專利名稱：一種爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床，屬于礦物加工生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，公知的爐柵式天然氣沖天爐，換熱床是用耐熱陶瓷球作為換熱介質(zhì)加熱鐵液。由于陶瓷球的材質(zhì)是金屬氧化物，對鐵液沒有冶金作用，在沖天爐氧化性氣氛中，鐵液中的金屬元素和碳都被氧、二氧化碳和某些其它氧化物氧化燒損，同時碳元素在還原鐵液中金屬氧化物時還要被氧化，因此，鐵液的含碳量下降嚴(yán)重，需要另外采取技術(shù)措施增加鐵液含碳量。另一方面，陶瓷球本身不能產(chǎn)生熱量，只能向鐵液轉(zhuǎn)移爐氣的熱量，由于爐氣與陶瓷球之間的傳熱效率低于陶瓷球向鐵液的傳熱效率，通常導(dǎo)致爐氣的熱量利用率較低、鐵液經(jīng)過換熱床溫升達不到工藝要求，需要在燃燒室內(nèi)進一步過熱，因此要求燃燒室內(nèi)設(shè)置較大的熔池，給燃燒室的結(jié)構(gòu)和耐熱壽命帶來困難。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床，解決了現(xiàn)有的技術(shù)不能完成鐵液增碳和冶金過程的不足，不僅能完成鐵液增碳、減少鐵液中合金元素的燒損，而且能滿足不同牌號鐵液的熔煉要求。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床，包括爐身，爐身內(nèi)中部靠下位置設(shè)置有水冷爐柵，其水冷爐柵上方設(shè)置有換熱床，換熱床為碳質(zhì)塊和耐高溫陶瓷球的混合物；所述水冷爐柵的上部爐壁上開設(shè)有若干送風(fēng)口 ；所述換熱床的上方設(shè)置有金屬爐料，金屬爐料內(nèi)設(shè)置有若干層層焦。優(yōu)化的，上述爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床，其送風(fēng)口連接有送風(fēng)管，送風(fēng)管連接風(fēng)箱。優(yōu)化的，上述爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床，其送風(fēng)口與水冷爐柵的垂直距離為400mm，送風(fēng)口在爐身上環(huán)形設(shè)置，送風(fēng)口的間距為300mm，送風(fēng)口的風(fēng)口比為1.5%。優(yōu)化的，上述爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床，其碳質(zhì)塊占換熱床的比例為50% —100%。優(yōu)化的,上述爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床,其換熱床的高度為500-600mm,碳質(zhì)塊的塊度為60—100mm。優(yōu)化的，上述爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床，其送風(fēng)管上設(shè)置有風(fēng)閥。優(yōu)化的，上述爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床，其爐身的下方設(shè)置有臺車，爐身通過燃燒室升降機構(gòu)與臺車連接；所述臺車連接設(shè)置于固定地面上的軌道上。
本發(fā)明的有益效果是，利用碳質(zhì)材料作為換熱材料的同時，發(fā)揮碳質(zhì)材料對鐵液的冶金作用，減少化學(xué)熱損失，增強換熱床供熱，達到鐵液增碳、減少合金燒損、改善鐵液質(zhì)量、簡化天然氣沖天爐燃燒室結(jié)構(gòu)、改善天然氣沖天爐熔煉性能的目的；碳質(zhì)換熱材料占換熱材料的比例可根據(jù)爐料的冶金要求和鐵液處理溫度要求調(diào)整；充分利用天然氣沖天爐節(jié)能環(huán)保的突出優(yōu)點和焦炭沖天爐的良好冶金性能，實現(xiàn)資源合理利用和綜合利用。 下面結(jié)合實施例和附圖來進一步說明本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明的使用狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與具體實施例進一步闡述本發(fā)明的技術(shù)特點。如圖1所示，本發(fā)明為一種爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床，包括爐身9，爐身9的內(nèi)底部設(shè)置有熔池17，熔池17的上方設(shè)置有燃燒室5，燃燒室5的爐壁上設(shè)置有燃燒器6，燃燒器6的上方設(shè)置有天然氣分配管7，熔池17與燃燒室5連接處的爐壁上設(shè)置有出鐵口 4，其爐身9內(nèi)中部靠下位置設(shè)置有水冷爐柵8，水冷爐柵8上方設(shè)置有換熱床12，換熱床12為碳質(zhì)塊和耐高溫陶瓷球的混合物；所述水冷爐柵8的上部爐壁上開設(shè)有若干送風(fēng)口10，在碳床內(nèi)中上部送風(fēng)，助燃爐氣中的一氧化碳和其他可燃成分。送風(fēng)口 10連接有送風(fēng)管15，送風(fēng)管15連接風(fēng)箱11和鼓風(fēng)機；所述換熱床12的上方設(shè)置有金屬爐料13，金屬爐料13內(nèi)設(shè)置有若干層層焦14。其送風(fēng)口 10與水冷爐柵8的垂直距離為400mm，送風(fēng)口 10在爐身9上環(huán)形設(shè)置，送風(fēng)口 10的間距為300mm，送風(fēng)口 10的風(fēng)口比為1. 5%。其碳質(zhì)塊占換熱床12的比例為50% —100%。其送風(fēng)管15上設(shè)置有風(fēng)閥16，碳床內(nèi)的送風(fēng)量可以調(diào)節(jié)。其爐身9的下方設(shè)置有臺車2，爐身9通過燃燒室升降機構(gòu)3與臺車2連接；所述臺車2連接設(shè)置于固定地面上的軌道I上。其換熱床12的高度為500-600mm，碳質(zhì)塊的塊度為60—100_。本發(fā)明爐柵式天然氣沖天爐換熱床在換熱床的適當(dāng)位置開設(shè)送風(fēng)口，主要目的是助燃燃燒室爐氣通過換熱床時與換熱床碳質(zhì)材料反應(yīng)生成的一氧化碳等可燃性氣體，減少化學(xué)熱損失，增強換熱床供熱；碳質(zhì)換熱材料占換熱材料的比例可根據(jù)爐料的冶金要求和鐵液處理溫度要求調(diào)整，調(diào)整碳質(zhì)材料比例的同時，需要相應(yīng)調(diào)整送風(fēng)量。如按實施例的技術(shù)方案操作，每批生產(chǎn)投入的料量為金屬爐料200kg/批，層焦8kg/批，石灰石2kg/批，風(fēng)量8 10m3/min。本發(fā)明的爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床不僅能完成鐵液增碳、減少鐵液中合金元素的燒損，而且能滿足不同牌號鐵液的熔煉要求；試驗表明，碳床發(fā)揮了底焦的作用，與普通沖天爐相比，每噸鐵液耗碳40kg、耗天然氣60 M3，不采取其它冶金措施的條件下，鐵液出爐溫度達到1520°C，穩(wěn)定在1450°C 1500°C ;爐渣中氧化鐵含量小于5%，根據(jù)爐料碳量及雜質(zhì)不同，增碳量可達1. 2%，Si燒損率為10% 15%，Mn燒損率為15% 20%，接近普通沖天爐的較好水平。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及其優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人士應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施條例的限制，上述實施條例和說明書中描述的只是用于說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理和范圍的前提下，本發(fā)明還可有各種變化和改進，這些變化和改進都屬于要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍同所附的權(quán)利要求書及其它等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床，包括爐身，爐身內(nèi)中部靠下位置設(shè)置有水冷爐柵，其特征在于所述水冷爐柵上方設(shè)置有換熱床，換熱床為碳質(zhì)塊和耐高溫陶瓷球的混合物；所述水冷爐柵的上部爐壁上開設(shè)有若干送風(fēng)口 ；所述換熱床的上方設(shè)置有金屬爐料，金屬爐料內(nèi)設(shè)置有若干層層焦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床，其特征在于所述送風(fēng)口連接有送風(fēng)管，送風(fēng)管連接風(fēng)箱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床，其特征在于所述送風(fēng)口與水冷爐柵的垂直距離為400mm，送風(fēng)口在爐身上環(huán)形設(shè)置，送風(fēng)口的間距為300mm，送風(fēng)口的風(fēng)口比為1. 5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床，其特征在于所述碳質(zhì)塊占換熱床的比例為50% —100%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床，其特征在于所述換熱床的高度為500-600mm,碳質(zhì)塊的塊度為60—100mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床，其特征在于所述送風(fēng)管上設(shè)置有風(fēng)閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床，其特征在于所述爐身的下方設(shè)置有臺車，爐身通過燃燒室升降機構(gòu)與臺車連接；所述臺車連接設(shè)置于固定地面上的軌道上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種爐柵式天然氣沖天爐碳質(zhì)換熱床，包括爐身，爐身內(nèi)中部靠下位置設(shè)置有水冷爐柵，其水冷爐柵上方設(shè)置有換熱床，換熱床為碳質(zhì)塊和耐高溫陶瓷球的混合物；所述水冷爐柵的上部爐壁上開設(shè)有若干送風(fēng)口；所述換熱床的上方設(shè)置有金屬爐料，金屬爐料內(nèi)設(shè)置有若干層層焦。本發(fā)明的有益效果是，利用碳質(zhì)材料作為換熱材料的同時，發(fā)揮碳質(zhì)材料對鐵液的冶金作用，減少化學(xué)熱損失，增強換熱床供熱，達到鐵液增碳、減少合金燒損、改善鐵液質(zhì)量、簡化天然氣沖天爐燃燒室結(jié)構(gòu)、改善天然氣沖天爐熔煉性能的目的；碳質(zhì)換熱材料占換熱材料的比例可根據(jù)爐料的冶金要求和鐵液處理溫度要求調(diào)整，實現(xiàn)資源合理利用和綜合利用。
文檔編號F27B1/10GK103017509SQ201210533218
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者于闊濤, 于闊沛, 宋強 申請人:青島青力環(huán)保設(shè)備有限公司