[發明專利]一種節能長壽型回轉窯

有效

• 申請號: 201210570285.3
• 申請日: 2012-12-25
• 公開（公告）號: CN103047854A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 周浩宇;賀新華;梁婷
• 申請（專利權）人: 中冶長天國際工程有限責任公司
• 主分類號: F27B7/02
• 分類號: F27B7/02;F27B7/20;F27B7/28;F27B7/36;F27D17/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;張慶敏

技術領域

本發明涉及回轉窯，特別涉及一種節能長壽型回轉窯。

背景技術

在現代冶金工業領域中，燒結和氧化球團是提煉鐵礦石的兩種常用工藝，他們的目的都是為煉鐵高爐提供合格的原料。隨著現代高爐的日益大型化，對高爐內部爐料的透氣性要求也越來越嚴格，由于球團成品礦相較燒結成品礦，前者的落下強度、抗壓強度、轉鼓強度等均強于后者，且球團礦的鐵品味較燒結礦高，故目前高爐內球團礦的比例日益提高，最高已達到了65%以上，而氧化球團生產工藝也隨之得到了迅猛發展。

其中，球團生產工藝是一種提煉球團礦的生產工藝。球團礦就是把細磨鐵精礦粉或其他含鐵粉料添加少量添加劑混合后，在加水潤濕的條件下，通過造球機滾動成球，再經過干燥焙燒，固結成為具有一定強度和冶金性能的球型含鐵原料。氧化球團工藝是把球團礦加入回轉窯焙燒，再進行冷卻得到氧化球團礦成品的工藝過程。

目前主要的幾種球團焙燒方法：豎爐焙燒球團、帶式焙燒機焙燒球團、鏈箅機一回轉窯焙燒球團。豎爐焙燒法采用最早，但由于這種方法本身固有的缺點而發展緩慢。目前采用最多的是帶式焙燒機法，60％以上的球團礦是用帶式焙燒機法焙燒的。雖然鏈箅機一回轉窯法出現較晚，但由于它具有一系列的優點，所以發展較快，已成為現今市場主要的球團礦焙燒法。

回轉窯是鏈箅機一回轉窯氧化球團生產工藝的核心設備，回轉窯焙燒質量的好壞直接影響氧化球團礦的品位與強度，從而影響高爐的煉鐵效果。此外，回轉窯的使用壽命也將直接影響整條球團生產線的作業率。

現有回轉窯的半剖主視圖如圖1所示，其沿A-A方向的剖視圖如圖2所示，回轉窯包括中央燒嘴3、窯殼1、耐火內襯2、托輥4、液壓馬達5與驅動電機6六大部分。中央燒嘴3位于窯頭中心線位置，負責給回轉窯生產焙燒提供熱量。窯殼1是整臺回轉窯的外殼，一般由a3鋼制成，它與耐火內襯2構成了回轉窯的主體部分。托輥4位于回轉窯下方，負責將窯體托起并施加轉動的驅動力。液壓馬達5與驅動電機6組合形成了托輥4的動力系統，負責給托輥4提供驅動力，以確保回轉窯在生產時的持續轉動。

在生產時，受中央燒嘴3噴出火焰形狀的影響，回轉窯內在沿軸線方向上從左到右分為中溫段13、高溫段14和中溫段13，高溫段14焙燒溫度約1400℃，而中溫段13焙燒溫度約1100-1200℃。底部的兩對托輥4均位于回轉窯中溫段13內。

上述回轉窯在長期工業實踐中，存在壽命偏短、能耗偏高的缺陷，具體有以下三點表現：

（1）窯殼散發的熱量無法回收利用：回轉窯在徑向結構上，由內到外可分為爐膛、耐材層與鋼構窯殼層。回轉窯在工業生產時，內部爐膛溫度可高達1400℃，窯殼表面溫度最高時可達500℃，倘若砌窯時磚縫過大或填縫材料質量不好，窯內熱氣直透窯殼，則窯殼外表面溫度最高可達800-1100℃。窯殼長期處于高溫狀態下，向大氣散發出來的熱量是驚人的，而這部分熱量目前并沒有任何措施和手段可予以回收利用，這是造成回轉窯能耗偏高的主要因素之一。

（2）回轉窯自身過重，導致驅動其運轉的液壓馬達工作負荷過高：目前氧化球團工藝用回轉窯，其本體載荷多達800多噸；而直接還原工藝用回轉窯則由于有二次風燒嘴的存在，較氧化球團工藝用回轉窯的重量更重。如此重的重量，導致給回轉窯轉動提供動力的液壓馬達載荷過高，不但消耗大量電能，且馬達壽命不長，需要不時更換。

（3）耐火內襯壽命短：高溫窯殼在生產時，倘若遇到雨雪天氣，則位于外部的窯殼遇冷急收縮，而內部所包耐火內襯并未收縮，這就形成了一個窯殼與耐火內襯之間的擠壓應力，長期處于此狀態，將造成窯殼將耐火內襯頂壞，從而形成耐火內襯開裂、耐火內襯局部脫落等狀況，從而引起生產事故。此類事故在珠海120萬噸氧化球團線、萊鋼120萬噸氧化球團線已有先例。

發明內容

（一）要解決的技術問題

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種節能長壽型回轉窯，本發明的節能長壽型回轉窯可回收利用窯殼余熱、保護耐火內襯不受窯殼應力擠壓且能減輕設備整體重量，能夠達到節能降耗、提高回轉窯作業率的效果。

（二）技術方案

為了實現本發明目的，本發明提供一種節能長壽型回轉窯，所述回轉窯在沿軸線方向上從左到右分為中溫段、高溫段和中溫段，所述回轉窯的高溫段包括窯殼、耐火內襯和利用窯殼余熱的循環換熱系統，所述窯殼包括外部窯殼與內部窯殼，內外兩層窯殼間為一環形空腔室，所述耐火內襯設在內部窯殼的內表面，所述循環換熱系統與所述環形空腔室相連。