入沸腾室的空气分布板,空气分布板为钢板且其上均匀分布有通孔,每一通孔均向上安装有用于布风的风帽,风帽的周向侧壁上均匀分布有若干通风方向为水平方向的布风孔,使得空气由风帽处向沸腾室内周向扩散,保护没有进风死角。这种进风结构(水平进风)还避免矿粒漏入空气室。中壳体上通常设有冷却器。
上壳体侧壁顶部设有炉气出口,炉气出口用于将焙烧产生的炉气送出,经回收废热以及旋风除尘器后送往需要使用二氧化硫炉气的工序,如用于制备硫酸的设备。上壳体顶壁向上连接有放空阀。由于炉气中的粉尘含量较多,除尘负荷较大,因而在达到同样除尘效果的前提下,旋风除尘器需要更大的能耗。
为降低气体流速,减少吹出的粉尘量和除尘的负荷,上部燃烧空间的直径比沸腾层有所扩大;为确保一定的烧出率,在上壳体侧壁中下部设置二次空气管,二次空气管用于向燃烧室通入二次空气,使吹起的矿料细粒得到充分燃烧。现有技术中,二次空气的进风位置固定不变,因而进风引起的气流扰动较小,进风在燃烧室中分散的速度就较慢,二次空气的进风路径(风直接吹过的区域)上的矿料细粒得到最充分得燃烧,远离二次空气的进风路径上的矿料细粒容易产生燃烧不充分的现象,这就需要通过延长燃烧时间等手段来进行辅助,或者接受部分矿料细粒燃烧不够充分的现有程度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种沸腾焙烧炉用沸腾室布风结构,能够提高矿料沸腾滞空时间,提高燃烧效率。
为实现上述目的,本发明的沸腾室布风结构包括钢制的花板,花板上均匀设有若干上下通透的孔,花板上的孔用于向下连通沸腾焙烧炉的空气室并向上连通沸腾焙烧炉的沸腾室;花板各孔分别向上连接有风帽,花板一端位于沸腾焙烧炉的加料口下方且另一端位于沸腾焙烧炉的卸渣口的上方;
以花板中部至其位于加料口下方的一端的部分为花板的进料部分,以花板中部至其位于卸渣口上方的一端的部分为花板的出料部分;
花板的进料部分的孔均向上安装第一风帽,花板的出料部分的孔均向上安装第二风帽;
第一风帽包括与花板上的孔相连接的第一筒体,第一筒体向上伸入沸腾焙烧炉的沸腾室,第一筒体顶端设有第一帽体,第一帽体下方的第一筒体沿周向均匀设有若干上布风孔;以指向第一筒体轴线的方向为内向,各上布风孔均外高内低倾斜设置形成倾斜向上的出风方向;
第二风帽包括与花板上的孔相连接的第二筒体,第二筒体向上伸入沸腾焙烧炉的沸腾室,第二筒体顶端设有第二帽体,第二帽体下方的第二筒体沿周向均匀设有若干水平布风孔。
第一风帽的第一筒体上于各上布风孔的下方与上布风孔一一对应设有若干下布风孔,各下布风孔均外低内高倾斜设置形成倾斜向下的出风方向。
所述花板上表面设有绝热层,绝热层上表面设有由耐火材料制成的耐火层。
本发明还公开了使用上述沸腾室布风结构的沸腾焙烧炉,包括依次相连接的下壳体、中壳体和上壳体;下壳体上大下小并围成空气室,中壳体围成沸腾室,上壳体围成燃烧室,中壳体一侧向上连接有用于向沸腾室加入硫铁矿矿石的加料口,中壳体另一侧向下连接有卸渣口;上壳体侧壁顶部设有炉气出口;燃烧室与沸腾室相通;下壳体连接有进气管,进气管用于与鼓风机相连接并将空气引入空气室;沸腾室通过所述沸腾室布风结构与空气室相连通。
炉气出口下方的上壳体侧壁连接有集尘腔,炉气出口处通过安装座安装有由抗氧化钢制成的筛网,集尘腔上端位于筛网内侧下方并与燃烧室相通;集尘腔底部设有出尘阀;筛网的安装座连接有用于利用工作场合无效振动的传振杆,传振杆延伸至工作场合中的振动装置处并与振动装置相连接。
具有二次空气进气装置,二次空气进气装置包括连接在上壳体的侧壁中下部的外壳,外壳连接有二次通气管,二次通气管用于连接鼓风机;上壳体的侧壁通过其上开设的二次风孔与外壳相通;二次风孔的内端安装有进气格栅板,进气格栅板的中心处通过内轴承连接有转轴,转轴的另一端通过外轴承与外壳相连接,转轴上设有布风柱,布风柱内端伸入二次风孔并与二次风孔同轴线,布风柱的外径小于二次风孔的内径2-4毫米;布风柱的外端伸出二次风孔并位于外壳内;
布风柱伸出二次风孔的外表面沿周向均匀设有若干叶片,二次通气管伸入外壳,二次通气管伸入外壳的部分偏离布风柱并正对叶片,二次通气管喷出的风用于推动叶片带动布风柱旋转;
布风柱内沿其轴向设有若干内孔,内孔外端与外壳相通且内端通过进气格栅板与沸腾焙烧炉的上壳体的中下部相通,各内孔均偏离布风柱的轴线;
二次空气进气装置沿上壳体的周向均匀设有两套或多套。
沿布风柱径向方向,内孔包括外层内孔和内层内孔,内层内孔邻近转轴并设有N个,N为整数,且1≤N≤3;外层内孔邻近布风柱周向表面并沿周向均匀分有3N至6N个。
本发明还公开了上述沸腾焙烧炉的使用方法,工作中第一鼓风机通过进气管向空气室内连续送入空气,空气室内的空气通过花板上的第二风帽进入花板的进料部分上方的沸腾室,同时通过花板上的第一风帽进入花板的出料部分上方的沸腾室;
空气通过第二风帽时,通过上布风孔形成倾斜向上的气流,倾斜向上的气流具有承托物料作用以及引动下方空气及矿料向上流动的引流作用,延长矿料的滞空时间;空气通过下布风孔形成倾斜向下的气流,将花板上沉积的物料吹起,减少矿料的沉积时间;
空气通过第一风帽时,正常提供培烧所需要的氧气;通过加料口向沸腾室连续加入粉碎后的硫铁矿矿料;矿料在沸腾室内不断沸腾焙烧,矿料细料随上升气流进入燃烧室;矿渣在花板的出料部分上大量沉积并最终通过卸渣口连续排出;培烧生成的二氧化硫炉气最终通过炉气出口排出;炉气通过炉气出口时通过筛网,筛网在传振杆的带动下不断振动,防止堵塞;筛网拦截的粉尘在重力作用下向下流入集尘腔中储存,周期性地打开出尘阀排尘;
第二鼓风机通过二次通气管向外壳内送入空气;空气通过布风柱的内孔送入燃烧室;二次通气管的出风推动叶片带动布风柱旋转,布风柱的内孔跟随布风柱旋转从而对燃烧室形成旋转供风,提高二次风在燃烧室内扩散速度和扩散程度,提高矿料细粒培烧充分程度和矿料细粒培烧速度。
本发明具有如下的优点:
本发明中的第二风帽为本领域的现有风帽结构。由于第一风帽具有出风方向倾斜向上的上布风孔,因而在上布风孔处形成倾斜向上的出风,沸腾室内处于沸腾状态的矿料在向下运动遇到倾斜向上的出风时,受到风力向上的托举,相比水平出风矿料受到显著更大的气流托举力,从而延长了矿料的滞空时间,提高焙烧反应效率,取得同样焙烧反应效果所需要的时间更短,达到提高反应效率、降低能耗的技术效果。
花板邻近卸渣口的一侧安装的仍然是传统风帽,有利于焙烧后的矿渣正常落下并正常卸渣。
总之,本发明通过在花板邻近加料口的一侧(一半)设置能够延长矿料滞空时间的第一风帽,在花板邻近卸渣口的一侧安装现有结构的风帽,既有利于延长矿料滞空时间、提高焙烧反应效率从而显著降低能耗,又有利于正常落渣卸渣。
下布风孔使得进风能够吹向花板的进料部分(花板邻近加料口的一半)的表面,从而能够将花板上沉积的物料吹起,缩短矿料入炉前期的沉积时间,进一步提高了矿料焙烧的效率并进一步降低能耗。
以往不在炉气出口处设置筛网是因为筛网一旦堵塞就会使整个沸腾焙烧炉不能正常工作,不但耽误正常生产,还带来很高的经济损失。如果为炉气出口处设置筛网新增振动防堵塞的动力,则又起不到节能降耗的作用。
本发明利用了沸腾焙烧炉处必有的工作中具有振动的装置,使原本无用的振动转化为防止筛网堵塞的动力,也因此使得在沸腾焙烧炉的炉气出口处设置筛网成为可能,不必担心筛网堵塞。传振杆在工作中不断地使筛网发生振动,在沸腾焙烧炉的正常工作条件下不会发生堵塞现象。
由于本发明中筛网防堵塞不需要新增动力和能耗,而筛网粗筛一部分粉尘后,大幅减轻了后续的旋风除尘器的除尘负荷,降低了旋风除尘器的能耗需求,因而能够起到显著的节能降耗作用。
另外,振动也使筛网在网孔大小不变(气阻不变)的前提下提高了阻挡粉尘的效果。这是因为如果网孔不动,小于网孔直径的粉尘颗粒理论上都能够通过网孔;如果网孔振动,则粉尘不但要小于网孔才能通过,而且要求在通过的过程中,不会振动中的网孔孔壁所撞击;当网孔孔壁撞击粉尘颗粒时,即便其粒度小于网孔,也不容易通过网孔,尤其是在微料只有少部分进入网孔时即被网孔孔壁撞击时,微粒不会通过网孔。这样,就在相同的设计要求的挡尘效果下,网孔可以相比静止筛网做得更大,从而节省材料成本,并降低气流阻力。筛网的作用是粗筛一部分颗粒,降低后续除尘工艺的负荷和功耗。
传振杆一方面使筛网振动防堵塞,另一方面也减轻了振动装置(鼓风机或旋风除尘器)的振动,一举两得。
工作中二次空气进气装置不停通过空气,因而该处温度不会过高,但仍比环境温度高;如果二次空气进气装置为电气部件,则使用寿命会较短,而改变进风位置以及为进风赋予斜向速度通常需要电气部件来实现,因此以往此处只是简单地进气结构,并没有设置改变进风位置的结构。本发明则采用新设计的纯机械结构来实现改变进风位置以及为进风赋予斜向速度的功能。
二次空气进气装置的结构中,布风柱的内孔是通过进气格栅板向上壳体内送入二次风的结构。工作中二次通气管的出风推动叶片带动布风柱不停旋转,因而布风柱的各内孔也不断旋转,对于沸腾焙烧炉的上壳体来说,就是进气位置不停旋转变化。由于进气位置不停旋转变化、且进气气流具有旋转带来的切向速度,因而相比固定一个进风位置来说,既能持续改变进风位置,又为二次进风赋予了斜向速度,大幅提高了二次进风扰动情况,使二次进风相比进风位置固定能够更迅速地随着增强的气流扰动现象分散开来,从而提高了矿料细粒培烧充分的程度。
附图说明
图1是本发明中沸腾焙烧炉的结构示意图;图1中箭头所示为炉渣或炉气的运动方向;
图2是第一帽体安装在花板上的结构示意图;
图3是第二帽体安装在花板上的结构示意图;
图4是二次空气进气装置安装在上壳体侧壁的结构示意图;
图5是布风柱与二次通气管末端部相配合的左视结构示意图。
具体实施方式
如图2和图3所示并参考图1,本发明的沸腾室布风结构包括钢制的花板1,花板1上均匀设有若干上下通透的孔,花板1上的孔用于向下连通沸腾焙烧炉的空气室并向上连通沸腾焙烧炉的沸腾室;花板1各孔分别向上连接有风帽,花板1一端位于沸腾焙烧炉的加料口2下方且另一端位于沸腾焙烧炉的卸渣口3的上方;
以花板1中部(即图1中花板左右方向的中部,即由加料口2至卸渣口3方向的中部)至其位于加料口2下方的一端的部分为花板1的进料部分,以花板1中部至其位于卸渣口3上方的一端的部分为花板1的出料部分;
花板1的进料部分的孔均向上安装第一风帽4,花板1的出料部分的孔均向上安装第二风帽5;第一风帽4在花板1的进料部分均匀分布,第二风帽5在花板1的出料部分均匀分布。
第一风帽4包括与花板1上的孔相连接的第一筒体6,第一筒体6向上伸入沸腾焙烧炉的沸腾室10,第一筒体6顶端设有第一帽体7,第一帽体7下方的第一筒体6沿周向均匀设有若干(如8个)上布风孔8;以指向第一筒体6轴线的方向为内向,各上布风孔8均外高内低倾斜设置形成倾斜向上的出风方向;
第二风帽5包括与花板1上的孔相连接的第二筒体9,第二筒体9向上伸入沸腾焙烧炉的沸腾室10,第二筒体9顶端设有第二帽体11,第二帽体11下方的第二筒体9沿周向均匀设有若干(如8组)水平布风孔12。
本发明中的第二风帽5为本领域的现有风帽结构。由于第一风帽4具有出风方向倾斜向上的上布风孔8,因而在上布风孔8处形成倾斜向上的出风,沸腾室10内处于沸腾状态的矿料在向下运动遇到倾斜向上的出风时,受到风力向上的托举,相比水平出风矿料受到显著更大的气流托举力,从而延长了矿料的滞空时间,提高焙烧反应效率,取得同样焙烧反应效果所需要的时间更短,达到提高反应效率、降低能耗的技术效果。
花板1邻近卸渣口3的一侧安装的仍然是传统风帽,有利于焙烧后的矿渣正常落下并正常卸渣。
总之,本发明通过在花板1邻近加料口2的一侧(一半)设置能够延长矿料滞空时间的第一风帽4,在花板1邻近卸渣口3的一侧安装现有结构的风帽,既有利于延长矿料滞空时间、提高焙烧反应效率从而显著降低能耗,又有利于正常落渣卸渣。
第一风帽4的第一筒体6上于各上布风孔8的下方与上布风孔8一一对应设有若干下布风孔13,各下布风孔13均外低内高倾斜设置形成倾斜向下的出风方向。
下布风孔13使得进风能够吹向花板1的进料部分(花板1邻近加料口2的一半)的表面,从而能够将花板1上沉积的物料吹起,进一步提高了矿料焙烧的效率并进一步降低能耗。
所述花板1上表面设(由导热系数低的绝热材料如空心砖制成的)有绝热层14,绝热层14上表面设有由耐火材料(如耐火泥或耐火混凝土等耐火材料)制成的耐火层15。
如图1至图5所示,本发明还提供了使用上述沸腾室布风结构的沸腾焙烧炉,包括依次相连接的下壳体16、中壳体17和上壳体18;下壳体16上大下小并围成空气室19,中壳体17围成沸腾室10,上壳体18围成燃烧室20,中壳体17一侧向上连接有用于向沸腾室10加入硫铁矿矿石的所述加料口2,中壳体17另一侧向下连接有卸渣口3;上壳体18侧壁顶部设有炉气出口21;燃烧室20与沸腾室10相通;下壳体16连接有进气管22,进气管22用于与第一鼓风机相连接并将空气引入空气室19;沸腾室10通过所述沸腾室布风结构与空气室19相连通。上壳体18顶部设有放空阀41。
炉气出口21下方的上壳体18侧壁连接有集尘腔23,炉气出口21处通过安装座26安装有由抗氧化钢制成的筛网24,集尘腔23上端位于筛网24内侧下方并与燃烧室20相通;集尘腔23底部设有出尘阀25;筛网24的安装座26连接有用于利用工作场合无效振动的传振杆27,传振杆27延伸至工作场合中的振动装置处并与振动装置相连接。所述振动装置优选鼓风机或旋风除尘器,这两种设备在工作中都有较强烈的振动。
以往不在炉气出口21处设置筛网24是因为筛网24一旦堵塞就会使整个沸腾焙烧炉不能正常工作,不但耽误正常生产,还带来很高的经济损失。如果为炉气出口21处设置筛网24新增振动防堵塞的动力,则又起不到节能降耗的作用。
本发明利用了沸腾焙烧炉处必有的工作中具有振动的装置,使原本无用的振动转化为防止筛网24堵塞的动力,也因此使得在沸腾焙烧炉的炉气出口21处设置筛网24成为可能,不必担心筛网24堵塞。传振杆27在工作中不断地使筛网24发生振动,在沸腾焙烧炉的正常工作条件下不会发生堵塞现象。
由于本发明中筛网24防堵塞不需要新增动力和能耗,而筛网24粗筛一部分粉尘后,大幅减轻了后续的旋风除尘器的除尘负荷,降低了旋风除尘器的能耗需求,因而能够起到显著的节能降耗作用。
另外,振动也使筛网24在网孔大小不变(气阻不变)的前提下提高了阻挡粉尘的效果。这是因为如果网孔不动,小于网孔直径的粉尘颗粒理论上都能够通过网孔;如果网孔振动,则粉尘不但要小于网孔才能通过,而且要求在通过的过程中,不会振动中的网孔孔壁所撞击;当网孔孔壁撞击粉尘颗粒时,即便其粒度小于网孔,也不容易通过网孔,尤其是在微料只有少部分进入网孔时即被网孔孔壁撞击时,微粒不会通过网孔。这样,就在相同的设计要求的挡尘效果下,网孔可以相比静止筛网24做得更大,从而节省材料成本。
传振杆27一方面使筛网24振动防堵塞,另一方面也减轻了振动装置(鼓风机或旋风除尘器)的振动,一举两得。
本发明的沸腾焙烧炉还具有二次空气进气装置38,二次空气进气装置38包括连接在上壳体18的侧壁中下部的外壳28,外壳28连接有二次通气管29,二次通气管29用于连接第二鼓风机;鼓风机是常规装置,图未示第一鼓风机和第二鼓风机。上壳体18的侧壁通过其上开设的二次风孔35与外壳28相通;二次风孔35的内端安装有进气格栅板30,进气格栅板30的中心处通过内轴承31连接有转轴32,转轴32的另一端通过外轴承33与外壳28相连接,转轴32上设有布风柱34,布风柱34内端伸入二次风孔35并与二次风孔35同轴线,布风柱34的外径直径小于二次风孔35的内径2-4毫米(包括两端值);布风柱34的外端伸出二次风孔35并位于外壳28内;
布风柱34伸出二次风孔35的外表面沿周向均匀设有若干叶片36,二次通气管29伸入外壳28,二次通气管29伸入外壳28的部分偏离布风柱34并正对叶片36,二次通气管29喷出的风用于推动叶片36带动布风柱34旋转;
布风柱34内沿其轴向设有若干内孔37,内孔37外端与外壳28相通且内端通过进气格栅板30与沸腾焙烧炉的上壳体18的中下部相通,各内孔37均偏离布风柱34的轴线;
二次空气进气装置38沿上壳体18的周向均匀设有两套或多套。
工作中二次空气进气装置38不停通过空气,因而该处并非高温区域。二次空气进气装置38的结构中,布风柱34的内孔37是通过进气格栅板30向上壳体18内送入二次风的结构。工作中二次通气管29的出风推动叶片36带动布风柱34不停旋转,因而布风柱34的各内孔37也不断旋转,对于沸腾焙烧炉的上壳体18来说,就是进气位置不停旋转变化。由于进气位置不停旋转变化、且进气气流具有旋转带来的切向速度,因而相比固定一个进风位置来说,大幅提高了二次进风扰动情况,使二次进风相比进风位置固定能够更迅速地随着增强的气流扰动现象分散开来,从而提高了矿料细粒培烧充分的程度。
沿布风柱34径向方向,内孔37包括外层内孔39和内层内孔40,内层内孔40邻近转轴32并设有N个,N为整数,且1≤N≤3;外层内孔39邻近布风柱34周向表面并沿周向均匀分有3N至6N个(包括两端值)。
外层内孔39远多于内层内孔40,使得二次进气能够更均匀地分散在燃烧室20内。
本发明还公开了上述沸腾焙烧炉的使用方法,工作中,第一鼓风机通过进气管22向空气室19内连续送入空气,空气室19内的空气通过花板1上的第二风帽5进入花板1的进料部分上方的沸腾室10,同时通过花板1上的第一风帽4进入花板1的出料部分上方的沸腾室10;
空气通过第二风帽5时,通过上布风孔8形成倾斜向上的气流,倾斜向上的气流具有承托物料作用以及引动下方空气及矿料向上流动的引流作用,延长矿料的滞空时间;空气通过下布风孔13形成倾斜向下的气流,将花板1上沉积的物料吹起,减少矿料的沉积时间;
空气通过第一风帽4时,正常提供培烧所需要的氧气,不延长矿料滞空时间和缩短沉积时间,有利于培烧后的矿渣沉积下来从而最终由卸渣口3排出;
通过加料口2向沸腾室10连续加入粉碎后的硫铁矿矿料;矿料在沸腾室10内不断沸腾焙烧,矿料细料随上升气流进入燃烧室20;矿渣在花板1的出料部分上大量沉积并最终通过卸渣口3连续排出;培烧生成的二氧化硫炉气最终通过炉气出口21排出;炉气通过炉气出口21时通过筛网24,筛网24在传振杆27的带动下不断振动,防止堵塞;筛网24拦截的粉尘在重力作用下向下流入集尘腔23中储存,周期性地打开出尘阀25排尘;
第二鼓风机通过二次通气管29向外壳28内送入空气;空气通过布风柱34的内孔37送入燃烧室20;二次通气管29的出风推动叶片36带动布风柱34旋转,布风柱34的内孔37跟随布风柱34旋转从而对燃烧室20形成旋转供风,提高二次风在燃烧室20内扩散速度和扩散程度,提高矿料细粒培烧充分程度和矿料细粒培烧速度。
其中,二次通气管29和进气管22又可以采用与同一台大风量鼓风机的出风管并联连接的形式(只采用一台鼓风机),两种供风结构是等效的。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.沸腾室布风结构,包括钢制的花板,花板上均匀设有若干上下通透的孔,花板上的孔用于向下连通沸腾焙烧炉的空气室并向上连通沸腾焙烧炉的沸腾室;花板各孔分别向上连接有风帽,花板一端位于沸腾焙烧炉的加料口下方且另一端位于沸腾焙烧炉的卸渣口的上方;
其特征在于:以花板中部至其位于加料口下方的一端的部分为花板的进料部分,以花板中部至其位于卸渣口上方的一端的部分为花板的出料部分;
花板的进料部分的孔均向上安装第一风帽,花板的出料部分的孔均向上安装第二风帽;
第一风帽包括与花板上的孔相连接的第一筒体,第一筒体向上伸入沸腾焙烧炉的沸腾室,第一筒体顶端设有第一帽体,第一帽体下方的第一筒体沿周向均匀设有若干上布风孔;以指向第一筒体轴线的方向为内向,各上布风孔均外高内低倾斜设置形成倾斜向上的出风方向;
第二风帽包括与花板上的孔相连接的第二筒体,第二筒体向上伸入沸腾焙烧炉的沸腾室,第二筒体顶端设有第二帽体,第二帽体下方的第二筒体沿周向均匀设有若干水平布风孔。
2.根据权利要求1所述的沸腾室布风结构,其特征在于:第一风帽的第一筒体上于各上布风孔的下方与上布风孔一一对应设有若干下布风孔,各下布风孔均外低内高倾斜设置形成倾斜向下的出风方向。
3.根据权利要求1所述的沸腾室布风结构,其特征在于:所述花板上表面设有绝热层,绝热层上表面设有由耐火材料制成的耐火层。
4.使用权利要求1至3中任一项所述沸腾室布风结构的沸腾焙烧炉,包括依次相连接的下壳体、中壳体和上壳体;下壳体上大下小并围成空气室,中壳体围成沸腾室,上壳体围成燃烧室,中壳体一侧向上连接有用于向沸腾室加入硫铁矿矿石的加料口,中壳体另一侧向下连接有卸渣口;上壳体侧壁顶部设有炉气出口;燃烧室与沸腾室相通;下壳体连接有进气管,进气管用于与鼓风机相连接并将空气引入空气室;
其特征在于:沸腾室通过所述沸腾室布风结构与空气室相连通。
5.根据权利要求4所述的沸腾焙烧炉,其特征在于:炉气出口下方的上壳体侧壁连接有集尘腔,炉气出口处通过安装座安装有由抗氧化钢制成的筛网,集尘腔上端位于筛网内侧下方并与燃烧室相通;集尘腔底部设有出尘阀;筛网的安装座连接有用于利用工作场合无效振动的传振杆,传振杆延伸至工作场合中的振动装置处并与振动装置相连接。
6.根据权利要求5所述的沸腾焙烧炉,其特征在于:具有二次空气进气装置,二次空气进气装置包括连接在上壳体的侧壁中下部的外壳,外壳连接有二次通气管,二次通气管用于连接鼓风机;上壳体的侧壁通过其上开设的二次风孔与外壳相通;二次风孔的内端安装有进气格栅板,进气格栅板的中心处通过内轴承连接有转轴,转轴的另一端通过外轴承与外壳相连接,转轴上设有布风柱,布风柱内端伸入二次风孔并与二次风孔同轴线,布风柱的外径小于二次风孔的内径2-4毫米;布风柱的外端伸出二次风孔并位于外壳内;
布风柱伸出二次风孔的外表面沿周向均匀设有若干叶片,二次通气管伸入外壳,二次通气管伸入外壳的部分偏离布风柱并正对叶片,二次通气管喷出的风用于推动叶片带动布风柱旋转;
布风柱内沿其轴向设有若干内孔,内孔外端与外壳相通且内端通过进气格栅板与沸腾焙烧炉的上壳体的中下部相通,各内孔均偏离布风柱的轴线;
二次空气进气装置沿上壳体的周向均匀设有两套或多套。
7.根据权利要求6所述的沸腾焙烧炉,其特征在于:沿布风柱径向方向,内孔包括外层内孔和内层内孔,内层内孔邻近转轴并设有N个,N为整数,且1≤N≤3;外层内孔邻近布风柱周向表面并沿周向均匀分有3N至6N个。
8.权利要求6中沸腾焙烧炉的使用方法,其特征在于:
工作中,第一鼓风机通过进气管向空气室内连续送入空气,空气室内的空气通过花板上的第二风帽进入花板的进料部分上方的沸腾室,同时通过花板上的第一风帽进入花板的出料部分上方的沸腾室;
空气通过第二风帽时,通过上布风孔形成倾斜向上的气流,倾斜向上的气流具有承托物料作用以及引动下方空气及矿料向上流动的引流作用,延长矿料的滞空时间;空气通过下布风孔形成倾斜向下的气流,将花板上沉积的物料吹起,减少矿料的沉积时间;
空气通过第一风帽时,正常提供培烧所需要的氧气;通过加料口向沸腾室连续加入粉碎后的硫铁矿矿料;矿料在沸腾室内不断沸腾焙烧,矿料细料随上升气流进入燃烧室;矿渣在花板的出料部分上大量沉积并最终通过卸渣口连续排出;培烧生成的二氧化硫炉气最终通过炉气出口排出;炉气通过炉气出口时通过筛网,筛网在传振杆的带动下不断振动,防止堵塞;筛网拦截的粉尘在重力作用下向下流入集尘腔中储存,周期性地打开出尘阀排尘;
第二鼓风机通过二次通气管向外壳内送入空气;空气通过布风柱的内孔送入燃烧室;二次通气管的出风推动叶片带动布风柱旋转,布风柱的内孔跟随布风柱旋转从而对燃烧室形成旋转供风,提高二次风在燃烧室内扩散速度和扩散程度,提高矿料细粒培烧充分程度和矿料细粒培烧速度。
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