[發明專利]氣基豎爐的余熱回收裝置及氣基豎爐

在審

• 申請號: 201710184728.8
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106755695A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 馮魯興;韓志彪;唐敬坤;鄧君;曹志成;汪勤亞;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C21B13/02
• 分類號: C21B13/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 黃德海

技術領域

本發明涉及金屬冶煉技術領域，具體而言，尤其涉及一種氣基豎爐的余熱回收裝置及氣基豎爐。

背景技術

氣基豎爐是還原鐵的主要反應器，也是熔融還原工藝預還原階段常用的反應器。豎爐中熱源主要來源于新鮮煤氣顯熱，為滿足供熱的需要，豎爐需通入大量新鮮煤氣，爐頂氣出爐溫度約為450℃，大約40％的能量被爐頂氣帶走，熱損失相對較大。

相關技術中，對爐頂氣的處理及利用方式主要有：通過洗滌、加壓處理后，作豎爐下部冷卻段的冷卻氣。完成冷卻過程后的爐頂氣再作為裂化劑與天然氣混合，然后通入轉化爐制取還原氣；爐頂氣經洗滌凈化后，大部分用氣體壓縮機加壓送入混合室與天然氣回收混合后，送入高溫重整爐進行催化重整制取還原氣，直接供給還原豎爐使用。少部分的爐頂氣作為燃料與適量的天然氣在混合室混合后送入轉化爐反應管外的燃燒；爐頂氣由換熱器換熱降溫后，經CO₂脫除裝置和水蒸氣加濕裝置，與來自重整爐的氣體混合形成還原氣，共同進入加熱爐加熱后供豎爐使用。上述方式均存在豎爐爐頂氣顯熱沒有得到有效利用，造成能源浪費的問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種氣基豎爐的余熱回收裝置，所述氣基豎爐的余熱回收裝置具有結構簡單，節能減耗的優點。

本發明還提出一種氣基豎爐，所述氣基豎爐包括上述所述的氣基豎爐的余熱回收裝置。

根據本發明實施例的氣基豎爐的余熱回收裝置，所述氣基豎爐包括爐體和物料倉，所述余熱回收裝置包括：換熱倉，所述換熱倉具有物料入口、物料出口、爐頂氣入口和爐頂氣出口，所述物料入口與所述物料倉連通，所述物料出口與所述爐體連通，所述爐頂氣入口與所述爐體的排氣口連通，所述換熱倉內具有過料腔，所述過料腔與所述物料入口和所述物料出口分別連通；和至少一個氣體通道，所述氣體通道設在所述過料腔內，所述氣體通道兩端與所述爐頂氣入口和所述爐頂氣出口分別連通，所述氣體通道沿上下方向延伸。

根據本發明實施例的氣基豎爐的余熱回收裝置，通過設置換熱倉和氣體通道，從爐體的排氣口排出的高溫爐頂氣可以與過料腔內的物料進行熱量交換，從而將熱量傳遞給物料，對進入爐體的物料進行了預熱。由此，使爐頂氣的余熱得到了重復利用，達到了節能環保的效果。

根據本發明的一些實施例，所述過料腔具有沿上下方向間隔開的分流室和爐頂氣排出室，所述分流室與所述爐頂氣入口、所述氣體通道的下端分別連通，所述爐頂氣排出室與所述爐頂氣出口、所述氣體通道的上端分別連通。由此，爐頂氣可以在氣流室內匯集并分散流入到氣流通道內，隨后，氣流通道內的爐頂氣可以匯集到爐頂氣排出室，并經爐頂氣出口排出。

可選地，所述氣體通道上與所述爐頂氣入口連通的位置處設有噴嘴。由此，爐頂氣可以經過噴嘴從爐頂氣入口進入到氣流通道內、

在本發明的一些實施例中，所述氣體通道具有擴張段，所述氣體通道在所述擴張段處的橫截面積為S1，所述氣體通道在除所述擴張段外的部分的橫截面積為S2，其中S1＞S2；

所述擴張段與所述氣體通道的其他部位之間的連接處設有圓滑過渡部。由此，可以降低爐頂氣在不同管徑段流動時的阻力，提高了爐頂氣流動的流暢性。

根據本發明的一些實施例，所述氣體通道為間隔開的多個，相鄰的兩個所述氣體通道之間的距離為L，所述L滿足：50mm≤L≤500mm。由此，增強了爐頂氣與物料間的換熱效率。

進一步地，相鄰的兩個所述氣體通道之間的距離為L，所述L滿足：50mm≤L≤500mm。由此，既有利于物料在換熱倉內的流動，同時提高了爐頂氣與物料之間的換熱效率。

可選地，所述過料腔內靠近所述物料入口的位置處設有布料器。由此，可以使物料均勻的分布至過料腔內。

根據本發明的一些實施例，所述爐頂氣入口的上游設有開度可調的流量控制閥。由此，可以精確控制爐頂氣的流量，便于對換熱倉內部溫度的調節。

在本發明的一些實施例中，所述余熱回收裝置還包括：粉塵排出裝置，所述粉塵排出裝置具有氣體進口、氣體出口和粉塵出口，所述氣體進口與所述爐體的排氣口連通，所述氣體出口與所述爐頂氣入口連通。由此，可以通過粉塵排出裝置對爐頂氣進行過濾除塵。

進一步地，所述粉塵排出裝置的內底壁形成為斜面，所述粉塵出口設在靠近所述斜面的最下端，所述氣體出口與所述爐頂氣入口之間設有風機。由此，通過將內底壁設置為斜面，方便粉塵雜質排出粉塵排出裝置。通過設置風機可以為爐頂氣的流動提供驅動力。