[發明專利]一種熔分爐的爐底冷卻裝置及冷卻方法

在審

• 申請號: 201711108487.5
• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107723405A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 劉行波;裴芬;謝善清;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: C21B13/14
• 分類號: C21B13/14
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙)11446
• 代理人: 冷文燕,武玉琴

技術領域

本發明屬于冶金設備技術領域，尤其涉及一種熔分爐的爐底冷卻裝置及冷卻方法。

背景技術

隨著全球溫室效應越來越受到關注，人們也開始致力于研究如何減少碳氧化物的排放。冶金行業是碳氧化物排放的大戶，目前的主流煉鐵工藝是高爐煉鐵，其中燒結及煉焦等工序對環境污染較嚴重。此時，直接還原煉鐵工藝得到發展，此工藝可以利用鐵礦粉和煤粉直接來生產高質量的直接還原鐵(DRI)，省去了燒結和煉焦工序，能量消耗和對環境造成的負擔相較于高爐流程明顯降低。

直接還原煉鐵工藝分為還原和熔分兩步，還原工序主要有氣基直接還原和煤基直接還原兩種方式，目前在國內外都有成熟的示范工廠。熔分工序主要有電熔分和燃氣熔分兩種方式。

燃氣熔分爐的原料為直接還原鐵(DRI)，成橢球狀。燃氣熔分爐的燃料為低熱值煤氣，空氣和煤氣經過蓄熱之后，在爐內混合燃燒，爐膛內溫度可高達1600℃左右，DRI在熔分爐中被加熱熔化，最終生成鐵水和熔渣，因此爐底部分的耐材既要求耐渣鐵侵蝕，又要求耐高溫，因此通過采取對爐底耐材進行冷卻的方法，降低爐底耐材的溫度，減緩耐材的侵蝕速度，提高熔分爐壽命。

現有熔分爐爐底采用水冷的方式。在爐底耐材的下面設置一定數量的水冷排管，水冷排管中通入循環冷卻水，帶走耐材多余的熱量，降低與渣鐵接觸的爐底耐材的溫度，減緩耐材侵蝕的速率，保證爐底的穩定性和安全性。但是，生產過程中，隨著渣鐵的侵蝕，爐底耐材越來越薄，如果產生通縫使鐵水穿透爐底耐材，遇到水會發生爆炸，造成重大安全事故。

發明內容

為了解決上述問題，本發明意在提出一種熔分爐的爐底冷卻裝置及冷卻方法，通過風冷的方式對爐底進行冷卻，延緩耐材被侵蝕速度，確保熔分爐安全運行。

本發明的目的之一是提供一種熔分爐的爐底冷卻裝置，包括引風機、空氣總管和通風管道；

所述空氣總管包括第一空氣總管和第二空氣總管，所述第一空氣總管和第二空氣總管分別位于所述爐底相對的兩側；

所述通風管道包括豎直通風管和水平通風管，所述豎直通風管位于所述爐底的側面，所述水平通風管位于所述爐底下部的搗打料和澆注料之間；

所述豎直通風管與外部連通，所述水平通風管的一端與所述豎直通風管連通，另一端與所述空氣總管連通，所述空氣總管連接所述引風機；

所述水平通風管連通的空氣總管和連通的豎直通風管分別位于所述爐底相對的兩側；連通所述第一空氣總管的水平通風管和連通所述第二空氣總管的水平通風管間隔布置。

本發明的一些實施例中，所述引風機包括第一引風機和第二引風機，所述第一引風機與所述第一空氣總管連通，所述第二引風機與所述第二空氣總管連通。

更進一步的，所述引風機包括第三引風機，所述空氣總管包括第三空氣總管，所述第三引風機通過所述第三空氣總管連通所述第一空氣總管和第二空氣總管。

本發明的一些實施例中，多個所述水平通風管平行布置。

本發明的一些實施例中，相鄰所述水平通風管之間的距離為150～300mm。

作為本發明優選的方案，所述水平通風管沿所述爐底的長度方向布置。

本發明的另一目的是提供一種利用上述熔分爐的爐底冷卻裝置進行熔分爐爐底冷卻的方法，包括以下步驟：

啟動引風機，在空氣總管中產生負壓；

空氣由豎直通風管進入水平通風管，相鄰的所述水平通風管內氣流的方向相反，對所述爐底進行冷卻；

部分所述空氣經過與第一空氣總管連通的所述水平通風管后進入所述第一空氣總管，另一部分所述空氣經過與第二空氣總管連通的所述水平通風管后進入所述第二空氣總管；

所述空氣由所述引風機排出。

本發明的一些實施例中，第一引風機在第一空氣總管中產生負壓，第二引風機在第二空氣總管中產生負壓。

作為優選的方案，當所述第一引風機或第二引風機出現故障時，啟動第三引風機工作。

本發明的熔分爐爐底冷卻裝置，采用通風冷卻的方式，既能保證爐底安全運行，又排除了爆炸隱患，安全性高；相鄰的通風管道的冷卻風向不同，保證冷卻效果；設置了備用的引風機，確保裝置的正常運行；引風機采用負壓冷卻的方式，防止使用鼓風機時管道漏風，空氣與爐底高溫碳磚發生反應。

附圖說明

圖1是本發明實施例熔分爐的爐底冷卻裝置的側視圖。

圖2是本發明實施例熔分爐的爐底冷卻裝置的俯視圖。

具體實施方式