本發(fā)明涉及一種鋼鐵生產(chǎn)的技術(shù)設(shè)備，特別是鋼鐵生成過程中的燒結(jié)工藝所用技術(shù)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、燒結(jié)工藝是鋼鐵生產(chǎn)工藝中的一個重要環(huán)節(jié)，它是將各種粉狀含鐵原料，配入適量的燃料和熔劑，加入適量的水，經(jīng)混合和造球后在燒結(jié)設(shè)備上加熱，使物料發(fā)生一系列物理化學(xué)變化，進(jìn)而將礦粉顆粒形成具有一定粒度、強(qiáng)度和透風(fēng)性的燒結(jié)礦的過程，以更好地進(jìn)行高爐煉鐵過程?，F(xiàn)有的燒結(jié)工藝所使用的主要設(shè)備是鏈條爐，被燒結(jié)的物料鋪設(shè)在鏈條爐的爐床上進(jìn)行加熱。在燒結(jié)過程中，物料的料層分為燒結(jié)層、燃燒層、預(yù)熱層、干燥層、濕料層和鋪底料，即不同工藝階段都在鏈條爐的同一空間進(jìn)行。

2、上述現(xiàn)有的燒結(jié)工藝，存在以下問題：

3、1、燒結(jié)過程產(chǎn)生的煙氣量大，相應(yīng)地造成后續(xù)凈化煙氣設(shè)備成本上升，同時，煙氣帶走的能量損失較大；

4、2、燒結(jié)過程中，由于物質(zhì)條件和溫度條件適宜，產(chǎn)生大量的二噁英污染物，使得后續(xù)處理二噁英污染的成本增加。

5、3、燒結(jié)過程中，物料和燃料處于堆積燃燒狀態(tài)，由于堆積的物料和燃料的透氣性不夠，處于不完全燃燒狀態(tài)。不完全燃燒導(dǎo)致煙氣中的一氧化碳(co)的含量高，不但會對環(huán)境造成污染，也相應(yīng)增加燃料的消耗。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的前述產(chǎn)生的煙氣量大造成的成本上升、損失大的問題，以及產(chǎn)生大量二噁英、一氧化碳的問題，本發(fā)明提供了一種燒結(jié)裝置。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種燒結(jié)裝置，包括預(yù)熱豎爐、預(yù)燒結(jié)流化床爐和燒結(jié)鏈條爐；所述預(yù)熱豎爐的出料口與所述預(yù)燒結(jié)流化床爐的入料口連通；所述預(yù)燒結(jié)流化床爐的出料口與所述燒結(jié)鏈條爐的入料口連通；在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐上設(shè)置有燃料入口；在所述燒結(jié)鏈條爐上設(shè)置有燃料入口；在所述燒結(jié)鏈條爐上設(shè)置有鏈條爐煙氣出口；在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐上設(shè)置有預(yù)燒結(jié)流化床爐熱煙氣入口；所述鏈條爐煙氣出口與所述預(yù)燒結(jié)流化床爐熱煙氣入口連通；所述預(yù)熱豎爐內(nèi)的工作溫度在100攝氏度-950攝氏度；所述預(yù)燒結(jié)流化床爐內(nèi)的工作溫度在850攝氏度-950攝氏度；所述燒結(jié)鏈條爐內(nèi)的工作溫度在1200攝氏度-1400攝氏度。

4、可選地，在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐內(nèi)設(shè)置有上升通路結(jié)構(gòu)，所述上升通路結(jié)構(gòu)將所述預(yù)燒結(jié)流化床爐的內(nèi)部空間分隔成通路內(nèi)空間與通路外空間；所述上升通路結(jié)構(gòu)設(shè)置有流動風(fēng)入口和流動風(fēng)出口，在重力方向上，所述流動風(fēng)入口在所述流動風(fēng)出口的下方；在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐上設(shè)置有落料進(jìn)風(fēng)口，所述落料進(jìn)風(fēng)口與所述預(yù)燒結(jié)流化床爐的所述出料口連通，所述落料進(jìn)風(fēng)口與所述預(yù)燒結(jié)流化床爐熱煙氣入口連通；所述流動風(fēng)出口與所述通路外空間連通，所述流動風(fēng)入口與所述落料進(jìn)風(fēng)口連通；在鄰近所述流動風(fēng)入口處，設(shè)置有所述通路外空間與所述落料進(jìn)風(fēng)口連通的連通口。

5、可選地，所述上升通路結(jié)構(gòu)包括直管狀通道；所述直管道通道在重力方向的上端設(shè)置所述流動風(fēng)出口，所述直管道通道在重力方向的下端設(shè)置所述流動風(fēng)入口；所述落料進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐在重力方向的底部；在所述流動風(fēng)入口與所述落料進(jìn)風(fēng)口之間設(shè)置所述連通口。

6、可選地，所述預(yù)燒結(jié)流化床爐的內(nèi)部空間的徑向尺寸沿重力方向自上而下逐漸減小。

7、可選地，在所述流動風(fēng)出口重力方向的上方設(shè)置有擋風(fēng)回流板。

8、可選地，在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐重力方向的所述底部設(shè)置有松動風(fēng)入口；所述松動風(fēng)入口與所述通路外空間連通。

9、可選地，在工作狀態(tài)下，在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐內(nèi)設(shè)置有顆粒狀蓄熱體和燒結(jié)球；假設(shè)所述顆粒狀蓄熱體的最大直徑為d1，所述燒結(jié)球的最大直徑為d2，所述顆粒狀蓄熱體的流化風(fēng)速為u1，所述燒結(jié)球的流化風(fēng)速為u2，所述落料進(jìn)風(fēng)口的風(fēng)速為u3，所述松動風(fēng)入口的風(fēng)速為u4，所述連通口的最小徑向尺寸為l1，所述預(yù)燒結(jié)流化床爐的所述底部與所述預(yù)燒結(jié)流化床爐的側(cè)壁連接處距離所述落料進(jìn)風(fēng)口的邊緣的最小距離為l2，所述落料進(jìn)風(fēng)口的最小徑向尺寸為l3，所述直管狀通道的最小徑向尺寸為l5；則：

10、d1＜d2，

11、d2＜l1＜10d2，

12、l2＜5d2，

13、3d2≤l3

14、u1＜u2，

15、u4＜u2，

16、u1＜u3＜u2。

17、可選地，在重力方向上，所述預(yù)熱豎爐設(shè)置在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐的上方或斜上方。

18、可選地，在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐上設(shè)置有預(yù)燒結(jié)流化床爐煙氣出口；在所述預(yù)熱豎爐上設(shè)置有預(yù)熱豎爐熱煙氣入口；所述預(yù)燒結(jié)流化床爐煙氣出口與所述預(yù)熱豎爐熱煙氣入口連通。

19、可選地，所述一種燒結(jié)裝置還包括換熱器；所述換熱器設(shè)置有熱氣流入口、熱氣流出口、被加熱氣體入口、被加熱氣體出口；所述熱氣流入口與熱氣流出口之間設(shè)置有熱氣流通道；所述被加熱氣體入口與所述被加熱氣體出口之間設(shè)置有被加熱氣體通道；在所述預(yù)熱豎爐上設(shè)置有預(yù)熱豎爐煙氣出口；所述預(yù)熱豎爐煙氣出口與所述熱氣流入口連通。

20、可選地，在所述燒結(jié)鏈條爐上設(shè)置有助燃?xì)馊肟?；所述被加熱氣體出口與所述助燃?xì)馊肟谶B通；所述熱氣流出口與所述被加熱氣體入口連通；通過所述助燃?xì)馊肟谶M(jìn)入到所述燒結(jié)鏈條爐內(nèi)的助燃?xì)庵械难鯕怏w積比范圍為21％-40％。

21、可選地，在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐上設(shè)置有脫硫劑入口和/或脫硝劑入口。

22、本發(fā)明的技術(shù)效果如下：

23、本發(fā)明的燒結(jié)裝置，通過分別設(shè)置的預(yù)熱豎爐、預(yù)燒結(jié)流化床爐和燒結(jié)鏈條爐，將不同工藝階段分隔進(jìn)行。在預(yù)熱豎爐中，工作溫度在100攝氏度-950攝氏度，可以對物料進(jìn)行干燥，同時這里的物料不包括燃料。二噁英的產(chǎn)生的溫度條件是200攝氏度-400攝氏度，產(chǎn)生的物質(zhì)條件是c、cl、o等元素在金屬催化劑的催化氧化下生成。在預(yù)熱豎爐中，由于沒有添加燃料，因此二噁英產(chǎn)生的物質(zhì)條件中的c被去除，所以，在預(yù)熱豎爐中可以極大地減少二噁英的產(chǎn)生。在預(yù)燒結(jié)流化床爐和燒結(jié)鏈條爐中的工作溫度遠(yuǎn)高于二噁英產(chǎn)生的溫度條件，因此，在預(yù)燒結(jié)流化床爐和燒結(jié)鏈條爐中進(jìn)行的工藝過程也能大大降低二噁英的產(chǎn)生。

24、鏈條爐煙氣出口與預(yù)燒結(jié)流化床爐熱煙氣入口連通，使得燒結(jié)鏈條爐內(nèi)產(chǎn)生的煙氣能夠進(jìn)入到預(yù)燒結(jié)流化床爐中，使得煙氣蘊(yùn)含的熱量和物質(zhì)能夠被預(yù)燒結(jié)流化床爐中的反應(yīng)利用，煙氣的物質(zhì)和能量被充分利用。另外，燒結(jié)鏈條爐內(nèi)產(chǎn)生的煙氣中的一氧化碳進(jìn)入到預(yù)燒結(jié)流化床爐內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行燃燒，從而被消耗，使得本發(fā)明的燒結(jié)裝置最終產(chǎn)生的一氧化碳的量非常小。

25、綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案實現(xiàn)了本發(fā)明的目的。

26、上述可選方式所具有的進(jìn)一步效果，將在下文中結(jié)合具體實施方式加以說明。

技術(shù)特征：

1.一種燒結(jié)裝置，其特征在于：包括預(yù)熱豎爐、預(yù)燒結(jié)流化床爐和燒結(jié)鏈條爐；所述預(yù)熱豎爐的出料口與所述預(yù)燒結(jié)流化床爐的入料口連通；所述預(yù)燒結(jié)流化床爐的出料口與所述燒結(jié)鏈條爐的入料口連通；在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐上設(shè)置有燃料入口；在所述燒結(jié)鏈條爐上設(shè)置有燃料入口；在所述燒結(jié)鏈條爐上設(shè)置有鏈條爐煙氣出口；在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐上設(shè)置有預(yù)燒結(jié)流化床爐熱煙氣入口；所述鏈條爐煙氣出口與所述預(yù)燒結(jié)流化床爐熱煙氣入口連通；所述預(yù)熱豎爐內(nèi)的工作溫度在100攝氏度-950攝氏度；所述預(yù)燒結(jié)流化床爐內(nèi)的工作溫度在850攝氏度-950攝氏度；所述燒結(jié)鏈條爐內(nèi)的工作溫度在1200攝氏度-1400攝氏度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種燒結(jié)裝置，其特征在于：在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐內(nèi)設(shè)置有上升通路結(jié)構(gòu)，所述上升通路結(jié)構(gòu)將所述預(yù)燒結(jié)流化床爐的內(nèi)部空間分隔成通路內(nèi)空間與通路外空間；所述上升通路結(jié)構(gòu)設(shè)置有流動風(fēng)入口和流動風(fēng)出口，在重力方向上，所述流動風(fēng)入口在所述流動風(fēng)出口的下方；在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐上設(shè)置有落料進(jìn)風(fēng)口，所述落料進(jìn)風(fēng)口與所述預(yù)燒結(jié)流化床爐的所述出料口連通，所述落料進(jìn)風(fēng)口與所述預(yù)燒結(jié)流化床爐熱煙氣入口連通；所述流動風(fēng)出口與所述通路外空間連通，所述流動風(fēng)入口與所述落料進(jìn)風(fēng)口連通；在鄰近所述流動風(fēng)入口處，設(shè)置有所述通路外空間與所述落料進(jìn)風(fēng)口連通的連通口。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種燒結(jié)裝置，其特征在于：所述上升通路結(jié)構(gòu)包括直管狀通道；所述直管道通道在重力方向的上端設(shè)置所述流動風(fēng)出口，所述直管道通道在重力方向的下端設(shè)置所述流動風(fēng)入口；所述落料進(jìn)風(fēng)口設(shè)置在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐在重力方向的底部；在所述流動風(fēng)入口與所述落料進(jìn)風(fēng)口之間設(shè)置所述連通口。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種燒結(jié)裝置，其特征在于：所述預(yù)燒結(jié)流化床爐的內(nèi)部空間的徑向尺寸沿重力方向自上而下逐漸減小。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種燒結(jié)裝置，其特征在于：在所述流動風(fēng)出口重力方向的上方設(shè)置有擋風(fēng)回流板。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種燒結(jié)裝置，其特征在于：在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐重力方向的所述底部設(shè)置有松動風(fēng)入口；所述松動風(fēng)入口與所述通路外空間連通。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種燒結(jié)裝置，其特征在于：在工作狀態(tài)下，在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐內(nèi)設(shè)置有顆粒狀蓄熱體和燒結(jié)球；假設(shè)所述顆粒狀蓄熱體的最大直徑為d1，所述燒結(jié)球的最大直徑為d2，所述顆粒狀蓄熱體的流化風(fēng)速為u1，所述燒結(jié)球的流化風(fēng)速為u2，所述落料進(jìn)風(fēng)口的風(fēng)速為u3，所述松動風(fēng)入口的風(fēng)速為u4，所述連通口的最小徑向尺寸為l1，所述預(yù)燒結(jié)流化床爐的所述底部與所述預(yù)燒結(jié)流化床爐的側(cè)壁連接處距離所述落料進(jìn)風(fēng)口的邊緣的最小距離為l2，所述落料進(jìn)風(fēng)口的最小徑向尺寸為l3，所述直管狀通道的最小徑向尺寸為l5；則：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種燒結(jié)裝置，其特征在于：在重力方向上，所述預(yù)熱豎爐設(shè)置在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐的上方或斜上方。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種燒結(jié)裝置，其特征在于：在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐上設(shè)置有預(yù)燒結(jié)流化床爐煙氣出口；在所述預(yù)熱豎爐上設(shè)置有預(yù)熱豎爐熱煙氣入口；所述預(yù)燒結(jié)流化床爐煙氣出口與所述預(yù)熱豎爐熱煙氣入口連通。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種燒結(jié)裝置，其特征在于：還包括換熱器；所述換熱器設(shè)置有熱氣流入口、熱氣流出口、被加熱氣體入口、被加熱氣體出口；所述熱氣流入口與熱氣流出口之間設(shè)置有熱氣流通道；所述被加熱氣體入口與所述被加熱氣體出口之間設(shè)置有被加熱氣體通道；在所述預(yù)熱豎爐上設(shè)置有預(yù)熱豎爐煙氣出口；所述預(yù)熱豎爐煙氣出口與所述熱氣流入口連通。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述一種燒結(jié)裝置，其特征在于：在所述燒結(jié)鏈條爐上設(shè)置有助燃?xì)馊肟冢凰霰患訜釟怏w出口與所述助燃?xì)馊肟谶B通；所述熱氣流出口與所述被加熱氣體入口連通；通過所述助燃?xì)馊肟谶M(jìn)入到所述燒結(jié)鏈條爐內(nèi)的助燃?xì)庵械难鯕怏w積比范圍為21％-40％。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種燒結(jié)裝置，其特征在于：在所述預(yù)燒結(jié)流化床爐上設(shè)置有脫硫劑入口和/或脫硝劑入口。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種燒結(jié)裝置，包括預(yù)熱豎爐、預(yù)燒結(jié)流化床爐和燒結(jié)鏈條爐；預(yù)熱豎爐的出料口與預(yù)燒結(jié)流化床爐的入料口連通；預(yù)燒結(jié)流化床爐的出料口與燒結(jié)鏈條爐的入料口連通；在預(yù)燒結(jié)流化床爐上設(shè)置有燃料入口；在燒結(jié)鏈條爐上設(shè)置有燃料入口；在燒結(jié)鏈條爐上設(shè)置有鏈條爐煙氣出口；在預(yù)燒結(jié)流化床爐上設(shè)置有預(yù)燒結(jié)流化床爐熱煙氣入口；鏈條爐煙氣出口與預(yù)燒結(jié)流化床爐熱煙氣入口連通；預(yù)熱豎爐內(nèi)的工作溫度在100攝氏度?950攝氏度；預(yù)燒結(jié)流化床爐內(nèi)的工作溫度在850攝氏度?950攝氏度；燒結(jié)鏈條爐內(nèi)的工作溫度在1200攝氏度?1400攝氏度。本發(fā)明的燒結(jié)裝置可以廣泛應(yīng)用于鋼鐵生產(chǎn)領(lǐng)域，具有污染排放小的優(yōu)勢。

技術(shù)研發(fā)人員：張縵,楊海瑞,周托
受保護(hù)的技術(shù)使用者：清華大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14