一種轉(zhuǎn)底爐爐型結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種轉(zhuǎn)底爐爐型結(jié)構(gòu)，包括一環(huán)形腔體，環(huán)形腔體依照塵泥的流向依次包括：進(jìn)出料區(qū)；預(yù)熱一區(qū)，產(chǎn)生的煙氣的流向與塵泥的流向相同；還原二區(qū)，產(chǎn)生的煙氣的流向與塵泥的流向相同；煙道區(qū)，煙氣出口為側(cè)水平出口；還原三區(qū)，產(chǎn)生的煙氣的流向與塵泥的流向相反；還原四區(qū)，產(chǎn)生的煙氣的流向與塵泥的流向相反；其中，環(huán)形腔體的高度不一致，預(yù)熱一區(qū)、還原二區(qū)、煙道區(qū)所在的環(huán)形腔體的高度比進(jìn)出料區(qū)、還原三區(qū)、還原四區(qū)所在的環(huán)形腔體的高度高。
【專利說(shuō)明】一種轉(zhuǎn)底爐爐型結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵制造設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種轉(zhuǎn)底爐的爐型結(jié)構(gòu)。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]鋼鐵企業(yè)每生產(chǎn)It鋼就會(huì)產(chǎn)生IOOkg左右的塵泥，30%左右的塵泥中含有鋅、鉀、鈉等有害元素。通過(guò)采用轉(zhuǎn)底爐的直接還原技術(shù)，可以有效將上述有害元素回收并加以利用，因此得到了國(guó)內(nèi)外鋼鐵企業(yè)的高度重視。
[0004]從國(guó)內(nèi)外轉(zhuǎn)底爐運(yùn)行情況來(lái)看，存在的最大問(wèn)題是余熱鍋爐和換熱器堵塞。轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)過(guò)程中煙塵產(chǎn)生量較大，一座年處理20萬(wàn)t鋼鐵企業(yè)塵泥的轉(zhuǎn)底爐排放至布袋除塵器端200°C的煙氣約15萬(wàn)m3/h。因此大煙氣量流速大勢(shì)必帶走更多球團(tuán)表面的塵泥顆粒，增加后續(xù)余熱鍋爐和換熱器堵塞發(fā)生機(jī)率。
[0005]國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有轉(zhuǎn)底爐均為環(huán)形等高腔體，進(jìn)料和出料保持一個(gè)15°左右的夾角，在進(jìn)料側(cè)為煙氣出口，和進(jìn)料口約30°左右的夾角，使得料流和煙氣流逆向運(yùn)動(dòng)，充分利用煙氣的顯熱，但同時(shí)煙氣運(yùn)行距離加大，流速增大，煙氣中帶走的固體粉塵增多；另外高溫急熱使塵泥爆裂增加粉塵量，影響后續(xù)余熱鍋爐和換熱器的換熱效率。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供了一種轉(zhuǎn)底爐爐型結(jié)構(gòu)，達(dá)到了減少煙氣中的塵泥量的技術(shù)效果。
[0008]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種轉(zhuǎn)底爐爐型結(jié)構(gòu)，用于鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中塵泥的還原處理，包括一環(huán)形腔體，環(huán)形腔體沿著一預(yù)定方向旋轉(zhuǎn)，環(huán)形腔體依照塵泥的流向，依次包括:
進(jìn)出料區(qū)，用以塵泥的進(jìn)出；
預(yù)熱一區(qū)，通過(guò)外部燃料供熱升溫，產(chǎn)生的煙氣的流向與塵泥的流向相同；
還原二區(qū)，通過(guò)外部燃料供熱升溫，產(chǎn)生的煙氣的流向與塵泥的流向相同；
煙道區(qū)，包括煙氣出口，煙氣出口為側(cè)水平出口 ；
還原三區(qū)，用以通過(guò)塵泥內(nèi)部的碳元素進(jìn)行還原，產(chǎn)生的煙氣的流向與塵泥的流向相
反；
還原四區(qū)，用以通過(guò)塵泥內(nèi)部的碳元素進(jìn)行還原，產(chǎn)生的煙氣的流向與塵泥的流向相
反；
其中，環(huán)形腔體的高度不一致，預(yù)熱一區(qū)、還原二區(qū)、煙道區(qū)所在的環(huán)形腔體的高度比進(jìn)出料區(qū)、還原三區(qū)、還原四區(qū)所在的環(huán)形腔體的高度高。
[0009]較佳的，預(yù)熱一區(qū)、還原二區(qū)、煙道區(qū)所在的環(huán)形腔體的高度為2.5米。
[0010]較佳的，進(jìn)出料區(qū)、還原三區(qū)、還原四區(qū)所在的環(huán)形腔體的高度為1.2米。[0011]較佳的，環(huán)形腔體的內(nèi)寬為5米。
[0012]較佳的，預(yù)熱一區(qū)、還原二區(qū)所在的環(huán)形腔體的高度最大。
[0013]較佳的:進(jìn)出料區(qū)在環(huán)形腔體的圓周上占34~38度；預(yù)熱一區(qū)在環(huán)形腔體的圓周上占76~80度；還原二區(qū)在環(huán)形腔體的圓周上占70-74度；煙道區(qū)在環(huán)形腔體的圓周上占22~26度；還原三區(qū)在環(huán)形腔體的圓周上占70-74度；還原四區(qū)在環(huán)形腔體的圓周上占76~80度。
[0014]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0015]圖1所示的是本發(fā)明的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2至圖6所示的是本發(fā)明的工作流程分解圖。
[0016]【具體實(shí)施方式】
[0017]以下將結(jié)合本發(fā)明的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述和討論，顯然，這里所描述的僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)例，并不是全部的實(shí)例，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0018]為了便于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以具體實(shí)施例為例作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明，且各個(gè)實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。
[0019]請(qǐng)參考圖1，本實(shí)施例提供的一種轉(zhuǎn)底爐爐型結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)底爐順著物料方向劃分為六個(gè)區(qū)域，分別為進(jìn)出料區(qū)1、預(yù)熱一區(qū)2、還原二區(qū)3、煙道區(qū)4、還原三區(qū)5、還原四區(qū)6。進(jìn)出料區(qū)占整個(gè)圓周的34°~38°，預(yù)熱一區(qū)占整個(gè)圓周的76°~80°，還原二區(qū)占整個(gè)圓周的70°~74°，煙道區(qū)占整個(gè)圓周的22°~26°，還原三區(qū)占整個(gè)圓周的70°~74°，還原四區(qū)占整個(gè)圓周的76°~80° (在本實(shí)施例中依次是以進(jìn)出料區(qū)36°、預(yù)熱一區(qū)78°、還原二區(qū)72°、煙道區(qū)24°、還原三區(qū)72°、還原四區(qū)78°為例，但本發(fā)明在此不做限制)。環(huán)形腔體的高度不一致，預(yù)熱一區(qū)2、還原二區(qū)3、煙道區(qū)4所在的環(huán)形腔體的高度比進(jìn)出料區(qū)1、還原三區(qū)5、還原四區(qū)6所在的環(huán)形腔體的高度高。
[0020]在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)底爐的爐膛內(nèi)寬為5米(即六個(gè)區(qū)域的寬度皆為5米)，預(yù)熱一區(qū)
2、還原二區(qū)3、煙道區(qū)4爐膛內(nèi)高度為2.5米，還原三區(qū)5、還原四區(qū)6和進(jìn)出料區(qū)I爐膛內(nèi)高度為1.2米(本發(fā)明在此只是對(duì)轉(zhuǎn)底爐的爐膛內(nèi)寬和各區(qū)的高度做舉例說(shuō)明，并不對(duì)其做限制，技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整)。煙道區(qū)4的煙氣出口為側(cè)向出口。
[0021]請(qǐng)參考圖2至圖6，為了便于技術(shù)人員理解本發(fā)明的工作原理，以下對(duì)本發(fā)明的工作流程進(jìn)行介紹:
請(qǐng)參考圖2，首先通過(guò)專門的設(shè)備在進(jìn)出料區(qū)加入塵泥，球團(tuán)的層數(shù)根據(jù)其本身的大小來(lái)調(diào)整，一般布置一層半；請(qǐng)參考圖3，塵泥在預(yù)熱一區(qū)和還原二區(qū)升溫還原，主要是球團(tuán)表面高溫還原固結(jié)龜裂；請(qǐng)參考圖4，煙氣在煙道區(qū)匯集，通過(guò)水平煙道進(jìn)入垂直煙道，煙氣中少量的CO通過(guò)垂直煙道通入的空氣燃盡；請(qǐng)參考圖5，在還原三區(qū)和還原四區(qū)，高溫下的塵泥內(nèi)部通過(guò)碳元素的直接還原釋放出CO，CO在爐膛內(nèi)燃燒，同時(shí)煙氣氣流逆著球團(tuán)運(yùn)行方向?qū)囟葟倪€原四區(qū)帶至還原三區(qū)，降低了燃料的供給，紅熱球團(tuán)體積縮小0.6?0.8倍；請(qǐng)參考圖6，約1100°C的紅熱球團(tuán)通過(guò)專門的設(shè)備排出爐膛。
[0022]本發(fā)明的爐型結(jié)構(gòu)的好處在于:
1、進(jìn)出料區(qū)爐膛高度降低，便于塵泥的均勻布料，由于落差小，塵泥球團(tuán)粉碎的幾率降低，減少了煙氣中粉塵含量。另外該區(qū)域爐膛低，便于進(jìn)料裝置和出料螺旋的維護(hù)。
[0023]2、預(yù)熱一區(qū)、還原二區(qū)爐膛高度最大，因?yàn)樵谠搮^(qū)域主要通過(guò)外部燃料的供熱來(lái)使球團(tuán)升溫，故需要較大的燃燒空間，也可避免熱氣流對(duì)塵泥球團(tuán)擾動(dòng)，減少粉塵的發(fā)生。在該區(qū)域雖然煙氣流量大，但煙氣的流向和物料的流向是一致的，減輕氣流對(duì)塵泥的沖刷。
[0024]3、煙道區(qū)爐膛高度也大，可以降低煙氣的流速，減輕煙氣對(duì)爐膛耐材的沖刷。煙氣出口為側(cè)水平出口，便于高溫管道耐材的維護(hù)。
[0025]4、還原三區(qū)、還原四區(qū)為高溫還原區(qū)，在該區(qū)域主要通過(guò)球團(tuán)的內(nèi)部的碳元素進(jìn)行還原，爐膛高度降低，可以保持較高的爐膛溫度，減少外部燃料的供熱，減少煤氣的消耗，最終煙氣量減少。又因?yàn)闊煔庵脸隹诘穆烦虦p少，較低流速較少流量的煙氣帶走的粉塵量大大降低。在該區(qū)域煙氣的流向和物料的流向是相反的，可以利用高溫?zé)煔獾挠酂幔藭r(shí)塵泥表面基本還原完成，形成了堅(jiān)硬的外表，較少的煙氣量已不構(gòu)成對(duì)塵泥球團(tuán)的沖刷影響。
[0026]5、為防止球團(tuán)急熱爆裂，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)底爐預(yù)熱區(qū)溫度一般在900°C以下，煙氣出口設(shè)在預(yù)熱區(qū)，由于鋅的氣化溫度在906°C左右，氧化鋅在預(yù)熱區(qū)的爐膛耐材富集。本發(fā)明煙氣出口設(shè)置在還原二區(qū)和還原三區(qū)之間，還原三區(qū)、還原四區(qū)為高溫區(qū)，煙氣中鋅含量最大，而含鋅量大的煙氣不經(jīng)過(guò)還原二區(qū)和預(yù)熱一區(qū)直接排放。爐膛耐材的使用壽命可以顯著增加。
[0027]6、由于煙氣出口的設(shè)置在進(jìn)料和出料的中間位置，煙氣的沿途阻損降低，主排風(fēng)機(jī)的功率可以降低約10% ;爐膛高度設(shè)置不一致，煙氣流量和流速降低，煙氣顯熱可以充分利用，燃?xì)獾挠昧恳部梢怨?jié)約5%左右。
[0028]本發(fā)明的轉(zhuǎn)底爐爐型結(jié)構(gòu)，可以降低煙氣中塵泥的含量，從而提高轉(zhuǎn)底爐的副產(chǎn)品氧化鋅粉塵的品位，氧化鐵等雜質(zhì)降低，氧化鋅純度提高，氧化鋅粉塵的附加值提高。
[0029]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種轉(zhuǎn)底爐爐型結(jié)構(gòu)，用于鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中塵泥的還原處理，其特征在于，包括一環(huán)形腔體，所述環(huán)形腔體沿著一預(yù)定方向旋轉(zhuǎn)，所述環(huán)形腔體依照塵泥的流向，依次包括: 進(jìn)出料區(qū)，用以塵泥的進(jìn)出； 預(yù)熱一區(qū)，通過(guò)外部燃料供熱升溫，產(chǎn)生的煙氣的流向與塵泥的流向相同； 還原二區(qū)，通過(guò)外部燃料供熱升溫，產(chǎn)生的煙氣的流向與塵泥的流向相同； 煙道區(qū)，包括煙氣出口，所述煙氣出口為側(cè)水平出口 ； 還原三區(qū)，用以通過(guò)塵泥內(nèi)部的碳元素進(jìn)行還原，產(chǎn)生的煙氣的流向與塵泥的流向相反； 還原四區(qū)，用以通過(guò)塵泥內(nèi)部的碳元素進(jìn)行還原，產(chǎn)生的煙氣的流向與塵泥的流向相反； 其中，所述環(huán)形腔體的高度不一致，所述預(yù)熱一區(qū)、所述還原二區(qū)、所述煙道區(qū)所在的所述環(huán)形腔體的高度比所述進(jìn)出料區(qū)、所述還原三區(qū)、所述還原四區(qū)所在的所述環(huán)形腔體的高度高。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)底爐爐型結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述預(yù)熱一區(qū)、所述還原二區(qū)、所述煙道區(qū)所在的所述環(huán)形腔體的高度為2.5米。
3.根據(jù) 權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)底爐爐型結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述進(jìn)出料區(qū)、所述還原三區(qū)、所述還原四區(qū)所在的所述環(huán)形腔體的高度為1.2米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)底爐爐型結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述環(huán)形腔體的內(nèi)寬為5米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)底爐爐型結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述預(yù)熱一區(qū)、所述還原二區(qū)所在的所述環(huán)形腔體的高度最大。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)底爐爐型結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述進(jìn)出料區(qū)在所述環(huán)形腔體的圓周上占34~38度； 所述預(yù)熱一區(qū)在所述環(huán)形腔體的圓周上占76~80度； 所述還原二區(qū)在所述環(huán)形腔體的圓周上占70-74度； 所述煙道區(qū)在所述環(huán)形腔體的圓周上占22~26度； 所述還原三區(qū)在所述環(huán)形腔體的圓周上占70-74度； 所述還原四區(qū)在所述環(huán)形腔體的圓周上占76~80度。
【文檔編號(hào)】F27B13/00GK103591799SQ201310555759
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】劉平, 曹克, 褚善慶, 王益平 申請(qǐng)人:上海寶鋼節(jié)能技術(shù)有限公司