[發明專利]一種還原窯尾煤預熱裝置

有效

• 申請號: 201310740482.X
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN104748558B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 林恩玉;寧德乙;王賽輝;朱飛;丁智清;李文輝
• 申請（專利權）人: 中冶長天國際工程有限責任公司
• 主分類號: F27D13/00
• 分類號: F27D13/00;F27D17/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 魏曉波

技術領域

本發明涉及冶煉設備技術領域，特別是用于對進入還原窯的尾煤進行升溫處理的預熱裝置。

背景技術

非高爐法煉鐵中的直接還原法是指在低于熔化溫度之下將鐵礦石還原成海綿鐵的煉鐵生產過程，其產品為直接還原鐵（即DRI），也稱海綿鐵。海綿鐵未經熔化，仍保持礦石外形，由于還原失氧形成大量氣孔，在顯微鏡下觀察團形似海綿而得名，其特點是含碳低（＜1％），并保存了礦石中的脈石。

直接還原法分氣基法和煤基法兩大類，前者是用天然氣經裂化產出H2和CO氣體作為還原劑，在豎爐、罐式爐或流化床內將鐵礦石中的氧化鐵還原成海綿鐵，后者是用煤作還原劑，在回轉窯、隧道窯等設備內將鐵礦石中的氧化鐵還原。

以中冶長天“一步法”直接還原工藝為例，其為煤基法，包括精礦造球-鏈篦機預熱-煤基窯還原-冷卻筒冷卻等步驟，在生產過程中，生球從圓盤或圓筒造球機進入鏈篦機，在鏈篦機上進行干燥和預熱，在達到一定強度的時候，預熱后的生球直接進入回轉窯，一部分固體還原劑與鏈篦機卸料端預熱后的生球一起從尾部進入回轉窯，簡稱窯尾煤，其余固體還原劑從回轉窯頭部加入，簡稱窯頭煤，爐料與爐氣呈逆向運動，在運動過程中，爐料在預熱段被加熱，使水分蒸發和石灰石分解，達到800℃后，煤中的固體碳開始還原鐵礦石中的氧化鐵，直到獲得海綿鐵，而碳則轉變成CO氣體，CO在氧化區被燃燒成CO2，放出熱量以滿足還原反應的要求，產品排出回轉窯后進入回轉冷卻筒冷卻得到海綿鐵，也可熱送電爐直接煉鋼。

請參考圖1，圖1為現有技術中窯尾煤的加入方式示意圖。

如圖所示，在鏈篦機1＇的卸料端，設置有窯尾煤溜槽2＇，窯尾煤直接通過下料溜槽2＇與預熱后的生球混在一起進入回轉窯3＇，其中鏈篦機1＇預熱段爐溫約900～950℃，預熱后生球溫度在800℃～850℃左右，與大量以應用基入窯的窯尾煤混合在一起，會造成預熱球溫度突然降低，預熱球破裂、結圈等現象。

對此，普通技術人員容易想到的是采用加熱裝置對將要進入回轉窯的尾煤進行加熱，以提高窯尾煤的溫度，減小窯尾煤與生球的溫差。但是，這樣會消耗額外的燃料，運行成本較高，而且如果結構設計不合理，會導致設備十分龐雜。

因此，如何改進窯尾煤的預熱方式，是本領域技術人員需要解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種還原窯尾煤預熱裝置。該預熱裝置在鏈篦機預熱段出口側設有窯尾煤預熱室，并利用還原窯尾部排出的部分高溫煙氣對窯尾煤進行加熱，無需額外增設加熱裝置，可有效節約能源，降低運行成本，且結構緊湊、布局合理，有利于提高窯容利用系數。

為實現上述目的，本發明提供一種還原窯尾煤預熱裝置，包括：

預熱室，設于鏈篦機預熱段出口側；

所述預熱室內部為容納窯尾煤的空間，前側設有煙氣入口，后側設有煙氣出口，底部的排料端位于鏈篦機的篦板上方并設有窯尾煤排料裝置；

煙氣收集室，位于所述預熱室后側，并通過所述煙氣出口與預熱室相連通；

抽煙機，設于所述煙氣收集室之外，用于抽取煙氣收集室內的煙氣。

優選地，所述預熱室的前側設有進風篦板，形成所述煙氣入口；所述預熱室的后側設有出風篦板，形成所述煙氣出口。

優選地，所述預熱室從上方穿過所述鏈篦機的爐膛頂部延伸至爐膛內部。

優選地，所述預熱室的寬度和高度與所述鏈篦機的爐膛寬度和高度相一致。

優選地，所述預熱室排料端的前側設有向前下方延伸的擋板。

優選地，所述抽煙機設于所述煙氣收集室頂部，其出煙口通往二次燃燒室。

優選地，所述煙氣收集室底部設有卸灰閥。

優選地，所述預熱室位于鏈篦機預熱段與頭輪之間。

優選地，所述預熱室位于還原窯通往二次燃燒室的窯尾煙氣出口和鏈篦機最前側的預熱段熱風入口之間。

優選地，所述排料裝置為水冷軸耐熱擋板。

本發明在鏈篦機預熱段出口側設窯尾煤預熱室，從還原窯排出的高溫煙氣一部分直接通往二次燃燒室，另一部分在抽煙機的抽吸作用下分流，從預熱室前側的煙氣入口進入預熱室內部，對預熱室內的窯尾煤進行加熱，完成熱交換之后，溫度降低的煙氣從預熱室后側的煙氣出口進入煙氣收集室，然后由抽煙機排出煙氣收集室。通過對窯尾煤進行預熱，可提高入窯物料進窯溫度，使生球在窯內的還原反應提早發生，避免預熱球逐層磨損粉化現象，解決了現有技術窯尾煤以應用基狀態，由窯尾下料管入窯，與預熱球混合后，會使預熱球溫度突然降低，增加入窯球破碎率、結圈等問題。