[實用新型]氣基豎爐的余熱回收裝置及氣基豎爐

有效

• 申請號: 201720302036.4
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN206607262U
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 馮魯興;鄧君;唐敬坤;韓志彪;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

本實用新型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。

相關技術中，通過設置余熱回收裝置，在過料腔內設置水平方向延伸的換熱管，以對氧化球團進行預熱。但氧化球團在下落過程中，受到水平方向延伸的換熱管對氧化球團的阻礙作用，不利于氧化球團的流動。并且，在換熱管的上方容易積累灰塵，影響爐頂氣與氧化球團之間的熱量交換。另外，從爐體排出的高溫爐頂氣中帶有大量灰塵雜質，灰塵在換熱管內沉積影響了余熱回收裝置的換熱效率和使用壽命。

實用新型內容

本實用新型旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本實用新型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、節能環保的優點。

本實用新型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。

根據本實用新型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；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；和氣體通道，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，所述氣體通道包括多個依次連通的U型段，所述U型段包括彎管段和兩段直管段，所述彎管段的兩端分別與兩個所述直管段連通，所述直管段在水平面內延伸，所述直管段的橫截面輪廓線包括上部直線段和下部弧線段，所述上部直線段的兩端分別與所述下部弧線段的兩端連接。

根據本實用新型實施例的氣基豎爐的余熱回收裝置，通過在換熱倉內設置過料腔和氣體通道，可以利用氣體通道內的高溫爐頂氣對過料腔內的物料進行預熱，由此，使氣基豎爐的高溫爐頂氣的能量得到了回收利用，減輕了氣基豎爐預熱段的壓力，節能環保。而且，余熱回收裝置設置有粉塵排出裝置，粉塵排出裝置可以對爐頂氣進行過濾除塵，防止灰塵堵附著沉積在氣體通道的內壁上，有效提高了余熱回收裝置的換熱效率和使用壽命。另外，通過將氣體通道的直管段設置為上部直線段和下部弧線段的管型，可以利用直管段的管型特點對物料進行分料，并減小了氣體通道對物料流動的阻礙和干擾，提高了物料在過料腔內流動的流暢性。而且，還可以防止物料下落過程中，大量灰塵積累在氣體通道的上方而影響爐頂氣與物料之間的熱量交換，從而提高了爐頂氣與物料之間的換熱效率。

根據本實用新型的一些實施例，所述下部弧線段朝向所述氣體通道的外部凸出，所述上部直線段形成為折線段。由此，通過將下部弧線段設置為朝向氣體通道外部凸出，可以增大氣體通道內的爐頂氣的流量，進一步提高了爐頂氣與物料之間的換熱效率。將上部直線段設置為折線段，可以使氣體通道具有分散物料的作用，而且可以防止物料在下落過程中，在氣體通道的上端面上積累灰塵而影響氣體通道與物料之間的換熱效率。

在本實用新型的一些實施例中，所述直管段的橫截面積大于所述彎管段的橫截面積。由此，可以防止彎管段與過料腔內壁發生結構干涉，并且增大了爐頂氣的有效換熱面積。

根據本實用新型的一些實施例，所述直管段上與所述彎管段連接的位置處圓滑過渡。由此，可以減小爐頂氣在不同管段過渡流動時的阻力，提高了爐頂氣在氣體通道內流動的流暢性。