专利名称：低热值煤气蓄热式烧结机点火炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冶金行业的烧结机点火炉，特别是使用低热值煤气的蓄热式烧结机点火炉。
背景技术：
烧结是冶金行业，特别是钢铁冶炼中矿石准备过程的重要组成部分，同时也是影响整个冶炼工艺能耗指标的关键作业之一。为优化能源结构，目前大多数烧结厂点火炉都采用低热值煤气为燃料，由于低热值煤气热值低，必须对煤气和空气进行预热才能满足烧结工艺所需的点火温度要求，因此建低热值煤气点火炉，必须配套建设预热炉预热煤气和空气，造成点火炉外形大，投资高；加之普遍采用的预热方式是冷空气和煤气在管道内流动、加热介质对管道加热的间接加热方式，热效率低，点火炉燃料消耗高；预热温度受到设备材质等相关条件限制，经预热后的空气温度一般小于450℃，而煤气因受安全因素的限制，一般预热温度小于300℃；预热炉使用时间长，更容易造成预热温度降低，使烧结矿成品率下降。
发明内容
本实用新型目的是克服上述已有技术的缺陷，提供一种不用预热炉，且只预热空气或煤气的一种，即能将空气或低热值煤气预热至高温，达到点火温度，使低热值煤气能直接用于高温点火炉的低热值煤气蓄热式烧结机点火炉。
实现本实用新型目的采用的技术方案是按高热值燃料点火炉设计，包括点火段和保温段，点火段和保温段都由钢结构外壁和耐火材料内墙组成，底部皆设置有走轮装置，点火段中部设置引火烧嘴，烧结台车经点火段至保温段在其炉膛内水平移动，使待烧结矿得到点火。点火段炉顶上设置蓄热式燃烧器，蓄热式燃烧器包括2个对称布置的具有相同数量蓄热烧嘴的蓄热烧嘴组，每个蓄热烧嘴由钢结构外壳、外壳内四周砌筑的保温层、保温层形成的箱体内填充的蓄热体和底部设置的喷口组成，每个蓄热烧嘴的连接支管通过炉前调节阀与同一组的蓄热烧嘴组连接总管连通。气动二位四通换向阀的四个接口分别与2个蓄热烧嘴组的2根连接总管、一种燃烧介质输入管和抽烟量调节阀连接，使一种燃烧介质经一个蓄热烧嘴组预热后喷入点火段炉膛，而点火段炉膛中部分高温烟气经另一个蓄热烧嘴组吸热后从抽烟量调节阀及吸风机和烟囱排出；每经一定时间后2个蓄热烧嘴组的运行状态换向进行。点火段炉顶上设置若干根直喷管，每根直喷管位于2个蓄热烧嘴组的两两相对称的蓄热烧嘴之间，并通过其炉前调节阀与另一种燃烧介质输入管连通，分别经过蓄热烧嘴喷口和炉顶直喷管按一定喷射角喷入点火段炉膛中的煤气和空气边混合边燃烧。一端连接二位四通换向阀的抽烟量调节阀另一端通过排烟集管与引风机和烟囱连接。空气、煤气输入管道上分别设置调节其输入量的电动调节阀和流量计，煤气输入管道上还加设一个气动快切阀。点火炉的燃烧控制和空气或煤气的换向控制采用工业计算机，工业计算机按设定程序发出指令，通过电动或气动执行机构开关各调节阀门。
本实用新型采用单预热方式运行，与二位四通换向阀连接的燃烧介质输入管道为空气输入管，则与点火段炉顶直喷管连接的燃烧介质输入管道为煤气输入管，或者与二位四通换向阀连接的燃烧介质输入管道为煤气输入管，则与点火段炉顶直喷管连接的燃烧介质输入管道为空气输入管。
本实用新型蓄热烧嘴内箱体中填充的蓄热体最好采用陶瓷蜂窝体。
本实用新型蓄热烧嘴的保温层最好采用粘土结合轻质浇注料浇注，喷口最好采用高铝质低水泥浇注料整体浇注。
本实用新型的优点是取消了传统设计的空气、煤气预热炉，缩小了点火炉外形尺寸，节约投资；采用仅预热空气或煤气中一种的单预热方式，实现了高温预热，使低热值燃料得到直接利用，用低热值煤气，点火炉温度仍可达到1200℃，同时对煤气压力要求较低，煤气压力为3000Pa也可稳定运行；预热用烟气排烟温度小于150℃，接近余热回收的极限值，燃料消耗大幅度降低，节约能源；外形与高热值煤气点火炉完全相同，结构紧凑，外形尺寸小，热能利用率高，操作、维护方便。
图1为本实用新型低热值煤气蓄热式烧结机点火炉的平面俯视图；图2为图1的A-A立面剖视图；
图3为图1的B-B断面剖视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
本实用新型按高热值燃料点火炉设计，分为点火段2和保温段1两段，煤气和空气在点火段2混合、燃烧供热，保温段1利用点火段2的幅射热不单独供热，烧结机的烧结台车29先进入点火段2，再进入保温段1，在平行移动的过程中完成对烧结台车中矿石28的烧结点火。点火炉炉顶采用平炉顶，点火段2和保温段1炉底皆安装若干个支撑整个炉体的走轮装置23。点火炉炉墙也按传统设计，由钢结构外壁21和耐火材料内墙22构成，点火段2和保温段1均单独预制，施工时在现场组装。点火段2的中部设置有按传统设计的引火烧嘴20，在点火段2的炉顶设置蓄热式燃烧器，它是由对称布置的2个蓄热烧嘴组3和4组成，每个蓄热烧嘴组都有若干个紧密平行布置的蓄热烧嘴，且2个组的蓄热烧嘴数量相同，具体数量由烧结机的规格大小决定，本实施例中每组有3个蓄热烧嘴。每个蓄热烧嘴都采用钢结构外壳24，四周砌筑有保温层26，保温层内形成的箱体填充蓄热体25，下部为与点火段2炉膛相通并与炉膛中垂线呈一定倾角的喷口27。保温层26最好采用粘土结合轻质浇注料浇注，喷口27最好采用高铝质低水泥浇注料整体浇注，蓄热体25最好采用陶瓷峰窝体叠成。每个蓄热烧嘴上部侧面的连接支管道与该组蓄热烧嘴的连接总管道5连通，2组蓄热烧嘴各自的连接总管道5分别与二位四通换向阀6的2个接口连接，二位四通换向阀6的另2个接口分别与待预热空气或低热值煤气输入管道9和连接引风机8及烟囱15的排烟集管连接。低热值煤气或空气通过管道12直接送入点火段2炉顶上的若干根直喷管18，经直喷管18向炉膛内喷射，每根直喷管位于2个蓄热烧嘴组的两两相对称的蓄热烧嘴之间。在实际运行中，引风机8通过换向阀6经蓄热烧嘴组4的总连接管道5和每个蓄热烧嘴从点火段2的炉膛中抽出一定量的高温气体，高温气体在通过蓄热体25时，大量热量被蓄热体吸收，可使蓄热体温度达到1100℃以上，并通过调节抽出烟气量控制烟气排出温度小于150℃，再从烟囱15排出；同时，管道9内输入的空气通过换向阀6经蓄热烧嘴组3被每个蓄热烧嘴内已蓄热的蓄热体25预热达到1000℃左右，再经蓄热烧嘴喷口27以一定的喷角喷入点火段2的炉膛内，并与经管道12和点火段2炉顶上的多个直喷管18喷出的煤气边混合边燃烧；运行一定时间后，二位四通换向阀6按设计计算由控制系统控制进行换向，运行状态改变为蓄热烧嘴组4预热输入的空气，蓄热烧嘴组3吸收抽出烟气的热量；运行一定时间换向阀再次换向改变2组蓄热烧嘴的运行状态，如此循环，使点火炉始终保持高炉温，顺利完成矿石烧结点火；在点火炉启动运行时，要从引火烧嘴20点火燃烧，使1个蓄热烧嘴组稳定燃烧，点火炉温达到800℃以上，即可仃止引火烧嘴20的运行，进入上述燃烧循环。二位四通换向阀6为气动阀，由工业计算机发出指令，控制系统通过执行机构的气缸(附图中皆未画出)控制它的换向。本实用新型的特点是采用单预热，即只需预热空气和低热值煤气中的一种，若管道9输入空气，管道12就输入低热值煤气(如上所述运行状态)；反之亦可，即管道9输入低热值煤气，管道12输入空气，具体需根据设计确定。输入低热值煤气的管道上应增加一个气动快切阀14，二位四通阀6换向时先关闭快切阀14，切断煤气，换向完成后再打开快切阀，以保证换向过程的安全及节约煤气。在管道9和管道12上分别设置有电动管网调节阀10和16，用以调节和控制供入点火炉的空气和煤气用量，并分别由安装在管道上的孔板流量计11和13计量。在通往每个蓄热烧嘴的连接支管道上设置有电动炉前调节阀17，在管道12通往直喷管18的分管道上也设置有电动炉前调节阀19，通过调节炉前调节阀17和19的大小，可控制点火炉断面的温度分布，提高烧结质量。在引风机8和二位四通阀6之间设置有电动抽烟气量调节阀7，根据经过蓄热体后的排烟温度应小于150℃，及蓄熟体蓄热值应能满足将空气或低热值煤气预热到1000℃左右的技术要求，通过调节抽烟气量调节阀7，控制从点火炉内抽烟量的大小，实现空气或煤气预热温度及二位四通换向阀换向时间的控制。运行中，通过调节点火炉管网中设置的各种阀门实现点火炉燃烧控制，调节换向阀和快切阀实现点火炉换向控制，燃烧控制和换向控制都由工业计算机按设计的操作程序发出指令，由控制系统通过执行机构(可逆电机或气缸)分别调节各阀门的开闭或开闭的大小。
权利要求1.一种低热值煤气蓄热式烧结机点火炉，包括由钢结构外壁[21]和耐火材料内墙[22]组成的、烧结台车[29]在其炉膛内水平移动的点火段[2]和保温段[1]，点火段[2]和保温段[1]底部设置的走轮装置[23]，点火段[2]中部设置的引火烧嘴[20]，空气、煤气输入管道上分别设置的调节阀和流量计，用于点火炉燃烧控制和空气或煤气换向控制的工业计算机，根据工业计算机程序调节阀门的执行机构，其特征在于还包括点火段[2]的炉顶上设置的蓄热式燃烧器，蓄热式燃烧器含有2个对称布置具有相同数量蓄热烧嘴的蓄热烧嘴组[3]和[4]，每个蓄热烧嘴由钢结构外壳[24]、外壳内四周砌筑的保温层[26]、保温层内箱体中填充的蓄热体[25]和底部设置的喷口[27]组成，分别与同一组各个蓄热烧嘴连接支管及其炉前调节阀[17]相连通的2根蓄热烧嘴组连接总管[5]，四个接口分别与2个蓄热烧嘴组[3]和[4]的连接总管[5]，一种燃烧介质输入管道[9]和抽烟量调节阀[7]连接的二位四通换向阀[6]，抽烟量调节阀[7]另一端连接的引风机[8]、烟囱[15]及其排烟集管，点火段炉顶上位于两两相对称的蓄热烧嘴之间设置的与另一种燃烧介质输入管道[12]连通的若干根直喷管[18]及其炉前调节阀[19]，设在煤气输入管道上的快切阀。
2.根据权利要求1所述的低热值煤气蓄热式烧结机点火炉，其特征在于与换向阀[6]连接的输入管道[9]为空气输入管，与炉顶直喷管[18]连接的输入管道[12]为煤气输入管，或者与换向阀[6]连接的输入管道[9]为煤气输入管，与炉顶直喷管[18]连接的输入管道[12]为空气输入管。
3.根据权利要求1或2所述的低热值煤气蓄热式烧结机点火炉，其特征在于蓄热烧嘴内箱体中填充的蓄热体[25]为陶瓷蜂窝体蓄热体。
4.根据权利要求1或2所述的低热值煤气蓄热式烧结机点火炉，其特征在于蓄热烧嘴的保温层[26]为粘土结合轻质浇注料浇注的保温层，喷口[27]为高铝质低水泥浇注料整体浇注的喷口。
专利摘要本实用新型公开了一种低热值煤气的蓄热式烧结机点火炉，包括由钢结构外壁、耐火材料内墙和底部走轮装置组成的点火段和保温段，炉墙设有引火烧嘴，炉顶上设置蓄热式燃烧器和若干根直喷管，蓄热式燃烧器包括2个由若干个蓄热烧嘴组成的蓄热烧嘴组，二位四通换向阀分别与2个蓄热烧嘴组的2根连接总管、空气或煤气输入管和抽烟量调节阀连接，经蓄热烧嘴喷口和直喷管喷入的煤气和空气边混合边燃烧。煤气输入管上还加设一快切阀。本实用新型取消了空气、煤气预热炉，节约投资，采用仅预热空气或煤气中一种的单预热方式，使用低热值煤气，点火温度达到1200℃，排烟温度小于150℃，燃料消耗大降低，外形结构紧凑，尺寸小，操作维护方便。
文档编号F23Q7/00GK2708125SQ20042003567
公开日2005年7月6日 申请日期2004年4月22日 优先权日2004年4月22日
发明者王群礼 申请人:长沙欣业天宸炉窑工程有限公司