CN207567273U - 一种熔分炉的炉底冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种熔分炉的炉底冷却装置，该炉底冷却装置包括引风机、空气总管和通风管道；空气总管包括第一空气总管和第二空气总管；通风管道包括竖直通风管和水平通风管，竖直通风管与外部连通，水平通风管的一端与竖直通风管连通，另一端与空气总管连通，空气总管连接引风机；水平通风管连通的空气总管和连通的竖直通风管分别位于炉底相对的两侧；连通第一空气总管的水平通风管和连通第二空气总管的水平通风管间隔布置。本实用新型的熔分炉的炉底冷却装置，通过风冷的形式对炉底进行冷却，利用引风机产生负压，将气体引入通风管道，提高生产的安全性。

Description

一种熔分炉的炉底冷却装置

技术领域

本实用新型属于冶金设备技术领域，尤其涉及一种熔分炉的炉底冷却装置及冷却方法。

背景技术

随着全球温室效应越来越受到关注，人们也开始致力于研究如何减少碳氧化物的排放。冶金行业是碳氧化物排放的大户，目前的主流炼铁工艺是高炉炼铁，其中烧结及炼焦等工序对环境污染较严重。此时，直接还原炼铁工艺得到发展，此工艺可以利用铁矿粉和煤粉直接来生产高质量的直接还原铁(DRI)，省去了烧结和炼焦工序，能量消耗和对环境造成的负担相较于高炉流程明显降低。

直接还原炼铁工艺分为还原和熔分两步，还原工序主要有气基直接还原和煤基直接还原两种方式，目前在国内外都有成熟的示范工厂。熔分工序主要有电熔分和燃气熔分两种方式。

燃气熔分炉的原料为直接还原铁(DRI)，成椭球状。燃气熔分炉的燃料为低热值煤气，空气和煤气经过蓄热之后，在炉内混合燃烧，炉膛内温度可高达1600℃左右，DRI在熔分炉中被加热熔化，最终生成铁水和熔渣，因此炉底部分的耐材既要求耐渣铁侵蚀，又要求耐高温，因此通过采取对炉底耐材进行冷却的方法，降低炉底耐材的温度，减缓耐材的侵蚀速度，提高熔分炉寿命。

现有熔分炉炉底采用水冷的方式。在炉底耐材的下面设置一定数量的水冷排管，水冷排管中通入循环冷却水，带走耐材多余的热量，降低与渣铁接触的炉底耐材的温度，减缓耐材侵蚀的速率，保证炉底的稳定性和安全性。但是，生产过程中，随着渣铁的侵蚀，炉底耐材越来越薄，如果产生通缝使铁水穿透炉底耐材，遇到水会发生爆炸，造成重大安全事故。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型意在提出一种熔分炉的炉底冷却装置，通过风冷的方式对炉底进行冷却，延缓耐材被侵蚀速度，确保熔分炉安全运行。

本实用新型的目的之一是提供一种熔分炉的炉底冷却装置，包括引风机、空气总管和通风管道；

所述空气总管包括第一空气总管和第二空气总管，所述第一空气总管和第二空气总管分别位于所述炉底相对的两侧；

所述通风管道包括竖直通风管和水平通风管，所述竖直通风管位于所述炉底的侧面，所述水平通风管位于所述炉底下部的捣打料和浇注料之间；

所述竖直通风管与外部连通，所述水平通风管的一端与所述竖直通风管连通，另一端与所述空气总管连通，所述空气总管连接所述引风机；

所述水平通风管连通的空气总管和连通的竖直通风管分别位于所述炉底相对的两侧；连通所述第一空气总管的水平通风管和连通所述第二空气总管的水平通风管间隔布置。

本实用新型的一些实施例中，所述引风机包括第一引风机和第二引风机，所述第一引风机与所述第一空气总管连通，所述第二引风机与所述第二空气总管连通。

更进一步的，所述引风机包括第三引风机，所述空气总管包括第三空气总管，所述第三引风机通过所述第三空气总管连通所述第一空气总管和第二空气总管。

本实用新型的一些实施例中，多个所述水平通风管平行布置。

本实用新型的一些实施例中，相邻所述水平通风管之间的距离为150～300mm。

作为本实用新型优选的方案，所述水平通风管沿所述炉底的长度方向布置。

本实用新型的另一目的是提供一种利用上述熔分炉的炉底冷却装置进行熔分炉炉底冷却的方法，包括以下步骤：

启动引风机，在空气总管中产生负压；

空气由竖直通风管进入水平通风管，相邻的所述水平通风管内气流的方向相反，对所述炉底进行冷却；

部分所述空气经过与第一空气总管连通的所述水平通风管后进入所述第一空气总管，另一部分所述空气经过与第二空气总管连通的所述水平通风管后进入所述第二空气总管；

所述空气由所述引风机排出。

本实用新型的一些实施例中，第一引风机在第一空气总管中产生负压，第二引风机在第二空气总管中产生负压。

作为优选的方案，当所述第一引风机或第二引风机出现故障时，启动第三引风机工作。

本实用新型的熔分炉炉底冷却装置，采用通风冷却的方式，既能保证炉底安全运行，又排除了爆炸隐患，安全性高；相邻的通风管道的冷却风向不同，保证冷却效果；设置了备用的引风机，确保装置的正常运行；引风机采用负压冷却的方式，防止使用鼓风机时管道漏风，空气与炉底高温碳砖发生反应。

附图说明

图1是本实用新型实施例熔分炉的炉底冷却装置的侧视图。

图2是本实用新型实施例熔分炉的炉底冷却装置的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本实用新型的限制。

本实用新型中所述的“连接”，除非另有明确的规定或限定，应作广义理解，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连。在本实用新型的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶端”、“底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种熔分炉的炉底冷却装置，包括空气总管1、通风管道2和引风机3。引风机3通过空气总管1与各个通风管道2连接，通风管道2可对炉底进行冷却。这样就实现了通过风冷的方式对熔分炉的炉底进行冷却，更加安全可靠。

空气总管1包括第一空气总管11和第二空气总管12，第一空气总管11和第二空气总管12分别位于炉底相对的两侧。空气总管1可汇集各个通风管道2的气体，之后输送入引风机3。在对称的炉底两侧各设置一个空气总管，可以使得炉底的冷却更均匀，通风管道2内的气体与炉底的换热更充分。

通风管道2包括竖直通风管21和水平通风管22。竖直通风管21位于炉底的侧面，水平通风管22位于炉底下部的捣打料和浇注料之间，在炉底中，捣打料和浇注料位于耐材(耐火材料)的下方。竖直通风管21的一端与外部连通，水平通风管22的一端与竖直通风管21连通，另一端与空气总管1连通，空气总管1连接引风机3。

本实用新型实施例中，部分通风管道2与第一空气总管11连通，另一部分通风管道2与第一空气总管12连通。如图2所示，一个水平通风管22连通的空气总管1和连通的竖直通风管21分别位于炉底相对的两侧。换句话说，第一空气总管11和与其连通的竖直通风管211分别位于炉底相对的两侧，即与第一空气总管11连通的竖直通风管211位于第二空气总管12一侧。第二空气总管12和与其连通的竖直通风管212位于分别位于炉底相对的两侧。这样的布置，可以使得水平通风管22穿过整个炉底下部，最大限度的增加水平通风管与炉底的接触面积，提高冷却的效果。

连通第一空气总管的水平通风管221和连通第二空气总管的水平通风管222间隔布置。连通第一空气总管的水平通风管221和连通第二空气总管的水平通风管222内的冷却气体流动方向不同，两者间隔布置，采用了双向冷却的方式，可保证炉底冷却更均匀。

如图1所示，本实用新型实施例中的竖直通风管21向上延伸至炉侧墙托梁钢结构4的下部，使得炉底冷却装置不仅能够对炉底进行冷却，对炉侧墙托梁钢结构4也有一定的冷却效果，可提高整个设备的寿命。

本实施例中，引风机3包括第一引风机31、第二引风机32和第三引风机33。第一引风机31与第一空气总管11连通，第二引风机32与第二空气总管12连通，正常工作时，第一引风机31带动第一空气总管11内的气体流动，第二引风机32带动第二空气总管12内的气体流动。由于引风机3将空气总管1内的气体抽出，使得空气总管1内为负压，外部的空气即通过通风管道2进入。气体的流动方向为：经竖直通风管21进入，之后经过水平通风管22进入空气总管1，由空气总管1进入引风机3，通过引风机3排出，实现对炉底的冷却。引风机3采用负压冷却的方式，避免了使用鼓风机时管道漏风，空气与炉底高温碳砖发生反应。每个空气总管1连通一个引风机3，避免当一台引风机出现问题时，影响熔分炉的正常运行。

为了防止第一引风机31或第二引风机32出现故障时，冷却装置停止工作，设置了备用的第三引风机33，第三引风机33通过第三空气总管13连通第一空气总管11和第二空气总管12。若第一引风机31或第二引风机32停止工作，即启动第三引风机33，可保证整个设备的正常运转，避免因引风机的问题而出现停机的现象。

本实用新型实施例中，多个水平通风管22平行布置。平行设置的水平通风管22使得炉底的温度场分布的更均匀。优选的，相邻水平通风管之间的距离为150～300mm。每个水平通风管可冷却的面积是有一定范围的，若水平通风管之间的距离过大，可能使得部分炉底区域的冷却效果下降，若水平通风管之间的距离过小，使得相邻水平通风管的冷却面积可能重叠，而且提高投资成本。

本实用新型实施例中，水平通风管22沿炉底的长度方向布置。对于同样的冷却面积，沿炉底的长度方向布置水平通风管22可减少布管的数量，使得安装更方便。

图1和图2中的箭头，代表气体的流动方向。

另一方面，本实用新型实施例提供一种利用上述熔分炉的炉底冷却装置进行熔分炉炉底冷却的方法，包括以下步骤：

(1)启动引风机，在空气总管中产生负压。

(2)空气由竖直通风管进入水平通风管，相邻的水平通风管内气流的方向相反，对炉底进行冷却。

(3)部分空气经过与第一空气总管连通的水平通风管后进入第一空气总管，另一部分空气经过与第二空气总管连通的水平通风管后进入第二空气总管。

(4)换热后的空气由引风机排出。

本实用新型实施例中，第一引风机在第一空气总管中产生负压，第二引风机在第二空气总管中产生负压。

优选的，当第一引风机或第二引风机出现故障时，启动第三引风机工作。

需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本实用新型而非限制本实用新型的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下对本实用新型进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。

Claims (6)

1.一种熔分炉的炉底冷却装置，其特征在于，包括引风机、空气总管和通风管道；

所述空气总管包括第一空气总管和第二空气总管，所述第一空气总管和第二空气总管分别位于所述炉底相对的两侧；

所述通风管道包括竖直通风管和水平通风管，所述竖直通风管位于所述炉底的侧面，所述水平通风管位于所述炉底下部的捣打料和浇注料之间；

所述竖直通风管与外部连通，所述水平通风管的一端与所述竖直通风管连通，另一端与所述空气总管连通，所述空气总管连接所述引风机；

所述水平通风管连通的空气总管和连通的竖直通风管分别位于所述炉底相对的两侧；连通所述第一空气总管的水平通风管和连通所述第二空气总管的水平通风管间隔布置。

2.根据权利要求1所述的熔分炉的炉底冷却装置，其特征在于，所述引风机包括第一引风机和第二引风机，所述第一引风机与所述第一空气总管连通，所述第二引风机与所述第二空气总管连通。

3.根据权利要求2所述的熔分炉的炉底冷却装置，其特征在于，所述引风机包括第三引风机，所述空气总管包括第三空气总管，所述第三引风机通过所述第三空气总管连通所述第一空气总管和第二空气总管。

4.根据权利要求1所述的熔分炉的炉底冷却装置，其特征在于，多个所述水平通风管平行布置。

5.根据权利要求4所述的熔分炉的炉底冷却装置，其特征在于，相邻所述水平通风管之间的距离为150～300mm。

6.根据权利要求4所述的熔分炉的炉底冷却装置，其特征在于，所述水平通风管沿所述炉底的长度方向布置。