專利名稱：一種回轉窯直接還原設備用二次徑向供風裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及冶金技術領域，尤其涉及一種回轉窯直接還原設備用二次徑向供風裝置。
背景技術：
直接還原球團礦(DRI)是現代電爐冶煉優(yōu)質鋼所必須的優(yōu)質冶金原料。隨著廢鋼來源的短缺和質量的日益低下，作為鋼鐵冶煉短流程主要工藝的電爐煉鋼對優(yōu)質直接還原球團礦的需求越來越緊迫。因此世界上直接還原球團礦的產量近二十年來一直處于增長之勢，每年的增長平均在15%左右，目前已接近5000萬t/a。但我國的產量還不足60萬t/a。 國際上生產直接還原球團礦75%以上是采用高品位球團礦或純凈的優(yōu)質塊礦為原料、以經裂化重整天然氣為還原劑、以豎爐為主體設備，采用直接還原工藝生產的。這種生產工藝規(guī)模大，投資高，其熱壓塊(HBI)可以實行長途海運。但必須以價格較高的優(yōu)質氧化球團礦為含鐵原料，同時受天然氣產地分布的局限和天然氣漲價因素的影響極大。在我國，由于天然氣的產量有限，同時也缺乏優(yōu)質球團和優(yōu)質塊礦的供應，所以采用豎爐直接還原工藝生產直接還原球團礦，很難滿足原、燃料的條件。但我國有豐富的煤炭資源，而且分布廣泛，同時也有一定產量的優(yōu)質磁鐵精礦，因而采用以煤為基的回轉窯直接還原工藝，生產電爐煉鋼所必須DRI是一種可行較好的選擇。國內、外以煤為還原劑采用回轉窯設備進行直接還原生產金屬化球團已經有了比較成熟的工藝方法，其中回轉窯內的二次供風大都采用軸向供風方式，此種方式雖然能夠滿足生產要求，但也存在著一定的缺點，主要是(I)由于軸向供風燒嘴間隔過大，一般每個二次供風燒嘴需負責4米以上區(qū)域內的溫度調節(jié)，這就使得4米區(qū)域內的溫度分布很不均勻，一般溫度波動達到150°C以上；這就使回轉窯在生產過程中極易造成局部高溫，使得爐料軟化甚至熔融，粘結在回轉窯內壁上形成粘結圈，造成排料不暢，影響正常生產。(2)回轉窯采用二次風軸向供風方式，熱風和窯中的燃料發(fā)生反應，放出熱量，使得回轉窯內表面的耐火材料溫度比較高，當窯體回轉使得高溫裸露的窯內表面進入到料層后極易與粉料發(fā)生粘結，也是造成回轉窯結圈的主要原因。(3)由于二次風采用軸向供風，回轉窯內溫度波動太大，使得在回轉窯的生產過程中逼迫降低操作溫度來避免回轉窯結圈，這也就大幅度降低了回轉窯的生產能力，影響其經濟效益。(4)目前在國外也有極少數廠家回轉窯采用徑向供風，但都使用混合燃料(煤和油或煤和天然氣)，在二次風燒嘴進入料層后加入油或天然氣避免因供風引起局部高溫粘結，這樣就使得供風系統(tǒng)復雜化且生產成本也會加大。

發(fā)明內容
本技術采用新的回轉窯供風方法，具體實施方式
是在回轉窯外部設置機械滑道，在機械滑道的作用下，利用與之相通的蝶閥開啟和關閉可以控制二次風是否供風，即當二次風燒嘴進入回轉窯內的料層之前將自動關閉供風閥門，燒嘴風口露出料層后再自動打開，以避免因料層內供風引起局部高溫粘結。根據本發(fā)明的一方面，提供了一種回轉窯直接還原用二次徑向供風裝置，其特征在于該種徑向供風裝置主要由二次風燒嘴、手動蝶閥、供風管道、二次風機、特殊改裝的蝶閥、機械滑道組成，其中供風管道和二次風機均固定在回轉窯身上，供風管道與二次風機之間安裝有蝶閥，蝶閥主要由膠輪、開閉連桿、拉復位彈簧、限位塊、帶有中心軸的閥體構成，其中膠輪設在開閉連桿的頂端，開閉連桿同蝶閥的中心軸垂直固接，拉復位彈簧的一端固定在開閉連桿的中部，另一端固定在閥體適當位置，限位塊為兩個互相垂直的擋板且固定在閥體的頂端，蝶閥同樣固定在回轉窯上，機械滑道為圓弧形，弧度約120° -150°，并固定在支撐回轉窯的平臺上，且當回轉窯旋轉時，蝶閥開閉連桿的膠輪可在機械滑道的圓弧內滑動。 徑向供風裝置共安裝有4-8條供風管道，兩相鄰供風管道間沿圓周方向分布間隔為 45。-90。。 徑向供風裝置的每條供風管道上聯(lián)有相互間隔500-800mm的二次風燒嘴。回轉窯供風采用本技術的優(yōu)點是I.由于回轉窯身上增加有多個燒嘴供風，燒嘴間隔比較小，區(qū)域內溫度調節(jié)非常靈活，回轉窯系統(tǒng)溫度分布非常均勻，相鄰燒嘴的溫度波動范圍可以控制在5-10°C范圍內；2.使回轉窯可以使用單一的煤種來進行直接還原鐵生產，避免使用價格很高且供應緊張的油和天然氣，更適合我國國情；3.回轉窯采用二次風徑向供風后，窯內的熱交換方式發(fā)生改變，由于從窯壁吹入冷空氣，使得窯內耐火材料內壁的溫度下降，更能有效的避免回轉窯結圈，保證回轉窯生產的連續(xù)性；4.回轉窯采用二次風徑向供風后，取消了伸入窯內的二次風管，一方面降低了耐高溫合金鋼的使用量，節(jié)省投資，降低了生產成本；另一方面由于窯內沒有了二次風管的阻擋，使得從窯頭噴入的還原煤分布更加合理，溫度更加可控，有利于回轉窯的操作。5.由于回轉窯的溫度波動范圍可以控制在10°C以內，回轉窯的操作溫度可相應提高，進一步縮短還原所需的時間，對于回轉窯進一步提高產量降低能耗降低成本提高經濟效益創(chuàng)造了有利條件。6.由于采用徑向供風的回轉窯操作溫度的提高，使得還原所需時間縮短，回轉窯可以明顯縮短長度，進而進一步降低了設備造價，節(jié)省投資，能夠大幅提高回轉窯的產量。綜上所述，相對二次風軸向供風來說，對于回轉窯的操作溫度調節(jié)，調節(jié)點多出數倍，操作更靈活，窯內的溫度更趨于均勻，波動范圍可以控制在5-10°C，回轉窯產量會有一個量的提升，生產成本大幅度下降，取得更好的經濟效益。


通過下面結合示例性地示出一例的附圖進行的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特點將會變得更加清楚，其中
圖I為二次風燒嘴在回轉窯窯身的徑向分布示意圖；圖2為二次風燒嘴在回轉窯窯身截面的分布示意圖；圖3為蝶閥的結構示意圖的俯視圖；圖4為蝶閥的斷面結構示意圖。
具體實施例方式以下，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的實施例。圖I為二次風燒嘴在回轉窯窯身的徑向分布示意圖，附圖2是二次風燒嘴在回轉窯窯身截面的分布示意圖，由圖I和圖2可見，此種回轉窯二次風徑向供風裝置主要由二次風燒嘴I、手動蝶閥2、供風管道3、二次風機4、特殊改裝的蝶閥9、機械滑道10組成。其中，徑向指回轉窯窯身的長度方向。供風管道3和二次風機4均固定在回轉窯身上，隨窯一起旋轉，回轉窯身上共安裝有4-8條供風管道3，每條供風管道3上安有相互間隔500-800mm的二次風燒嘴1，兩相鄰供風管道間沿圓周方向均勻分布，平均間隔為45° -90°，每一供風管道3與二次風機4之間安裝有一個特殊改裝的蝶閥9，圖3和圖4是蝶閥9的結構示意圖，由圖3和圖4可見，蝶閥9主要由膠輪5、開閉連桿6、拉復位彈簧7、限位塊8、帶有中心軸的閥體11等部件構成，其中膠輪5設在開閉連桿6的頂端，開閉連桿6同閥體11的中心軸垂直固接，拉復位彈簧7的一端固定在開閉連桿6的中部，另一端固定在閥體的適當位置，限位塊8為兩個互相垂直的擋板且固定在閥體11的頂端，蝶閥9同樣固定在回轉窯上，而機械滑道10為圓弧形，弧度約120° -150°，并固定在支撐回轉窯的平臺上，且當回轉窯旋轉時，蝶閥開閉連桿6的膠輪5可在機械滑道10的圓弧內滑動。工作時當供風管道上的蝶閥鏈桿6上的膠輪5隨窯轉動運行進入機械滑道時，蝶閥9上的開閉連桿6受到滑道的限制而產生轉動，通過中心軸帶動蝶閥閥體11 一起旋轉，但在限位塊8的作用下只能旋轉90°，使得蝶閥的閥體11處于關閉狀態(tài)，此時受此蝶閥控制的同一供風管道3上的所有二次風燒嘴I在物料層中處于絕對不供風狀態(tài)，等蝶閥連桿6上的膠輪5隨窯旋轉出滑道10后，機械滑道10的限制解除，蝶閥9的開閉連桿6在拉復位彈簧7的作用下回轉，在限位塊8的阻擋下正好回轉90°，帶動蝶閥閥體11轉回90°，進而重新復位，同一供風管道3上的所有二次風燒嘴I恢復供風。另外在每個二次風燒嘴前都安裝有手動調節(jié)閥2，以便根據需要可以逐一調節(jié)每個二次風燒嘴I的進風量，從而可以調節(jié)回轉窯內部各點的溫度。最新設計的回轉窯直徑為2600mm，供風管道設計了 8個，每個管道上每隔800mm設置一個二次風燒嘴，滑道弧度為150°，其余如同發(fā)明內容所述，二次風燒嘴和蝶閥使用耐高溫合金鋼制作，其開關自如，閥門泄漏率為零，使用壽命預期可達一年以上，回轉窯運行3個月，沒有發(fā)生任何結圈現象，設備生產效率提高10%。設備作業(yè)效率提高8%。本發(fā)明不限于上述實施例，在不脫離本發(fā)明的精神和原理的情況下，可以進行各種變形和修改。
權利要求
1.一種回轉窯直接還原用二次徑向供風裝置，其特征在于該種徑向供風裝置包括二次風燒嘴(I)、手動蝶閥(2)、供風管道(3)、二次風機(4)、第一蝶閥(9)和機械滑道(10)，其中，供風管道(3 )和二次風機(4 )均固定在回轉窯身上，供風管道(3 )與二次風機(4 )之間安裝有第一蝶閥(9)，第一蝶閥(9)包括膠輪(5)、開閉連桿(6)、拉復位彈簧(7)、限位塊(8)、帶有中心軸的閥體，其中膠輪(5)設在開閉連桿(6)的頂端，開閉連桿(6)同蝶閥(11)的中心軸垂直固接，拉復位彈簧(7)的一端固定在開閉連桿(6)的中部，另一端固定在閥體適當位置，限位塊(8)為兩個互相垂直的擋板且固定在閥體的頂端，蝶閥(9)同樣固定在回轉窯上，機械滑道(10)為圓弧形，弧度約120° -150°，并固定在支撐回轉窯的平臺上，且當回轉窯旋轉時，蝶閥開閉連桿(6)的膠輪(5)能在機械滑道(10)的圓弧內滑動。
2.根據權利要求I所述的回轉窯直接還原用二次徑向供風裝置，其特征在于徑向供風裝置共安裝有4-8條供風管道(3)，兩相鄰供風管道間沿圓周方向分布間隔為45° -90°。
3.根據權利要求I所述的回轉窯直接還原用二次徑向供風裝置，其特征在于徑向供風裝置的每條供風管道(3)上聯(lián)有相互間隔500-800mm的二次風燒嘴(I)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種回轉窯直接還原用二次徑向供風裝置，其主要由二次風燒嘴、手動蝶閥、供風管道、二次風機、第一蝶閥、機械滑道組成，其中，供風管道和二次風機均固定在回轉窯身上，供風管道與二次風機之間安裝有第一蝶閥，第一蝶閥包括膠輪、開閉連桿、拉復位彈簧、限位塊和帶有中心軸的閥體，其中，開閉連桿同蝶閥的中心軸垂直固接，蝶閥固定在回轉窯上，機械滑道為圓弧形，并固定在支撐回轉窯的平臺上，且當回轉窯旋轉時，蝶閥開閉連桿的膠輪能在機械滑道的圓弧內滑動。采用本發(fā)明的徑向供風裝置后，對于回轉窯的操作溫度調節(jié)，調節(jié)點多出數倍，操作更靈活，窯內的溫度更趨于均勻，回轉窯產量大幅增加，生產成本大幅下降，取得更好的經濟效益。
文檔編號F27B7/36GK102778124SQ20121023803
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月10日 優(yōu)先權日2012年7月10日
發(fā)明者陶立群, 馬敬喜 申請人:沈陽博聯(lián)特熔融還原科技有限公司