CN205133647U - 一种大型还原铁高效节能隧道窑 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种大型还原铁高效节能隧道窑，属于煤基直接还原工艺粉末冶金和炼钢用直接还原铁技术领域。技术方案：包含隧道窑烟气分流调压系统、隧道窑车封结合部的压力平衡系统、隧道窑进车端窑门90度双向双密封系统；所述隧道窑烟气分流调压系统，在隧道窑的中后部的两侧墙上开设若干个排烟孔（1），依次与垂直支烟道（2）、水平支烟道（3）和总烟道（4）连通，总烟道根据需要可置于窑底，也可置于窑顶。总烟道通过换热器（6）连接排烟风机（5）。本实用新型隧道窑用于生产粉末冶金海绵铁和炼钢用直接还原铁，长度可达200-350米，内宽可达3-10米、单窑产能可达3.5-10万吨/年。由于产量大幅度提高，能耗也显著下降，单位能耗从原来的2500kcal/kg降到2000kcal/kg，节能20%。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种大型还原铁高效节能隧道窑，属于煤基直接还原工艺粉末冶金和炼钢用直接还原铁技术领域。
背景技术
目前，隧道窑是煤基直接还原工艺生产粉末冶金海绵铁和炼钢用直接还原铁技术领域所使用的还原设备，由于隧道窑是采用反应罐对铁粉进行还原的，可以还原出金属化率高达95%的海绵铁，这是其它还原设备所不能比拟的，故隧道窑还原工艺在粉末冶金海绵铁和炼钢用直接还原铁领域仍有较大市场需求。制约隧道窑发展的瓶颈是单机产能低、单位能耗高，单机生产能力从二十世纪八十年代的3000吨/年，九十年代的5000吨/年，到二十一世纪经过10来年的发展，已经达到窑长近200米、窑内宽近3米、年产量近25000吨的生产水平了。由于隧道窑的结构受到原有的设计理念制约，大家都知道如若提高产能，需加宽窑的断面宽度和加长窑的长度，这样带来的直接后果是隧道窑后半部的料垛阻力大，烟气流速慢，造成正压过大，无法正常生产；如加大风机抽力势必造成隧道窑前半部负压过大，窑头和车下漏风，严重导致气流分层温差过大，影响产品质量和产量。如果不能提高产能，在热平衡计算中，很多热支出是常数，单位能耗过大的弊端始终得不到克服。因此，摆在隧道窑直接还原工艺工作者面前的问题是：①设计大型隧道窑是提高其产能和降耗节能的必由之路；②攻克降低窑内后半部分正压的技术措施这一大型隧道窑的关键技术难题；③提出维持窑内前半部分符合工艺生产要求的合理负压及降低温差的技术措施。④提出确保窑车上下部压力平衡的技术措施。
实用新型内容
本实用新型目的是提供一种大型还原铁高效节能隧道窑，提高产能，降低生产成本，节约能源，提高社会效益和经济效益，解决背景技术中存在的上述问题。
本实用新型的技术方案是：
一种大型还原铁高效节能隧道窑，包含隧道窑烟气分流调压系统、隧道窑车封结合部的压力平衡系统、隧道窑进车端窑门90度双向双密封系统；所述隧道窑烟气分流调压系统，在隧道窑的中后部的两侧墙上开设若干个排烟孔，依次与垂直支烟道、水平支烟道和总烟道连通，总烟道通过换热器连接排烟风机。
所述隧道窑烟气分流调压系统的排烟孔，在隧道窑的中后部的两侧墙上开设6-30对，将窑内高于设计压力的多余高温烟气经垂直支烟道、水平支烟道汇总到总烟道由风机排出窑外，总烟道根据需要可置于窑底，也可置于窑顶。
所述隧道窑车封结合部的压力平衡系统，隧道窑内分为预热带、还原带和冷却带，在隧道窑的预热带和还原带的曲封砖下部两侧墙内设置纵向的气道，纵向的气道由支管与风机相连，该纵向的气道设有缝隙，并通过缝隙与隧道窑内连通。
所述隧道窑车封结合部的压力平衡系统的纵向的气道，设置在隧道窑的预热带和还原带曲封砖下部窑车与曲封结合处的两侧墙内，该气道按延长方向间隔60-230mm向窑内开有缝隙，风机鼓入一定压力的风源通过纵向气道和缝隙进入曲封砖下窑墙与窑车之间的间隙内形成一道气幕。
所述隧道窑进车端窑门90度双向双密封系统，在隧道窑的进车端设置一跨转运车道的进车室，在隧道窑的头部设置一道窑头门，在进车室的转运车运行方向设置进车室门，该进车室门与窑头门成90度角度设置。
所述燃烧系统辅助加热系统，隧道窑在窑墙两侧配置主烧咀，窑顶设置辅助脉冲烧咀，当温度测量系统检测到窑内中心温度低于设计工况温度时，辅助脉冲烧咀自动开启，以确保窑内温度均匀。
所述隧道窑长度200-350米，内宽3-10米。
本实用新型的有益效果是：用于生产粉末冶金海绵铁和炼钢用直接还原铁的大型还原铁高效节能隧道窑，长度可达200-350米，内宽可达3-10米、单窑产能可达3.5-10万吨/年。由于产量大幅度提高，能耗也显著下降，单位能耗从原来的2500kcal/kg降到2000kcal/kg，节能20%。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型俯视结构示意图；
图3是本实用新型A-A剖视结构示意图；
图4是本实用新型B-B剖视结构示意图；
图5是本实用新型隧道窑进车端窑门90度双向双密封系统结构示意图；
图中：排烟孔1，垂直支烟道2，水平支烟道3，总烟道4，排烟风机5，换热器6，窑头门7，进车室门8，液压转运托车9，液压推车机10，转运车道11，进车室12，排烟孔一13，垂直支烟道一14，水平支烟道一15，总烟道一16，排烟风机一17，回车道18，1#隧道窑19，2#隧道窑20，3#隧道窑21，主烧咀22，辅助脉冲烧咀23，调压装置24，预热带25，还原带26，冷却带27、进车室门一28。
具体实施方式
以下结合附图，通过实例对本实用新型作进一步说明。
一种大型还原铁高效节能隧道窑，包含隧道窑烟气分流调压系统、隧道窑车封结合部的压力平衡系统、隧道窑进车端窑门90度双向双密封系统；所述隧道窑烟气分流调压系统，在隧道窑的中后部的两侧墙上开设若干个排烟孔1，依次与垂直支烟道2、水平支烟道3和总烟道4连通，总烟道通过换热器6连接排烟风机5。
所述隧道窑烟气分流调压系统的排烟孔，在隧道窑的中后部的两侧墙上开设6-30对，将窑内高于设计压力的多余高温烟气经垂直支烟道、水平支烟道汇总到总烟道由风机排出窑外，总烟道根据需要可置于窑底，也可置于窑顶。
所述隧道窑车封结合部的压力平衡系统，隧道窑内分为预热带、还原带和冷却带，在隧道窑的预热带和还原带的曲封砖下部两侧墙内设置纵向的气道，纵向的气道由支管与风机相连，该纵向的气道设有缝隙，并通过缝隙与隧道窑内连通。
所述隧道窑车封结合部的压力平衡系统的纵向的气道，设置在隧道窑的预热带和还原带曲封砖下部窑车与曲封结合处的两侧墙内，该气道按延长方向间隔60-230mm向窑内开有缝隙，风机鼓入一定压力的风源通过纵向气道和缝隙进入曲封砖下窑墙与窑车之间的间隙内形成一道气幕。
所述隧道窑进车端窑门90度双向双密封系统，在隧道窑的进车端设置一跨转运车道的进车室12，在隧道窑的头部设置一道窑头门7，在进车室的转运车运行方向设置进车室门8，该进车室门与窑头门成90度角度设置。
所述燃烧系统辅助加热系统，隧道窑在窑墙两侧配置主烧咀22，窑顶设置辅助脉冲烧咀23，当温度测量系统检测到窑内中心温度低于设计工况温度时，辅助脉冲烧咀自动开启，以确保窑内温度均匀。
所述隧道窑长度200-350米，内宽3-10米。
实施例具体说明：
排烟孔1、垂直支烟道2、水平支烟道3、总烟道4和排烟风机5构成隧道窑烟气分流调压系统。当隧道窑内正压力过大时，开启排烟风机5和排烟孔1，高温烟气顺着排烟孔1、垂直支烟道2、水平支烟道3、总烟道4，最后由排烟风机5经换热器6排出，产生的余热送助燃或干燥用。该子系统能有效调节隧道窑中后部窑内正压，符合还原工艺要求，从而实现大型隧道窑高产的目的。
窑头门7、进车室门8、液压转运托车9、液压推车机10、转运车道11、进车室12、排烟孔一13、垂直支烟道一14、水平支烟道一15、总烟道一16、排烟风机一17、回车道18、1#隧道窑19、2#隧道窑20和3#隧道窑21构成隧道窑进车端窑门90度双向双密封系统，当载着半成品的窑车经回车道18，转运车道11，液压转运托车9，进入到1#隧道窑19的进车室12时，进车室前后进车室门8关闭，窑头门7开启，液压推车机10动作将窑车推入窑内，窑头门7关闭，进车室门8开启，液压转运托车9经转运车道11驶回回车道18，将载着半成品的窑车运往2#隧道窑20，进入下一个窑门启闭循环。由于窑头门7和进车室门8交替关闭，窑内气流不受外部因素干扰。窑车进入窑内，与从隧道窑还原带26流来的热烟气进行预热，预热后的废热烟气分别从排烟孔一13，经垂直支烟道一14，水平支烟道一15进入总烟道一16，然后由排烟风机一17排出厂房外。此措施有效地阻止窑外冷空气进入和窑内热气体逸出，确保了窑内的气流工况稳定，更加确保了隧道窑还原产品的产量和质量。
隧道窑车封结合部的压力平衡系统。在隧道窑的预热带和还原带曲封砖下部的两侧墙内窑车与曲封结合处设置车封结合部调压装置24，该调压装置在两侧墙内设置纵向的气道，该气道按一定规则向窑内开有缝隙，纵向气道由支管与风机相连。风机鼓入一定压力的风源通过纵向气道和缝隙进入曲封砖下窑墙与窑车之间的间隙内形成一道气幕，使其形成与窑内一致的压力，有效地阻止车下冷风上升到窑内，避免窑内产生过大的温差，同时也避免窑内的热气流窜入窑车下部损坏窑车轴承而影响生产。
燃烧系统辅助加热系统。生产过程中，当主烧咀22正常工作时，如温度测量系统检测到窑内中心温度低于设计工况温度，此时辅助脉冲烧咀23自动开启，以确保窑内温度场均匀。
本实用新型用于生产粉末冶金海绵铁和炼钢用直接还原铁的大型还原铁高效节能隧道窑，长度可达200-350米，内宽可达3-10米、单窑产能可达3.5-10万吨/年。由于产量大幅度提高，能耗也显著下降，单位能耗从原来的2500kcal/kg降到2000kcal/kg，节能20%。
Claims (6)
1.一种大型还原铁高效节能隧道窑，其特征在于：包含隧道窑烟气分流调压系统、隧道窑车封结合部的压力平衡系统、隧道窑进车端窑门90度双向双密封系统；所述隧道窑烟气分流调压系统，在隧道窑的中后部的两侧墙上开设若干个排烟孔（1），依次与垂直支烟道（2）、水平支烟道（3）和总烟道（4）连通，总烟道通过换热器（6）连接排烟风机（5）。
2.根据权利要求1所述的一种大型还原铁高效节能隧道窑，其特征在于所述隧道窑烟气分流调压系统的排烟孔，在隧道窑的中后部的两侧墙上开设6-30对；总烟道置于窑底或窑顶。
3.根据权利要求1或2所述的一种大型还原铁高效节能隧道窑，其特征在于：所述隧道窑车封结合部的压力平衡系统，隧道窑内分为预热带、还原带和冷却带，在隧道窑的预热带和还原带的曲封砖下部两侧墙内设置纵向的气道，纵向的气道由支管与风机相连，该纵向的气道设有缝隙，并通过缝隙与隧道窑内连通。
4.根据权利要求3所述的一种大型还原铁高效节能隧道窑，其特征在于：所述隧道窑车封结合部的压力平衡系统的纵向的气道，设置在隧道窑的预热带和还原带曲封砖下部窑车与曲封结合处的两侧墙内，该气道按延长方向间隔60-230mm向窑内开有缝隙。
5.根据权利要求3所述的一种大型还原铁高效节能隧道窑，其特征在于：所述隧道窑进车端窑门90度双向双密封系统，在隧道窑的进车端设置一跨转运车道的进车室（12），在隧道窑的头部设置一道窑头门（7），在进车室的转运车运行方向设置进车室门（8），该进车室门与窑头门成90度角度设置。
6.根据权利要求3所述的一种大型还原铁高效节能隧道窑，其特征在于：所述隧道窑长度200-350米，内宽3-10米。
Priority Applications (1)
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| CN201520857485.6U CN205133647U (zh) | 2015-11-02 | 2015-11-02 | 一种大型还原铁高效节能隧道窑 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106399615A (zh) * | 2016-05-03 | 2017-02-15 | 玉溪大红山矿业有限公司 | 一种生产低强度海绵铁用的催化还原炉 |
| CN109053209A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-21 | 北京工业大学 | 一种控制发泡陶瓷窑炉还原气氛的方法 |
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2015
- 2015-11-02 CN CN201520857485.6U patent/CN205133647U/zh active Active
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