CN115627309A

CN115627309A - 一种高炉煤粉加热装置

Info

Publication number: CN115627309A
Application number: CN202211644905.3A
Authority: CN
Inventors: 赵志武; 侯红光
Original assignee: Hebei Sanshi Energy Saving And Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Hebei Sanshi Energy Saving And Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2022-12-21
Filing date: 2022-12-21
Publication date: 2023-01-20
Anticipated expiration: 2042-12-21
Also published as: CN115627309B

Abstract

本发明涉及高炉煤粉加热技术领域，具体涉及一种高炉煤粉加热装置。一种高炉煤粉加热装置，包括料塔和预热装置；预热装置安装于转动轴；预热装置包括外壳、第一螺旋壳、第二螺旋壳和内循环机构；第一螺旋壳与第二螺旋壳之间限定出热介质通道；每个内圈的第一螺旋壳与其外圈相邻的第二螺旋壳之间限定出加热通道。本发明的一种高炉煤粉加热装置通过设置第一螺旋壳与第二螺旋壳，使热介质在热介质通道内沿平行于转动轴轴线的方向由内而外循环，对加热通道内的煤粉进行充分预热，以提高煤粉的燃烧率，充分燃烧的煤粉不仅可以提高高炉料柱的透气性，还可保证高炉炼铁的生产指标。

Description

一种高炉煤粉加热装置

技术领域

本发明涉及高炉煤粉加热技术领域，具体涉及一种高炉煤粉加热装置。

背景技术

喷吹粉煤技术是高炉炼铁降本增效的有效措施之一，约有90%以上的生铁是由喷吹燃料的高炉冶炼而成，以煤粉部分替代冶金焦炭，一方面可以降低高炉炼铁焦比，下降生铁成本；另一方面节约焦化投资，少建焦炉，减少焦化引起的空气污染，是钢铁企业节焦增产和改进冶炼工艺最有效的措施之一。

在相关技术中，煤粉自煤粉喷枪喷出后进入高炉的风口，通过与高速热风气流混合、对流和辐射，在直吹管和风口内完成被加热、气化及燃烧。随着喷入高炉内的煤粉量增多，就产生了煤粉在风口前不能完全燃烧的问题，未能完全燃烧的煤粉则会被浪费，只能进入焦炭及烧结矿的孔隙中或随煤气排出成为高炉瓦斯灰，而未燃尽的煤粉增加了高炉、重力除尘器除尘灰中的含碳量，不仅会使高炉料柱的透气性下降，甚至会导致高炉的生产指标下降。

发明内容

本发明提供一种高炉煤粉加热装置，可以对进入高炉中的煤粉进行充分预热，提高煤粉的燃烧率，以解决现有的煤粉在风口前不能完全燃烧的问题。

本发明的一种高炉煤粉加热装置采用如下技术方案：一种高炉煤粉加热装置，包括料塔和预热装置；料塔内装有待加热的煤粉；预热装置安装于转动轴；预热装置包括外壳、第一螺旋壳、第二螺旋壳和内循环机构；第一螺旋壳和第二螺旋壳设置于外壳内，第一螺旋壳和第二螺旋壳均为螺旋结构，第二螺旋壳设置于第一螺旋壳内侧，第一螺旋壳和第二螺旋壳内端固定连接，第一螺旋壳和第二螺旋壳外端固定连接，第一螺旋壳与第二螺旋壳之间限定出热介质通道；每个内圈的第一螺旋壳与其外圈相邻的第二螺旋壳之间限定出加热通道，料塔能够向加热通道内输送煤粉；内循环机构能够使热介质在热介质通道内沿平行于转动轴轴线的方向由内而外循环。

进一步地，内循环机构包括外环热管、内环热管、多个第一热管和多个第二热管；热介质通道内固定设置有第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板沿平行于转动轴轴线的方向设置，以使热介质通道内圈的首端与第一隔板之间限定出第一通道，第一隔板与第二隔板之间限定出第二通道，第二隔板与热介质通道外圈的末端之间限定出第三通道；内环热管为螺旋结构，内环热管沿垂直于转动轴轴线的方向设置，且内环热管外端具有热介质进口，内端为封闭结构；内环热管通过多个连通管与第一通道一端连通；第一热管和第二热管均为U型结构，每个第一热管的一端与第一通道的另一端连通，每个第一热管的另一端与第二通道的一端连通，每个第二热管的一端与第二通道的另一端连通，每个第二热管的另一端与第三通道的一端连通；外环热管为螺旋结构，内环热管沿垂直于转动轴轴线的方向设置，且内环热管内端与第三通道的另一端连通，外端具有热介质出口。

进一步地，还包括出料机构，出料机构包括出料板和两个控制杆；料塔底部开设有出料口，出料板通过弹簧滑动安装于出料口，两个控制杆固定安装于出料板下端，最外圈的热介质通道与其相邻的内圈热介质通道之间限定出进料口，以在预热装置转动到与两个控制杆接触时能够推动两个控制杆移动，进而推动出料板移动，使出料口打开。

进一步地，还包括排料板，排料板设置为锥形结构，排料板固定设置于第一螺旋壳与第二螺旋壳内端的连接处。

进一步地，料塔内设置有搅拌器。

本发明的有益效果是：本发明的一种高炉煤粉加热装置通过设置第一螺旋壳与第二螺旋壳，通过在第一螺旋壳与第二螺旋壳之间限定出热介质通道，在每个内圈的第一螺旋壳与其外圈相邻的第二螺旋壳之间限定出加热通道，一方面在预热装置转动的过程中，将带动处于加热通道内的煤粉进行转动，使煤粉在加热通道内由外向内移动，随着加热的进程而靠近中心，煤粉在装置内进行保温，减少热量损失，节约能源；另一方面在热介质从内环热管的热介质进口进入后，将通过多个连通管进入第一通道内，并在第一通道内沿平行于转动轴轴线的方向向第一热管移动，并在第一热管内进入第二通道，之后经过第二热管，再从第二热管进入第三通道，经过第三通道从外环热管的热介质出口流出，使热介质在热介质通道内沿平行于转动轴轴线的方向由内而外循环，对加热通道内的煤粉进行充分预热，以提高煤粉的燃烧率，充分燃烧的煤粉不仅可以提高高炉料柱的透气性，还可保证高炉炼铁的生产指标。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种高炉煤粉加热装置的实施例的整体结构示意图（视角一）；

图2为本发明的一种高炉煤粉加热装置的实施例的整体结构示意图（视角二）；

图3为图2中A处的放大图示意图；

图4为本发明的一种高炉煤粉加热装置的实施例的整体结构的半剖图；

图5为本发明的一种高炉煤粉加热装置的实施例的预热装置的剖面图（平行于转动轴轴线方向）；

图6为本发明的一种高炉煤粉加热装置的实施例的预热装置的剖面图（垂直于转动轴轴线方向）。

图中：100、料塔；110、出料板；120、控制杆；200、电机；300、预热装置；301、转动轴；302、外壳；310、第二热管；320、内环热管；321、热介质进口；322、连通管；330、外环热管；331、热介质出口；340、第一热管；350、进料口；360、加热通道；370、热介质通道；371、第一螺旋壳；372、第二螺旋壳；373、第一通道；374、第二通道；375、第三通道；380、排料板；390、第一隔板；391、第二隔板。

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。

本发明的一种高炉煤粉加热装置的实施例，如图1至图6所示。

一种高炉煤粉加热装置，包括料塔100和预热装置300；料塔100内装有待加热的煤粉，进一步地，料塔100内设置有搅拌器，对煤粉进行搅拌。转动轴301能够转动地设置，预热装置300安装于转动轴301，以随转动轴301转动，具体地，一种高炉煤粉加热装置还包括电机200，转动轴301安装于电机200输出轴，以在电机200转动时，通过转动轴301带动预热装置300转动。

预热装置300包括外壳302、第一螺旋壳371、第二螺旋壳372和内循环机构；第一螺旋壳371和第二螺旋壳372设置于外壳302内，第一螺旋壳371和第二螺旋壳372均为螺旋结构，第二螺旋壳372设置于第一螺旋壳371内侧，第一螺旋壳371和第二螺旋壳372内端固定连接，第一螺旋壳371和第二螺旋壳372外端固定连接，第一螺旋壳371与第二螺旋壳372之间限定出热介质通道370。每个内圈的第一螺旋壳371与其外圈相邻的第二螺旋壳372之间限定出加热通道360，料塔100能够向加热通道360内输送煤粉。

内循环机构能够使热介质在热介质通道370内沿平行于转动轴301轴线的方向由内而外循环。内循环机构包括外环热管330、内环热管320、多个第一热管340和多个第二热管310；热介质通道370内固定设置有第一隔板390和第二隔板391，第一隔板390和第二隔板391沿平行于转动轴301轴线的方向设置，以使热介质通道370内圈的首端与第一隔板390之间限定出第一通道373，第一隔板390与第二隔板391之间限定出第二通道374，第二隔板391与热介质通道370外圈的末端之间限定出第三通道375；即第一通道373、第二通道374和第三通道375形成了热介质通道370。

内环热管320为螺旋结构，内环热管320沿垂直于转动轴301轴线的方向设置，且内环热管320外端具有热介质进口321，内端为封闭结构；内环热管320通过多个连通管322与第一通道373一端连通，使得热介质能够沿平行于转动轴301轴线的方向进入第一通道373。第一热管340和第二热管310均为U型结构，每个第一热管340的一端与第一通道373的另一端连通，每个第一热管340的另一端与第二通道374的一端连通，每个第二热管310的一端与第二通道374的另一端连通，每个第二热管310的另一端与第三通道375的一端连通，外环热管330为螺旋结构，内环热管320沿垂直于转动轴301轴线的方向设置，且内环热管320内端与第三通道375的另一端连通，外端具有热介质出口331。

本实施例通过设置第一螺旋壳371与第二螺旋壳372，通过在第一螺旋壳371与第二螺旋壳372之间限定出热介质通道370，每个内圈的第一螺旋壳371与其外圈相邻的第二螺旋壳372之间限定出加热通道360，一方面在预热装置300转动的过程中，将带动处于加热通道360内的煤粉进行转动，使煤粉在加热通道360内由外向内移动，随着加热的进程而靠近中心，煤粉在装置内进行保温，减少热量损失，节约能源；另一方面在热介质从内环热管320的热介质进口321进入后，将通过多个连通管322进入第一通道373内，并在第一通道373内沿平行于转动轴301轴线的方向向第一热管340移动，并在第一热管340内进入第二通道374，之后经过第二热管310，再从第二热管310进入第三通道375，经过第三通道375从外环热管330的热介质出口331流出，使热介质在热介质通道370内沿平行于转动轴301轴线的方向由内而外循环，对加热通道360内的煤粉进行充分预热，以提高煤粉的燃烧率。

在本实施例中，一种高炉煤粉加热装置，还包括出料机构，出料机构包括出料板110和两个控制杆120；料塔100底部开设有出料口，出料板110通过弹簧滑动安装于出料口，两个控制杆120固定安装于出料板110下端，最外圈的热介质通道370与其相邻的内圈热介质通道370之间限定出进料口350，以在预热装置300转动到与两个控制杆120接触时能够推动两个控制杆120移动，进而推动出料板110移动，使出料口打开，在预热装置300转动至离开两个控制杆120时，出料板110在弹簧的作用下回位。

在本实施例中，一种高炉煤粉加热装置，还包括排料板380，排料板380设置为锥形结构，排料板380固定设置于第一螺旋壳371与第二螺旋壳372内端的连接处，以将煤粉排出。

结合上述实施例，本发明的具体工作原理和工作过程为：

在使用时，使热介质从内环热管320的热介质进口321持续进入，启动电机200，电机200转动通过转动轴301带动预热装置300转动（图4中顺时针方向）。在预热装置300转动到与两个控制杆120接触时能够推动两个控制杆120移动，进而推动出料板110移动，使出料口打开，使煤粉从进料口350进入加热通道360内，在预热装置300转动至离开两个控制杆120时，出料板110在弹簧的作用下回位。

在预热装置300转动的过程中，将带动处于加热通道360内的煤粉进行转动，使煤粉在加热通道360内由外向内移动，随着加热的进程而靠近中心，煤粉在装置内部保温，减少热量损失，节约能源；同时在热介质从内环热管320的热介质进口321进入后，将通过多个连通管322进入第一通道373内，并在第一通道373内沿平行于转动轴301轴线的方向向第一热管340移动，并在第一热管340内进入第二通道374，之后经过第二热管310，再从第二热管310进入第三通道375，经过第三通道375从外环热管330的热介质出口331流出，使热介质在热介质通道370内沿平行于转动轴301轴线的方向由内而外循环，对加热通道360内的煤粉进行充分预热，以提高煤粉的燃烧率，经过预热后的煤粉经锥形的排料板380排出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高炉煤粉加热装置，其特征在于：包括料塔和预热装置；料塔内装有待加热的煤粉；预热装置安装于转动轴；预热装置包括外壳、第一螺旋壳、第二螺旋壳和内循环机构；第一螺旋壳和第二螺旋壳设置于外壳内，第一螺旋壳和第二螺旋壳均为螺旋结构，第二螺旋壳设置于第一螺旋壳内侧，第一螺旋壳和第二螺旋壳内端固定连接，第一螺旋壳和第二螺旋壳外端固定连接，第一螺旋壳与第二螺旋壳之间限定出热介质通道；每个内圈的第一螺旋壳与其外圈相邻的第二螺旋壳之间限定出加热通道，料塔能够向加热通道内输送煤粉；内循环机构能够使热介质在热介质通道内沿平行于转动轴轴线的方向由内而外循环。

2.根据权利要求1所述的一种高炉煤粉加热装置，其特征在于：内循环机构包括外环热管、内环热管、多个第一热管和多个第二热管；热介质通道内固定设置有第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板沿平行于转动轴轴线的方向设置，以使热介质通道内圈的首端与第一隔板之间限定出第一通道，第一隔板与第二隔板之间限定出第二通道，第二隔板与热介质通道外圈的末端之间限定出第三通道；

内环热管为螺旋结构，内环热管沿垂直于转动轴轴线的方向设置，且内环热管外端具有热介质进口，内端为封闭结构；内环热管通过多个连通管与第一通道一端连通；第一热管和第二热管均为U型结构，每个第一热管的一端与第一通道的另一端连通，每个第一热管的另一端与第二通道的一端连通，每个第二热管的一端与第二通道的另一端连通，每个第二热管的另一端与第三通道的一端连通；外环热管为螺旋结构，内环热管沿垂直于转动轴轴线的方向设置，且内环热管内端与第三通道的另一端连通，外端具有热介质出口。

3.根据权利要求1所述的一种高炉煤粉加热装置，其特征在于：还包括出料机构，出料机构包括出料板和两个控制杆；料塔底部开设有出料口，出料板通过弹簧滑动安装于出料口，两个控制杆固定安装于出料板下端，最外圈的热介质通道与其相邻的内圈热介质通道之间限定出进料口，以在预热装置转动到与两个控制杆接触时能够推动两个控制杆移动，进而推动出料板移动，使出料口打开。

4.根据权利要求1所述的一种高炉煤粉加热装置，其特征在于：还包括排料板，排料板设置为锥形结构，排料板固定设置于第一螺旋壳与第二螺旋壳内端的连接处。

5.根据权利要求1所述的一种高炉煤粉加热装置，其特征在于：料塔内设置有搅拌器。