CN206814802U - 煤粉熔分系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开的是冶炼设备领域的一种煤粉熔分系统，包括熔分炉，所述熔分炉的顶部设有入料口和排烟口，底部侧面设有出铁口，所述熔分炉的侧面还设有煤粉喷枪和空气喷枪，所述煤粉喷枪和空气喷枪喷出的煤粉和空气在贴近炉内铁水面处相接触燃烧，所述空气喷枪的管路与排烟口之间设有换热器。本实用新型通过在熔分炉的侧面设置煤粉喷枪和空气喷枪，使煤粉喷枪和空气喷枪喷出的煤粉和空气在贴近炉内铁水面处相接触燃烧，燃烧产生的高温烟气与直接还原铁进行对流和辐射强烈热交换，从排烟口排出的高温烟气通过换热器对空气喷枪中的空气进行加热后直接使煤粉燃烧，整个过程充分利用了高温烟气的热量，提高了熔分还原效率，节约了生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及冶炼设备领域，尤其涉及一种煤粉熔分系统。
背景技术
利用还原竖炉来冶炼铁矿石得到直接还原铁是现有技术对于钒钛磁铁矿的常用冶炼方式。其工艺流程为：首先将钒钛磁铁矿与煤粉和粘接剂混匀后造球并烘干，然后放入还原竖炉进行还原冶炼，随后将得到的直接还原铁放入熔分系统进行高温熔分，实现渣铁分离，最后将铁水送入铁水预处理系统进行脱硫，得到所需的铸造铁水。其中，熔分系统主要设备为熔分炉，熔分炉是球团进一步还原与熔化、球团熔化、渣铁分离的反应器。从还原竖炉下来的直接还原铁排入熔分炉的温度为900℃左右，由于钒钛磁铁矿炉渣熔点较高，熔分炉的温度需要达到1600℃左右，所以一般采用煤粉燃烧的方式来为熔分炉提供热量。现有技术中采用煤粉加热的熔分炉大多是从熔分炉顶部喷入煤粉进行燃烧，该方式由于在熔分炉顶部进行燃烧，使得热量大都聚集在炉体顶部，导致炉体底部加热反应不充分，影响熔分效果，并且热量和燃烧气体利用不充分，造成资源浪费，增加了生产成本。
实用新型内容
为克服现有煤粉熔分炉存在的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种反应更充分，热量和烟气利用率更高的煤粉熔分系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
煤粉熔分系统，包括熔分炉，所述熔分炉的顶部设有入料口和排烟口，底部侧面设有出铁口，所述熔分炉的侧面还设有煤粉喷枪和空气喷枪，所述煤粉喷枪和空气喷枪喷出的煤粉和空气在贴近炉内铁水面处相接触燃烧，所述空气喷枪的管路与排烟口之间设有换热器。
进一步的是，所述煤粉喷枪和空气喷枪分别位于熔分炉相对的两侧。
进一步的是，所述换热器为辐射换热器。
进一步的是，所述熔分炉从外到内依次为炉壳钢板、铜冷却管、耐火材料，在铁水线以下的耐火材料为陶瓷杯和碳砖的组合体，在铁水线以上的耐火材料为碳化硅。
进一步的是，所述熔分炉底部远离出铁口的一侧设有备用出渣口。
本实用新型的有益效果是：通过在熔分炉的侧面设置煤粉喷枪和空气喷枪，使煤粉喷枪和空气喷枪喷出的煤粉和空气在贴近炉内铁水面处相接触燃烧，燃烧产生的高温烟气与直接还原铁进行对流和辐射强烈热交换，直接还原铁快速熔分形成炉渣和铁水，从排烟口排出的高温烟气通过换热器对空气喷枪中的空气进行加热后直接使煤粉燃烧，整个过程充分利用了高温烟气的热量，提高了熔分还原效率，节约了资源，降低了生产成本。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图中标记为，1-熔分炉，2-煤粉喷枪，3-空气喷枪，4-换热器，11-入料口，12-排烟口，13-出铁口，14-炉壳钢板，15-铜冷却管，16-耐火材料，17-耐火材料，18-备用出渣口，31-管路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
如图1所示，本实用新型包括熔分炉1，所述熔分炉1的顶部设有入料口11和排烟口12，底部侧面设有出铁口13，所述熔分炉1的侧面还设有煤粉喷枪2和空气喷枪3，所述煤粉喷枪2和空气喷枪3喷出的煤粉和空气在贴近炉内铁水面处相接触燃烧，所述空气喷枪3的管路31与排烟口12之间设有换热器4。将煤粉喷枪2和空气喷枪3设置在熔分炉1侧面，并且使得两者喷出的煤粉和空气在贴近铁水面处接触燃烧，一方面便于对铁水进行加热，保证铁水中的还原反应，另一方面，燃烧产生的高温烟气在上升过程中与下落的直接还原铁形成对流辐射，可使直接还原铁快速熔分形成炉渣和铁水。从熔分炉1的排烟口12排出的烟气温度高达1600℃左右，通过换热器4与空气换热，换热后的空气温度可以达到1000℃左右，将其吹入熔分炉1能够直接使煤粉燃烧。
为了提高煤粉与高温空气接触的面积，使燃烧更加充分，将煤粉喷枪2和空气喷枪3分别设置在熔分炉1相对的两侧，即煤粉和空气相对喷出，两者的相对运动可使煤粉和空气接触更充分，燃烧更剧烈，并且这样可抵消掉两者的对冲力，使火焰稳定在炉体的中部，减少对炉壁的冲击，也保证了炉内各处温度和烟气的均匀分散。
进一步的，在对熔分炉1排出的烟气与空气进行热换时采用的换热器4最好为辐射换热器。因为从熔分炉1排烟口12排出的烟气中含有较多的CO，不能与通入炉内的空气直接接触，所以只能采用辐射换热器，为了达到更好的燃烧效果，可用氧气代替空气。
所述熔分炉1的具体结构为，从外到内依次为炉壳钢板14、铜冷却管15、耐火材料，在铁水线以下的耐火材料16为陶瓷杯和碳砖的组合体，在铁水线以上的耐火材料17为碳化硅。由于铁水线以下和以下的温度不同，成分不同，所以选用了不同的耐火材料以节约成本。为了能够适应突发情况，在熔分炉1底部远离出铁口13的一侧设有备用出渣口18用于紧急排渣。
本实用新型通过在熔分炉的侧面设置煤粉喷枪和空气喷枪，使煤粉喷枪和空气喷枪喷出的煤粉和空气在贴近炉内铁水面处相接触燃烧，燃烧产生的高温烟气与直接还原铁进行对流和辐射强烈热交换，从排烟口排出的高温烟气通过换热器对空气喷枪中的空气进行加热后直接使煤粉燃烧，整个过程充分利用了高温烟气的热量，提高了熔分还原效率，节约了资源，降低了生产成本，具有很好的实用性和应用前景。
Claims (5)
1.煤粉熔分系统，包括熔分炉(1)，所述熔分炉(1)的顶部设有入料口(11)和排烟口(12)，底部侧面设有出铁口(13)，其特征是：所述熔分炉(1)的侧面还设有煤粉喷枪(2)和空气喷枪(3)，所述煤粉喷枪(2)和空气喷枪(3)喷出的煤粉和空气在贴近炉内铁水面处相接触燃烧，所述空气喷枪(3)的管路(31)与排烟口(12)之间设有换热器(4)。
2.如权利要求1所述的煤粉熔分系统，其特征是：所述煤粉喷枪(2)和空气喷枪(3)分别位于熔分炉(1)相对的两侧。
3.如权利要求1所述的煤粉熔分系统，其特征是：所述换热器(4)为辐射换热器。
4.如权利要求1、2或3所述的煤粉熔分系统，其特征是：所述熔分炉(1)从外到内依次为炉壳钢板(14)、铜冷却管(15)、耐火材料，在铁水线以下的耐火材料(16)为陶瓷杯和碳砖的组合体，在铁水线以上的耐火材料(17)为碳化硅。
5.如权利要求4所述的煤粉熔分系统，其特征是：所述熔分炉(1)底部远离出铁口(13)的一侧设有备用出渣口(18)。
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Assignee: Jiangxi Huangdingrun Energy Co.,Ltd. Assignor: PANZHIHUA University Contract record no.: X2024980005891 Denomination of utility model: Coal powder fusion and separation system Granted publication date: 20171229 License type: Common License Record date: 20240517 |
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