CN211546599U - 一种带烟气自循环的纯氧燃烧废钢预热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于冶金领域，涉及一种带烟气自循环的纯氧燃烧废钢预热装置，包括铁包及炉盖；所述铁包包括带有开口的外壳，所述外壳用于承载废钢；以及设置在外壳内部且朝向其开口设置的中心筒体；所述炉盖覆盖在外壳的开口上，包括盖体，所述盖体上设有用于连通铁包及盖体的排烟通道；所述盖体上还贯穿设有连通至铁包内且朝向中心筒体设置的纯氧烧嘴；所述纯氧烧嘴用于通入氧气及煤气；本实用新型能够使高温烟气完全穿过废钢，充分加热废钢，提高加热的温度和效率，采用纯氧燃烧进行加热，大大减少了烟气生成量，降低了烟气后处理成本，采用内部烟气自循环结构，降低火焰局部高温，提升加热温度均匀性，并通过煤气预热器进一步实现节能减排。

Description

一种带烟气自循环的纯氧燃烧废钢预热装置

技术领域

本实用新型属于冶金领域，涉及一种带烟气自循环的纯氧燃烧废钢预热装置。

背景技术

目前国内的钢铁企业普遍采用的废钢预热装置，预热装置内堆满废钢之后，火焰的穿透力差，一般只能烘烤到废钢的表面，从而造成废钢的预热不均匀、浪费能源，并且废钢表面一般都有油漆，预热过程中油漆燃烧产生大量的有害气体，目前采用空气助燃预热的方式产生的烟气量大，增加了烟气后处理的成本。传统的废钢预热工艺无法与目前废钢比不断攀升的炼钢工艺相结合，同时带来了环境污染，给炼钢流程带来了很大的制约。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种带烟气自循环的纯氧燃烧废钢预热装置，通过烟气的自循环实现废钢在铁包内的均匀预热。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种带烟气自循环的纯氧燃烧废钢预热装置，包括铁包及炉盖；所述铁包包括带有开口的外壳，所述外壳用于承载废钢；以及设置在外壳内部且朝向其开口设置的中心筒体；所述炉盖覆盖在外壳的开口上，包括盖体，所述盖体上设有用于连通铁包及盖体的排烟通道；所述盖体上还贯穿设有连通至铁包内且朝向中心筒体设置的纯氧烧嘴；所述纯氧烧嘴用于通入氧气及煤气。

可选的，还包括煤气预热器，用于对冷煤气进行预热，设置在盖体上且与纯氧烧嘴相连。

可选的，所述煤气预热器与排烟通道相连通，铁包内的烟气通过煤气预热器排出。

可选的，所述排烟通道与煤气预热器之间还设有设置在盖体内的中空的烟气汇集室。

可选的，所述中心筒体固定设置在外壳内。

可选的，所述中心筒体的两端距离外壳两侧的距离为0～1m。

可选的，所述中心筒体的轴线与外壳中线重合。

可选的，所述中心筒体上设有与外壳相连通的通孔。

可选的，所述纯氧烧嘴与中心筒体之间距离为0～1m。

可选的，所述排烟通道设有至少两个，均匀布置在盖体内。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型能够使高温烟气完全穿过废钢，利用烟气对废钢充分加热，可以提高废钢加热的温度和效率，节约燃料。

2、本实用新型采用纯氧燃烧进行加热，大大减少了烟气生成量，降低了烟气的后处理成本，采用内部烟气自循环结构，降低火焰局部高温，提升加热温度均匀性。

3、本实用新型通过煤气预热器回收烟气余热，可以利用烟气余热对冷煤气进行加热，进一步提高节能减排效果。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1，附图中的元件标号分别表示：铁包1、外壳11、中心筒体12、燃烧通道13、废钢堆置区14、炉盖2、盖体21、纯氧烧嘴22、煤气预热器23、烟气汇集室24、排烟通道25。

本实用新型涉及一种带烟气自循环的纯氧燃烧废钢预热装置，包括铁包1及炉盖2；所述铁包1包括带有开口的外壳11，所述外壳11用于承载废钢；以及设置在外壳11内部且朝向其开口设置的中心筒体12；所述炉盖2覆盖在外壳11的开口上，包括盖体21，所述盖体21上设有用于连通铁包1及盖体21的排烟通道25；所述盖体21上还贯穿设有连通至铁包1内且朝向中心筒体12设置的纯氧烧嘴22；所述纯氧烧嘴22用于通入氧气及煤气。炉盖2安装在铁包1顶部，铁包1与炉盖2之间可拆卸连接；中心筒体12的内部为纯氧烧嘴22的燃烧通道13，中心筒体12与外壳11之间的外环区域为废钢堆置区14。

可选的，还包括煤气预热器23，用于对冷煤气进行预热，设置在盖体21上且与纯氧烧嘴22相连；所述煤气预热器23与排烟通道25相连通，铁包1内的烟气通过煤气预热器23排出；所述排烟通道25与煤气预热器23之间还设有设置在盖体21内的中空的烟气汇集室24；所述中心筒体12固定设置在外壳11内；所述中心筒体12的两端距离外壳11两侧的距离为0～1m；所述中心筒体12的轴线与外壳11中线重合；所述中心筒体12上设有与外壳11相连通的通孔；所述纯氧烧嘴22与中心筒体12之间距离为0～1m；所述排烟通道25设有至少两个，均匀布置在盖体21内。

炉盖2由盖体21、纯氧烧嘴22、煤气预热器23组成，纯氧烧嘴22位于炉盖2的中心，纯氧烧嘴22与中心筒体12在同一中心线上。中心筒体12的高度H1小于外壳11内腔的高度(H1+H2+H3)，中心筒体12的上表面位于外壳11内腔上表面的下方，距离为0-1m，中心筒体12的下表面位于外壳11内腔下表面的上方，距离为0-1m，中心筒体12与废钢堆置区14在铁包1的上部和下部是连通的。

纯氧烧嘴22的出口位于中心筒体12顶部的上方，纯氧烧嘴22的出口与中心筒体12上表面的距离H1为0-1m，氧气和预热后的煤气进入纯氧烧嘴22，从纯氧烧嘴22的出口高速喷出混合燃烧，高速的燃烧气流进入中心筒体12，同时卷吸废钢堆置区14的烟气进入中心筒体12，实现烟气的自循环，降低火焰区域的局部高温，高温烟气沿着中心筒体12向下流动，到达中心筒体12底部后迅速沿外壳11径向扩散至外环的废钢堆置区14，高温烟气从下往上穿过并预热废钢。

盖体21上设置有排烟通道25和烟气汇集室24，排烟通道25设置有2个或多个，沿周向均匀布置在盖体21下侧，烟气汇集室24布置在盖体21上侧，排烟通道25使烟气汇集室24与废钢堆置区14相连通。

废钢预热过程为：打开炉盖2，将废钢装入废钢堆置区14，然后关闭炉盖2，打开纯氧烧嘴22，高速的气流从纯氧烧嘴22喷入燃烧通道13内混合燃烧，同时在中心筒体12的上表面入口区域或中心筒体12外侧设置的通孔卷吸废钢堆置区14的烟气进入燃烧通道13，与纯氧烧嘴22喷出的气流混合燃烧，降低火焰的局部高温，混合后的烟气到达中心筒体12底部后迅速向外扩散至废钢堆置区14内，从下往上穿过废钢进行预热，当高温烟气预热完废钢之后到达外壳11的顶部时，部分烟气被纯氧烧嘴22喷出的高速气流卷吸进入中心筒体12，其余烟气从炉盖2上的排烟通道25进入烟气汇集室24，烟气汇集室24的出口与煤气预热器23的烟气入口相连，冷煤气管与煤气预热器23的煤气入口相连，冷煤气在煤气预热器23内被加热后通过煤气预热器23的煤气出口进入纯氧烧嘴22，充分回收余热后的烟气从煤气预热器23的烟气出口排出。

作为本方案的一种优化，铁包1的中心筒体12上还设置有多个通孔，将燃烧通道13与废钢堆置区14连通，使废钢堆置区14的烟气卷吸至燃烧通道13内，进一步增加烟气循环量、降低火焰的局部高温。

本实用新型能够使高温烟气完全穿过废钢，烟气充分加热废钢，提高加热的温度和效率，采用纯氧燃烧进行加热，大大减少了烟气生成量，降低了烟气后处理成本，采用内部烟气自循环结构，降低火焰局部高温，提升加热温度均匀性，在尾部设置有煤气预热器23，进一步实现节能减排。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种带烟气自循环的纯氧燃烧废钢预热装置，其特征在于，包括铁包及炉盖；所述铁包包括带有开口的外壳，所述外壳用于承载废钢；以及设置在外壳内部且朝向其开口设置的中心筒体；所述炉盖覆盖在外壳的开口上，包括盖体，所述盖体上设有用于连通铁包及盖体的排烟通道；所述盖体上还贯穿设有连通至铁包内且朝向中心筒体设置的纯氧烧嘴；所述纯氧烧嘴用于通入氧气及煤气。

2.如权利要求1中所述的带烟气自循环的纯氧燃烧废钢预热装置，其特征在于，还包括煤气预热器，用于对冷煤气进行预热，设置在盖体上且与纯氧烧嘴相连。

3.如权利要求2中所述的带烟气自循环的纯氧燃烧废钢预热装置，其特征在于，所述煤气预热器与排烟通道相连通，铁包内的烟气通过煤气预热器排出。

4.如权利要求3中所述的带烟气自循环的纯氧燃烧废钢预热装置，其特征在于，所述排烟通道与煤气预热器之间还设有设置在盖体内的中空的烟气汇集室。

5.如权利要求1中所述的带烟气自循环的纯氧燃烧废钢预热装置，其特征在于，所述中心筒体固定设置在外壳内。

6.如权利要求5中所述的带烟气自循环的纯氧燃烧废钢预热装置，其特征在于，所述中心筒体的两端距离外壳两侧的距离为0～1m。

7.如权利要求5中所述的带烟气自循环的纯氧燃烧废钢预热装置，其特征在于，所述中心筒体的轴线与外壳中线重合。

8.如权利要求1中所述的带烟气自循环的纯氧燃烧废钢预热装置，其特征在于，所述中心筒体上设有与外壳相连通的通孔。

9.如权利要求1中所述的带烟气自循环的纯氧燃烧废钢预热装置，其特征在于，所述纯氧烧嘴与中心筒体之间距离为0～1m。

10.如权利要求1中所述的带烟气自循环的纯氧燃烧废钢预热装置，其特征在于，所述排烟通道设有至少两个，均匀布置在盖体内。

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