專利名稱：用于點(diǎn)燃含有如礦砂和焦炭物料的一種混合物床層的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于點(diǎn)燃含有混合物移動(dòng)床的裝置，所述混合物特別是指一種含有礦砂和焦碳的混合物，它們的燃燒產(chǎn)生礦砂的結(jié)塊。
在鋼鐵工業(yè)中用于轉(zhuǎn)化鐵礦砂的步驟特別包括一個(gè)使鐵礦砂結(jié)塊的步驟，該步驟主要是在鐵礦砂被放入鼓風(fēng)爐之前，先將其預(yù)先點(diǎn)燃。
這預(yù)燃是通過(guò)主要含有礦砂和焦碳的混合物的燃燒來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
通常被置于一床中的混合物被送經(jīng)一破碎機(jī)，然后進(jìn)入鼓風(fēng)爐中。
該混合物的燃燒反應(yīng)放出足夠的熱，使得當(dāng)一旦點(diǎn)燃混合物，反應(yīng)即開(kāi)始，并在有適當(dāng)?shù)难鯕夤?yīng)下維持下去。
一個(gè)點(diǎn)火裝置，通常稱為點(diǎn)火帽，被置于點(diǎn)火線路的上流側(cè)并在混合物床的表面上開(kāi)始燃燒反應(yīng)。然后，該燃燒隨著混合物床的移動(dòng)漫延經(jīng)過(guò)混合物床的整個(gè)厚度，在礦砂到達(dá)破碎機(jī)前實(shí)現(xiàn)完全的結(jié)塊。
人們知道，使用一點(diǎn)火帽，在其下方的多個(gè)燃燒器被置于混合物床的橫向邊緣的兩側(cè)上，以便將它們的燃燒產(chǎn)物在水平方向(即平行于混合物床的表面)上噴出，使得火焰吞沒(méi)混合物床的表面。
點(diǎn)火帽通過(guò)壁面的輻射在混合物床的整個(gè)寬度上將混合物床層加熱并隨著通過(guò)混合物床層其表面逐漸達(dá)到燃燒溫度。
然而，由于燃燒器的火焰在其整個(gè)長(zhǎng)度上溫度不均勻和由于面對(duì)面設(shè)置在混合物床的兩側(cè)上的兩個(gè)燃燒器的火焰在床的中心部位相互交疊，使得床表面的溫度在其寬度方向上不均勻。
進(jìn)一步而言，混合物床層厚度的可能的不均勻還會(huì)引起混合物床層表面上的溫度的不良分布。
通過(guò)使空氣在垂直于混合物床層表面的方向上循環(huán)來(lái)加速點(diǎn)火和實(shí)現(xiàn)燃燒反應(yīng)的漫延，以該方式將空氣中的氧氣加入到燃燒反應(yīng)中。
由于點(diǎn)火裝置特別保證了混合物中的水分的蒸發(fā)，使得在混合物中形成了空間，該空間使得空氣能夠循環(huán)。
混合物的過(guò)高的溫度引起了它的玻璃化和它的對(duì)空氣的可透性的喪失，從而阻礙了空氣的循環(huán)。另一方面，混合物的過(guò)低的溫度不能使礦砂結(jié)塊。而在整個(gè)厚度上獲得均勻的和很好地控制的溫度是重要的，這不能用已知的裝置實(shí)現(xiàn)。
進(jìn)一步而言，在垂直于混合物床層表面的方向上的熱氣體的循環(huán)與來(lái)自燃燒器的氣體的噴出運(yùn)動(dòng)相對(duì)，該噴出運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)在與混合物床層的表面平行的方向上。結(jié)果造成來(lái)自燃燒器的氣體通過(guò)混合物的流動(dòng)不均勻。
最后，由于燃燒器的火焰相對(duì)于混合物床層的表面是水平的，它們不必要地加熱了位于其上方的點(diǎn)火帽的內(nèi)表面，從而增加了熱損失。
主要為了克服在混合物床層的寬度方向上的溫度不均勻性的缺點(diǎn)，克服在氣體流動(dòng)循環(huán)中的不一致以及克服氧氣的不良分布和熱損失。
本發(fā)明提供了一種用于點(diǎn)燃一種混合物移動(dòng)床的裝置，所述混合物特別是指包括鐵礦砂和焦碳的混合物，它們的燃燒產(chǎn)生礦砂的結(jié)塊，該型式的裝置包括一點(diǎn)火帽，在它的下方設(shè)置有供給其燃料和空氣的燃燒器，點(diǎn)火帽在混合物床的整個(gè)寬度上方并以適當(dāng)長(zhǎng)度延伸以加熱混合物床達(dá)到點(diǎn)火溫度，燃燒器的軸線方向基本垂直于混合物床的表面。所述裝置的特征在于用于每個(gè)燃燒器的燃料流動(dòng)和空氣流動(dòng)可以單獨(dú)地并且個(gè)別的進(jìn)行調(diào)節(jié)。
按照本發(fā)明的其它特征至少有一排設(shè)置在混合物床的寬度方向上延伸的燃燒器。
每排燃燒器與其相鄰排互相分開(kāi)，兩排間距最多一米。
每米混合物床的寬度上每排至少有兩個(gè)燃燒器;
燃燒器的燃料為氣體;
燃燒器是高速氣體噴射型的。
下面的描述將揭示本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，參照附圖的描述如下

圖1是按照本發(fā)明的一種點(diǎn)火裝置的縱向剖面圖;
圖2是將混合物床層放大后的縱剖面圖，燃燒反應(yīng)通過(guò)該床漫延。
圖1表示了一種用于點(diǎn)燃混合物12床層的點(diǎn)火裝置10，所示混合物在箭頭F1所示的方向上移動(dòng)，并由傳送器13攜帶。
所述混合物主要包括鐵礦砂、焦碳。焦碳燃燒提供使礦砂、水和石灰結(jié)塊所需的熱能。
例如，在點(diǎn)火裝置10和破碎器之間的混合物床層12具有5米寬、0.5至0.7米厚和80米長(zhǎng)與燃燒反應(yīng)漫延通過(guò)混合物厚度的時(shí)間有關(guān)。
點(diǎn)火裝置10包括一點(diǎn)火帽14，點(diǎn)火帽至少包括一排燃燒器16，其軸線方向基本垂直于混合物床層12的表面。
每個(gè)燃燒器16包括一本體17，一氣體供應(yīng)管18和一空氣供應(yīng)管(為清楚起見(jiàn)，附圖中未示出)。一噴射熱氣的錐形19用每個(gè)燃燒器本體下方的兩條點(diǎn)劃線來(lái)表示。
在所述實(shí)施例中，這些燃燒器16被布置為等距離間隔配置的三排，間距最多1米，并布置在混合物床12的整個(gè)寬度上，圖中示出每排一個(gè)燃燒器。
優(yōu)選地，所用的燃燒器是一種高速噴射氣體型的，如氣速高于80m/s。
由AUBURTIN商行出售的稱為JET的具有室內(nèi)火焰的燃燒器具有上述特點(diǎn)并可被用于本發(fā)明的裝置中，它的每個(gè)燃燒器功率為300th/h。
在所述的實(shí)施例中，每排燃燒器由20個(gè)前述類型的燃燒器組成，從而總共有60個(gè)燃燒器被設(shè)置在點(diǎn)火帽下。
由于混合物床12具有前述尺寸，啟動(dòng)一排燃燒器16足以點(diǎn)燃所述床層。
點(diǎn)火帽14可由一種耐火材料制得。
點(diǎn)火裝置10和混合物床12由一種磚石結(jié)構(gòu)21來(lái)攜帶。
圖2表明了由在混合物床層表面上的點(diǎn)火裝置10所啟動(dòng)的燃燒反應(yīng)隨著床層移向破碎機(jī)是怎樣漫延通過(guò)床層的厚度。
混合物床層12中被劃分為3個(gè)區(qū)域。第一區(qū)22是指處于燃燒中的混合物部分，第二區(qū)24是指混合物燃燒后所得到的結(jié)塊的礦石塊和第三區(qū)域26是指尚未反應(yīng)的混合物部分。
在傳送器13中的燃燒反應(yīng)所漫延的長(zhǎng)度上設(shè)置有多個(gè)狹縫28，并使混合物床層與一種已知類型(未示出)的空氣吸取裝置相通。該裝置產(chǎn)生一種通風(fēng)效應(yīng)而引起空氣按圖2中的箭頭F2所示的方向循環(huán)。循環(huán)經(jīng)過(guò)床層12厚度方向和空氣提供了維持混合物的燃燒反應(yīng)所需要的氧氣。
圖2的左部分表示燃燒反應(yīng)開(kāi)始漫延，所述燃燒反應(yīng)在混合物床層12的表面上于點(diǎn)火裝置的出口處開(kāi)始的。
圖2的右邊部分表示燃燒反應(yīng)已經(jīng)到達(dá)混合物床層的下側(cè)，以及混合物已經(jīng)轉(zhuǎn)化成為供料給鼓風(fēng)爐的結(jié)塊的礦石。
對(duì)于上述類型的混合物，燃燒以一種最佳方式發(fā)生，例如，溫度在1100℃和1250℃之間。
所得到的溫度在混合物床12的寬度相應(yīng)的帶區(qū)內(nèi)是均勻的，這對(duì)于在點(diǎn)火裝置12的出口處的燃燒反應(yīng)通過(guò)混合物的厚度的良好的漫延是必不可少的。
按照本發(fā)明的裝置特別能允許控制在這樣的帶區(qū)中著火溫度的均勻性。
通過(guò)已知的通常所用的調(diào)節(jié)裝置(未示出)對(duì)于每個(gè)燃燒器16，可以分別地和單獨(dú)地調(diào)節(jié)燃燒氣流量和助燃?xì)?空氣)流量。進(jìn)一步而言，每個(gè)燃燒器基本上加熱混合物床層12表面上的由燃燒器的氣體的噴射錐形部份所確定的一段，燃燒器的組合加熱對(duì)于將混合物在床層的整個(gè)寬度上加熱載運(yùn)混合物所要求的那么多的區(qū)域段上以達(dá)到在整個(gè)床層寬度上的點(diǎn)火溫度。
單獨(dú)調(diào)節(jié)每個(gè)燃燒器16的氣體的流量允許按段控制溫度，從而允許在混合物床12的表面上提供相對(duì)均勻的溫度。
還允許在厚度在0.4和0.7米之間的混合物的上表面上得到的溫度在1100℃和1250℃之間。
還可以允許調(diào)節(jié)供給焦碳燃燒所需的氧氣。
進(jìn)一步而言，這種單獨(dú)調(diào)節(jié)的可能性允許采用加熱到一種截面厚度可變的混合物床層上，例如，一種V形截面的情況，如混合物床層中心比其邊緣厚或者相反。
燃燒產(chǎn)物的噴射和熱氣通過(guò)混合物床層的循環(huán)發(fā)生在相同的方向上，以便不產(chǎn)生干擾，并且由燃燒器所消耗的氧氣和氣體量能最優(yōu)化。這種方式保證了氣體進(jìn)入混合物床的溫度均勻。
進(jìn)一步而言，通過(guò)使用高速氣體噴射型的燃燒器16，由于快速噴射氣體引起蒸汽的再循環(huán)可改進(jìn)熱和氣流的控制并在帽下建立一熱均勻區(qū)域。
由于氣體噴射出現(xiàn)在從帽14的頂部朝向混合物床12的表面，通過(guò)壁的熱損失比水平設(shè)置燃燒器所導(dǎo)致不必要地加熱點(diǎn)火帽的情況要少。
由按照本發(fā)明的點(diǎn)火裝置所提供的改進(jìn)的控制熱和氣體流量可以減小帽的長(zhǎng)度，其減少比例可以是50%或更多。的確，對(duì)給定的混合物床的移動(dòng)速度在按照本發(fā)明的裝置的情況下，混合物床層的著火比在前面所述的已知裝置的情況下快。
權(quán)利要求
1.用于點(diǎn)燃含有一種混合物的移動(dòng)床的裝置，所述混合物特別包括鐵礦砂和焦碳，它們?nèi)紵螽a(chǎn)生礦砂結(jié)塊，包括一點(diǎn)火帽，其下設(shè)置有燃燒器，用燃料和空氣為燃燒器供料，點(diǎn)火帽在混合物床層的整個(gè)寬度的上方和以一合適的長(zhǎng)度延伸以加熱混合物床達(dá)到著火溫度，燃燒器的軸線基本上與混合物床層的表面相垂直，其特征在于，對(duì)于每個(gè)燃燒器，燃料的流量和空氣的流量可分別地單獨(dú)調(diào)節(jié)。
2.按照權(quán)利要求1的裝置，其特征在于至少設(shè)置有一排燃燒器在混合物床層的寬度方向上延伸。
3.按照權(quán)利要求2的裝置，其特征在于每排燃燒器與其相鄰排的燃燒器的間隔最多1米。
4.按照權(quán)利要求2或3的裝置，其特征在于每米混合物床層的寬度上，每排至少包括兩個(gè)燃燒器。
5.按照前述任一個(gè)權(quán)利要求的裝置，其特征在于燃燒器的燃料是氣體。
6.按照權(quán)利要求5的裝置，其特征在于燃燒器是高速氣體噴射型的。
全文摘要
用于點(diǎn)燃具有一種混合物(12)的移動(dòng)床的裝置(10)，尤其是所述混合物包括鐵礦砂和焦炭，它們的燃燒產(chǎn)生礦砂的結(jié)塊。所述裝置包括一點(diǎn)火帽(14)，其下設(shè)置有燃燒器(16)，并且混合物床移動(dòng)經(jīng)過(guò)點(diǎn)火帽。燃燒器(16)的軸線基本上與混合物床(12)的表面相垂直，而且每個(gè)燃燒器(16)有一氣體流量和一空氣流量，所述流量可以單獨(dú)調(diào)節(jié)，燃燒器是高速氣體噴射型的。
文檔編號(hào)F27B21/06GK1063717SQ9111281
公開(kāi)日1992年8月19日 申請(qǐng)日期1991年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月20日
發(fā)明者德奧羅夫特·J·克勞德, 格非·格羅德 申請(qǐng)人:索萊克公司