CN201876106U - 顶燃式转底炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于还原冶铁的炉窑设备领域，具体为一种顶燃式转底炉。一种顶燃式转底炉，包括炉体支柱(11)、炉墙(12)、转底炉底盘(13)、水封槽(14)和烟气出口(15)，其特征是：还包括顶部烧嘴(1)和中部隔墙(125)，顶部烧嘴(1)有2～300个，顶部烧嘴(1)固定在顶墙(123)上，顶部烧嘴(1)的燃烧口向下指向转底炉底盘(13)，中部隔墙(125)有1～10个，中部隔墙(125)设于炉墙(12)的优弧型空间内。本实用新型能提高转底炉生产率，节约能耗，扩大燃料使用范围。

Description

顶燃式转底炉

技术领域

本实用新型涉及用于还原冶铁的炉窑设备领域，具体为一种顶燃式转底炉。

背景技术

转底炉炼铁是一项炼铁新工艺，它以煤炭和热风为基础，不用焦炭和氧气，具有工艺简单、燃料利用率高、反应温度高、能全部回收除尘灰中富含的有用元素等优点，在处理钢铁厂尘泥特别是含锌尘泥、硫酸渣、钒钛磁铁矿、红土矿以及一些其他特种钢铁固废利用或特种原料方面，转底炉比高炉炼铁具有较大的优势。作为含碳球团处理技术和一种非高炉炼铁手段，转底炉工艺越来越引起钢铁行业的重视。但是，目前转底炉炼铁的基本原理是通过位于炉侧壁的平焰烧嘴燃烧，火焰的高温经炉壁通过辐射传给料层表面的球团，使含碳球团中的铁矿粉在高温下被其中的碳和/或挥发分还原，其传热以及各种物质流动关系如图1/2所示。这种工艺的缺点是：(1)只用辐射传热，对流传热未能利用，造成热能利用差，对于目前的在役转底炉，其出炉的烟气温度达到1100℃。(2)火焰的热量靠辐射传热只能达到料层的表面，部分热量通过料层的空隙辐射也只能达到表面层1～2层的地方，这使得炉底上只能铺1～2层球团，生产率只有70kg/(m²·h)，制约了转底炉的使用。(3)用辐射传热，含碳球团迎着火焰的一面——上部温度的较高，还原比较充分，而在背着火焰的一面——下部的温度较低，还原度较低，存在“阴阳球”现象。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种的能充分利用燃烧热能的冶铁炉窑，本实用新型公开了一种顶燃式转底炉。

本实用新型通过如下技术方案达到发明目的：

一种顶燃式转底炉，包括炉体支柱、炉墙、转底炉底盘、水封槽和烟气出口，

炉墙由内墙、外墙、顶墙和端墙组成，内墙和外墙的横截面都为优弧，内墙和外墙同心布置，内墙和外墙的顶部用顶墙密封连接，内墙和外墙的两端分别用两堵端墙密封连接，炉墙的内墙、外墙、顶墙和端墙之间形成一优弧形空间。

转底炉底盘为圆环体，转底炉底盘设于炉墙的下方，炉墙和转底炉底盘的中心轴线互相重合，转底炉底盘通过电机驱动在炉墙环形空间的下方绕自身轴线转动。

炉墙及转底炉底盘都通过水封槽和炉体支柱连接。

烟气出口固定在炉墙上。

其特征是：还包括顶部烧嘴和中部隔墙。

顶部烧嘴有2～300个，顶部烧嘴固定在顶墙上，顶部烧嘴的燃烧口向下指向转底炉底盘。

中部隔墙有1～10个，中部隔墙设于炉墙的优弧型空间内。

所述的顶燃式转底炉，其特征是：还包括辅助侧烧嘴，辅助侧烧嘴固定在内墙或外墙上，辅助侧烧嘴的燃烧口指向炉墙的优弧形空间或转底炉底盘，相邻的中部隔墙之间及端墙和相邻的中部隔墙之间都分别设一个烟气出口和至少一个辅助侧烧嘴。

所述的顶燃式转底炉，其特征是：顶部烧嘴的燃烧口向下指向转底炉底盘，顶部烧嘴的轴线和转底炉底盘的轴线之间形成的夹角在0～45°之间。

本实用新型使用时，采用顶燃式燃烧技术，配合部分改进型侧面燃烧烧嘴和转底炉烟气分配技术，为配合该技术适当增加烟气的出口，实现转底炉炉内火焰对物料的辐射、对流、传导三种传热的综合利用。本实用新型的有益效果是：提高转底炉的生产率、利用系数和产品品质，降低能耗与成本：

(1)顶燃式燃烧和改进型侧面燃烧，使得火焰渗透厚度增强，可以穿过料层，加快转底炉的传热速度，提高转底炉的还原速度，提高转底炉的效率；

(2)由于火焰穿过料层，球团的下部也能得到传热，减少与减轻了“阴阳球”现象，提高了还原产品的品质；

(3)传热方式的改善，有利于降低燃料煤气消耗，在同样品质的燃气条件下，本技术可以降低10％～20％的燃气消耗；

(4)采用火焰直接加热含碳球团，火苗直接与含碳球团接触，也扩大了可用于转底炉的燃气的品种范围。

附图说明

图1是本实用新型沿转底炉径向剖面的顶部烧嘴与转底炉底盘、炉墙的相互关系结构示意；

图2是本实用新型的顶部烧嘴和中部隔墙的结构沿转底炉圆周方向局部展开示意图；

图3是本实用新型沿转底炉侧烧嘴水平面剖面的俯视示意图；

图4是本实用新型中炉墙的结构示意图；

图5是安装有辅助侧烧嘴的本实用新型沿转底炉侧烧嘴水平面剖面的俯视示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本实用新型。

实施例1

一种顶燃式转底炉，包括炉体支柱11、炉墙12、转底炉底盘13、水封槽14、烟气出口15、顶部烧嘴1和中部隔墙125，如图1～图3所示，具体结构是：

炉墙1由内墙121、外墙122、顶墙123和端墙124组成，如图4所示，内墙121和外墙122的横截面都为优弧，内墙121和外墙122同心布置，内墙121和外墙122的顶部用顶墙123密封连接，内墙121和外墙122的两端分别用两堵端墙124密封连接，炉墙12的内墙121、外墙122、顶墙123和端墙124之间形成一优弧形空间。

转底炉底盘13为圆环体，转底炉底盘13设于炉墙12的下方，炉墙12和转底炉底盘13的中心轴线互相重合，转底炉底盘13通过电机驱动在炉墙12环形空间的下方绕自身轴线转动。

炉墙12及转底炉底盘13都通过水封槽14和炉体支柱11连接。

烟气出口15固定在炉墙12上。

顶部烧嘴1有2～300个，本实施例取20个，顶部烧嘴1固定在顶墙123上，顶部烧嘴1的燃烧口向下指向转底炉底盘13，顶部烧嘴1的轴线和转底炉底盘13的轴线之间形成的夹角在0～45°之间，本实施例取，即两条轴线平行，此时顶部烧嘴1垂直于转底炉底盘13。

中部隔墙125有1～10个，本实施例取2个，中部隔墙125设于炉墙12的优弧型空间内。

实施例2

一种顶燃式转底炉，包括炉体支柱11、炉墙12、转底炉底盘13、水封槽14、烟气出口15、顶部烧嘴1和中部隔墙125，还包括辅助侧烧嘴3，如图5所示，辅助侧烧嘴3固定在内墙121或外墙122上，本实施例辅助侧烧嘴3固定在外墙122上，辅助侧烧嘴3的燃烧口指向炉墙12的优弧形空间或转底炉底盘13，本实施例辅助侧烧嘴3的燃烧口指向炉墙12的优弧形空间，相邻的中部隔墙125之间及端墙124和相邻的中部隔墙125之间都分别设一个烟气出口15和1～2个辅助侧烧嘴3。其他结构都和实施例1同。

Claims (3)

1.一种顶燃式转底炉，包括炉体支柱(11)、炉墙(12)、转底炉底盘(13)、水封槽(14)和烟气出口(15)，

炉墙(12)由内墙(121)、外墙(122)、顶墙(123)和端墙(124)组成，内墙(121)和外墙(122)的横截面都为优弧，内墙(121)和外墙(122)同心布置，内墙(121)和外墙(122)的顶部用顶墙(123)密封连接，内墙(121)和外墙(122)的两端分别用两堵端墙(124)密封连接，炉墙(12)的内墙(121)、外墙(122)、顶墙(123)和端墙(124)之间形成一优弧形空间，

转底炉底盘(13)为圆环体，转底炉底盘(13)设于炉墙(12)的下方，炉墙(12)和转底炉底盘(13)的中心轴线互相重合，转底炉底盘(13)通过电机驱动在炉墙(12)环形空间的下方绕自身轴线转动，

炉墙(12)及转底炉底盘(13)都通过水封槽(14)和炉体支柱(11)连接，

烟气出口(15)固定在炉墙(12)上，

其特征是：还包括顶部烧嘴(1)和中部隔墙(125)，

顶部烧嘴(1)有2～300个，顶部烧嘴(1)固定在顶墙(123)上，顶部烧嘴(1)的燃烧口向下指向转底炉底盘(13)，

中部隔墙(125)有1～10个，中部隔墙(125)设于炉墙(12)的优弧型空间内。

2.如权利要求1所述的顶燃式转底炉，其特征是：还包括辅助侧烧嘴(3)，辅助侧烧嘴(3)固定在内墙(121)或外墙(122)上，辅助侧烧嘴(3)的燃烧口指向炉墙(12)的优弧形空间或转底炉底盘(13)，相邻的中部隔墙(125)之间及端墙(124)和相邻的中部隔墙(125)之间都分别设一个烟气出口(15)和至少一个辅助侧烧嘴(3)。

3.如权利要求1或2所述的顶燃式转底炉，其特征是：顶部烧嘴(1)的燃烧口向下指向转底炉底盘(13)，顶部烧嘴(1)的轴线和转底炉底盘(13)的轴线之间形成的夹角在0～45°之间。

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