專利名稱：頂燃式轉(zhuǎn)底爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于還原冶鐵的爐窯設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種頂燃式轉(zhuǎn)底爐。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)底爐煉鐵是一項(xiàng)煉鐵新工藝，它以煤炭和熱風(fēng)為基礎(chǔ)，不用焦炭和氧氣，具有工 藝簡(jiǎn)單、燃料利用率高、反應(yīng)溫度高、能全部回收除塵灰中富含的有用元素等優(yōu)點(diǎn)，在處理 鋼鐵廠塵泥特別是含鋅塵泥、硫酸渣、釩鈦磁鐵礦、紅土礦以及一些其他特種鋼鐵固廢利用 或特種原料方面，轉(zhuǎn)底爐比高爐煉鐵具有較大的優(yōu)勢(shì)。作為含碳球團(tuán)處理技術(shù)和一種非高 爐煉鐵手段，轉(zhuǎn)底爐工藝越來(lái)越引起鋼鐵行業(yè)的重視。但是，目前轉(zhuǎn)底爐煉鐵的基本原理是 通過(guò)位于爐側(cè)壁的平焰燒嘴燃燒，火焰的高溫經(jīng)爐壁通過(guò)輻射傳給料層表面的球團(tuán)，使含 碳球團(tuán)中的鐵礦粉在高溫下被其中的碳和/或揮發(fā)分還原，其傳熱以及各種物質(zhì)流動(dòng)關(guān)系 如圖1/2所示。這種工藝的缺點(diǎn)是(1)只用輻射傳熱，對(duì)流傳熱未能利用，造成熱能利用 差，對(duì)于目前的在役轉(zhuǎn)底爐，其出爐的煙氣溫度達(dá)到1100°C。(2)火焰的熱量靠輻射傳熱只 能達(dá)到料層的表面，部分熱量通過(guò)料層的空隙輻射也只能達(dá)到表面層1 2層的地方，這使 得爐底上只能鋪1 2層球團(tuán)，生產(chǎn)率只有70kg/(m2·!!)，制約了轉(zhuǎn)底爐的使用。(3)用輻 射傳熱，含碳球團(tuán)迎著火焰的一面——上部溫度的較高，還原比較充分，而在背著火焰的一 面——下部的溫度較低，還原度較低，存在“陰陽(yáng)球”現(xiàn)象。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種的能充分利用燃燒熱能的冶鐵爐窯，本實(shí)用 新型公開了 一種頂燃式轉(zhuǎn)底爐。本實(shí)用新型通過(guò)如下技術(shù)方案達(dá)到發(fā)明目的一種頂燃式轉(zhuǎn)底爐，包括爐體支柱、爐墻、轉(zhuǎn)底爐底盤、水封槽和煙氣出口，爐墻由內(nèi)墻、外墻、頂墻和端墻組成，內(nèi)墻和外墻的橫截面都為優(yōu)弧，內(nèi)墻和外墻 同心布置，內(nèi)墻和外墻的頂部用頂墻密封連接，內(nèi)墻和外墻的兩端分別用兩堵端墻密封連 接，爐墻的內(nèi)墻、外墻、頂墻和端墻之間形成一優(yōu)弧形空間。轉(zhuǎn)底爐底盤為圓環(huán)體，轉(zhuǎn)底爐底盤設(shè)于爐墻的下方，爐墻和轉(zhuǎn)底爐底盤的中心軸 線互相重合，轉(zhuǎn)底爐底盤通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)在爐墻環(huán)形空間的下方繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。爐墻及轉(zhuǎn)底爐底盤都通過(guò)水封槽和爐體支柱連接。煙氣出口固定在爐墻上。其特征是還包括頂部燒嘴和中部隔墻。頂部燒嘴有2 300個(gè)，頂部燒嘴固定在頂墻上，頂部燒嘴的燃燒口向下指向轉(zhuǎn)底 爐底盤。中部隔墻有1 10個(gè)，中部隔墻設(shè)于爐墻的優(yōu)弧型空間內(nèi)。所述的頂燃式轉(zhuǎn)底爐，其特征是還包括輔助側(cè)燒嘴，輔助側(cè)燒嘴固定在內(nèi)墻或外 墻上，輔助側(cè)燒嘴的燃燒口指向爐墻的優(yōu)弧形空間或轉(zhuǎn)底爐底盤，相鄰的中部隔墻之間及端墻和相鄰的中部隔墻之間都分別設(shè)一個(gè)煙氣出口和至少一個(gè)輔助側(cè)燒嘴。所述的頂燃式轉(zhuǎn)底爐，其特征是頂部燒嘴的燃燒口向下指向轉(zhuǎn)底爐底盤，頂部燒 嘴的軸線和轉(zhuǎn)底爐底盤的軸線之間形成的夾角在O 45°之間。本實(shí)用新型使用時(shí)，采用頂燃式燃燒技術(shù)，配合部分改進(jìn)型側(cè)面燃燒燒嘴和轉(zhuǎn)底 爐煙氣分配技術(shù)，為配合該技術(shù)適當(dāng)增加煙氣的出口，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)底爐爐內(nèi)火焰對(duì)物料的輻射、 對(duì)流、傳導(dǎo)三種傳熱的綜合利用。本實(shí)用新型的有益效果是提高轉(zhuǎn)底爐的生產(chǎn)率、利用系 數(shù)和產(chǎn)品品質(zhì)，降低能耗與成本(1)頂燃式燃燒和改進(jìn)型側(cè)面燃燒，使得火焰滲透厚度增強(qiáng)，可以穿過(guò)料層，加快 轉(zhuǎn)底爐的傳熱速度，提高轉(zhuǎn)底爐的還原速度，提高轉(zhuǎn)底爐的效率；(2)由于火焰穿過(guò)料層，球團(tuán)的下部也能得到傳熱，減少與減輕了“陰陽(yáng)球”現(xiàn)象， 提高了還原產(chǎn)品的品質(zhì)；(3)傳熱方式的改善，有利于降低燃料煤氣消耗，在同樣品質(zhì)的燃?xì)鈼l件下，本技 術(shù)可以降低10% 20%的燃?xì)庀模?4)采用火焰直接加熱含碳球團(tuán)，火苗直接與含碳球團(tuán)接觸，也擴(kuò)大了可用于轉(zhuǎn)底 爐的燃?xì)獾钠贩N范圍。

圖1是本實(shí)用新型沿轉(zhuǎn)底爐徑向剖面的頂部燒嘴與轉(zhuǎn)底爐底盤、爐墻的相互關(guān)系 結(jié)構(gòu)示意；圖2是本實(shí)用新型的頂部燒嘴和中部隔墻的結(jié)構(gòu)沿轉(zhuǎn)底爐圓周方向局部展開示 意圖；圖3是本實(shí)用新型沿轉(zhuǎn)底爐側(cè)燒嘴水平面剖面的俯視示意圖；圖4是本實(shí)用新型中爐墻的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是安裝有輔助側(cè)燒嘴的本實(shí)用新型沿轉(zhuǎn)底爐側(cè)燒嘴水平面剖面的俯視示意 圖。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。實(shí)施例1—種頂燃式轉(zhuǎn)底爐，包括爐體支柱11、爐墻12、轉(zhuǎn)底爐底盤13、水封槽14、煙氣出 口 15、頂部燒嘴1和中部隔墻125，如圖1 圖3所示，具體結(jié)構(gòu)是爐墻1由內(nèi)墻121、外墻122、頂墻123和端墻124組成，如圖4所示，內(nèi)墻121和 外墻122的橫截面都為優(yōu)弧，內(nèi)墻121和外墻122同心布置，內(nèi)墻121和外墻122的頂部用 頂墻123密封連接，內(nèi)墻121和外墻122的兩端分別用兩堵端墻124密封連接，爐墻12的 內(nèi)墻121、外墻122、頂墻123和端墻124之間形成一優(yōu)弧形空間。轉(zhuǎn)底爐底盤13為圓環(huán)體，轉(zhuǎn)底爐底盤13設(shè)于爐墻12的下方，爐墻12和轉(zhuǎn)底爐底 盤13的中心軸線互相重合，轉(zhuǎn)底爐底盤13通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)在爐墻12環(huán)形空間的下方繞自身 軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。爐墻12及轉(zhuǎn)底爐底盤13都通過(guò)水封槽14和爐體支柱11連接。[0031]煙氣出口 15固定在爐墻12上。頂部燒嘴1有2 300個(gè)，本實(shí)施例取20個(gè)，頂部燒嘴1固定在頂墻123上，頂部 燒嘴1的燃燒口向下指向轉(zhuǎn)底爐底盤13，頂部燒嘴1的軸線和轉(zhuǎn)底爐底盤13的軸線之間形 成的夾角在0 45°之間，本實(shí)施例取，即兩條軸線平行，此時(shí)頂部燒嘴1垂直于轉(zhuǎn)底爐底
13ο中部隔墻125有1 10個(gè)，本實(shí)施例取2個(gè)，中部隔墻125設(shè)于爐墻12的優(yōu)弧型 空間內(nèi)。實(shí)施例2一種頂燃式轉(zhuǎn)底爐，包括爐體支柱11、爐墻12、轉(zhuǎn)底爐底盤13、水封槽14、煙氣出 口 15、頂部燒嘴1和中部隔墻125，還包括輔助側(cè)燒嘴3，如圖5所示，輔助側(cè)燒嘴3固定在 內(nèi)墻121或外墻122上，本實(shí)施例輔助側(cè)燒嘴3固定在外墻122上，輔助側(cè)燒嘴3的燃燒口 指向爐墻12的優(yōu)弧形空間或轉(zhuǎn)底爐底盤13，本實(shí)施例輔助側(cè)燒嘴3的燃燒口指向爐墻12 的優(yōu)弧形空間，相鄰的中部隔墻125之間及端墻124和相鄰的中部隔墻125之間都分別設(shè) 一個(gè)煙氣出口 15和1 2個(gè)輔助側(cè)燒嘴3。其他結(jié)構(gòu)都和實(shí)施例1同。
權(quán)利要求1.一種頂燃式轉(zhuǎn)底爐，包括爐體支柱(11)、爐墻(12)、轉(zhuǎn)底爐底盤(13)、水封槽(14) 和煙氣出口(15)，爐墻(12)由內(nèi)墻(121)、外墻(122)、頂墻(123)和端墻(124)組成，內(nèi)墻(121)和外 墻(122)的橫截面都為優(yōu)弧，內(nèi)墻(121)和外墻(122)同心布置，內(nèi)墻(121)和外墻(122) 的頂部用頂墻(123)密封連接，內(nèi)墻(121)和外墻(122)的兩端分別用兩堵端墻(124)密 封連接，爐墻(12)的內(nèi)墻(121)、外墻(122)、頂墻(123)和端墻(124)之間形成一優(yōu)弧形 空間，轉(zhuǎn)底爐底盤(13)為圓環(huán)體，轉(zhuǎn)底爐底盤(13)設(shè)于爐墻(12)的下方，爐墻(12)和轉(zhuǎn)底 爐底盤(13)的中心軸線互相重合，轉(zhuǎn)底爐底盤(13)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)在爐墻(12)環(huán)形空間的 下方繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，爐墻(12)及轉(zhuǎn)底爐底盤(13)都通過(guò)水封槽(14)和爐體支柱(11)連接，煙氣出口(15)固定在爐墻(12)上，其特征是還包括頂部燒嘴(1)和中部隔墻(125)，頂部燒嘴(1)有2 300個(gè)，頂部燒嘴(1)固定在頂墻(123)上，頂部燒嘴(1)的燃燒 口向下指向轉(zhuǎn)底爐底盤(13)，中部隔墻(125)有1 10個(gè)，中部隔墻(125)設(shè)于爐墻(12)的優(yōu)弧型空間內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的頂燃式轉(zhuǎn)底爐，其特征是還包括輔助側(cè)燒嘴(3)，輔助側(cè)燒嘴 (3)固定在內(nèi)墻(121)或外墻(122)上，輔助側(cè)燒嘴(3)的燃燒口指向爐墻(12)的優(yōu)弧形空 間或轉(zhuǎn)底爐底盤(13)，相鄰的中部隔墻(125)之間及端墻(124)和相鄰的中部隔墻(125) 之間都分別設(shè)一個(gè)煙氣出口(15)和至少一個(gè)輔助側(cè)燒嘴(3)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的頂燃式轉(zhuǎn)底爐，其特征是頂部燒嘴⑴的燃燒口向下指 向轉(zhuǎn)底爐底盤(13)，頂部燒嘴(1)的軸線和轉(zhuǎn)底爐底盤(13)的軸線之間形成的夾角在0 45°之間。
專利摘要本實(shí)用新型涉及用于還原冶鐵的爐窯設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種頂燃式轉(zhuǎn)底爐。一種頂燃式轉(zhuǎn)底爐，包括爐體支柱(11)、爐墻(12)、轉(zhuǎn)底爐底盤(13)、水封槽(14)和煙氣出口(15)，其特征是還包括頂部燒嘴(1)和中部隔墻(125)，頂部燒嘴(1)有2～300個(gè)，頂部燒嘴(1)固定在頂墻(123)上，頂部燒嘴(1)的燃燒口向下指向轉(zhuǎn)底爐底盤(13)，中部隔墻(125)有1～10個(gè)，中部隔墻(125)設(shè)于爐墻(12)的優(yōu)弧型空間內(nèi)。本實(shí)用新型能提高轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)率，節(jié)約能耗，擴(kuò)大燃料使用范圍。
文檔編號(hào)F27B9/36GK201876106SQ20102051245
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者吳龍忠, 袁林, 郭曉慶, 馬新一 申請(qǐng)人:上海國(guó)冶工程技術(shù)有限公司