一种铁矿石隧道窑磁化焙烧自热平衡装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于矿物及冶金技术领域，具体涉及一种铁矿石隧道窑磁化焙烧自热平衡装置。
【背景技术】
[0002]在铁矿石隧道窑磁化焙烧过程中，隧道窑加热所用的燃料一般为气体燃料，当隧道窑在气体燃料缺乏的地区进行使用时，由于煤气供给问题较难解决，限制了铁矿石隧道窑磁化焙烧的推广应用。但当隧道窑采用发生炉煤气作为燃料时，一般需要配套建设煤气发生炉。煤气发生炉以煤炭为原料，将煤炭通过高温裂解与气化的方法转换为发生炉煤气，发生炉煤气再供给隧道窑进行利用。由于隧道窑在燃料使用过程中，存在着能源的二次转换，造成煤炭资源利用率不高，单位焙烧矿能耗较高，也限制了铁矿石隧道窑磁化焙烧的推广应用。
[0003]在铁矿石隧道窑磁化焙烧过程中，一般在铁矿石表面覆盖一层盖面煤炭，根据盖面煤炭在高温气化过程中需要一定的热量，可使窑车上铁矿石的焙烧温度保持在一定的范围内，从而可防止窑车上层铁矿石的高温粘结及过还原现象。盖面煤炭在隧道窑的加热及升温过程中，当盖面煤炭温度为300-700°C时，盖面煤炭中的挥发分大量析出，挥发分作为燃料进入到炉膛空间后进行燃烧；当盖面煤炭温度为600°C以上时，煤炭与炉气中的水蒸汽或C02发生气化反应，也可向炉膛空间提供燃料。同时，铁矿石在还原过程中也要产生一部分水蒸汽或C02，这部分水蒸汽或C02在从料层内部往上流动，当经过盖面煤炭料层时，也能使盖面煤炭中的碳产生气化而向炉膛空间提供燃料。由于盖面煤炭的厚度较薄，盖面煤炭气化向炉膛空间提供的气体燃料较少。
[0004]目前，隧道窑进行铁矿石磁化焙烧时，一般占80%以上的烟气从入窑端进行排出，入窑端的烟气量较大，其排烟温度一般在600°C以上，较高的排烟温度带走了大量的热量，造成盖面煤炭挥发或气化产生的煤气不能满足隧道窑物料加热的需要，一般为使铁矿石在隧道窑内能进行较好的焙烧，需要向隧道窑内外供一部分加热煤气。
[0005]综上所述，铁矿石隧道窑磁化焙烧存在的主要问题有:(1)隧道窑加热需要使用气体燃料；(2)隧道窑入窑端排烟温度较高，烟气带走的热损失较大，造成铁矿石焙烧能耗较高。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种结构简单、燃料利用率高、铁矿石磁化焙烧燃料单耗低且不需使用外供气体燃料加热物料的铁矿石隧道窑磁化焙烧自热平衡装置。
[0007]为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案:一种铁矿石隧道窑磁化焙烧自热平衡装置，在隧道窑入窑端的排烟口处设有入窑端排烟机，在隧道窑加热还原带的外部设有蓄热式换热器，所述蓄热式换热器的高温烟气进口与隧道窑加热还原带的排烟口相连，所述蓄热式换热器的烟气出口处设有加热还原带排烟机，所述蓄热式换热器的冷空气进口处设有鼓风机，所述蓄热式换热器的热空气出口通过热风管线与设置在隧道窑加热还原带侧壁上的热风供入通道相连。
[0008]进一步地，所述隧道窑加热还原带两侧侧壁上沿长度方向各设置5-8个热风供入通道。
[0009]进一步地，所述热风供入通道上分别设有流量控制阀。
[0010]进一步地，所述蓄热式换热器内的两个蓄热箱采用蜂窝体结构。
[0011]本实用新型相对现有技术具有以下有益效果:本实用新型通过调节入窑端排烟机和加热还原带排烟机的排量使得入窑端排出的烟气量降低到20-30%、加热还原带排出的烟气量提高到70-80%，降低了隧道窑入窑端的排烟温度及烟气带走的热损失，且对加热还原带中排出的高温烟气采用蓄热式换热器进行余热回收并预热助燃空气，达到了隧道窑在不使用外供气体燃料的情况下实现以煤炭为燃料进行物料加热，同时将烟气出口排烟温度降低到250°C以下，提高了能源的利用率，降低了铁矿石磁化焙烧的单位成本。另外，本实用新型通过控制不同热风供入通道内供入的预热后空气流量，使隧道窑内盖面煤炭气化产生的气体燃料在隧道窑内不同位置进行燃烧，实现对隧道窑加热还原带沿隧道窑长度方向温度分布的调整，进一步提高了能源的利用率。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构示意图。
[0013]本实用新型附图标记含义如下:1、入窑端；2、入窑端排烟机；3、加热还原带；4、蓄热式换热器；5、高温烟气进口 ；6、烟气出口 ；7、加热还原带排烟机；8、冷空气进口 ；9、鼓风机；10、热空气出口 ； 11、热风管线；12、热风供入通道。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明。
[0015]如图1所示，一种铁矿石隧道窑磁化焙烧自热平衡装置，在隧道窑入窑端1的排烟口处设有入窑端排烟机2，在隧道窑加热还原带3的外部设有蓄热式换热器4，蓄热式换热器4内的两个蓄热箱采用耐高温及耐腐蚀的蜂窝体结构，蓄热式换热器4中空气和烟气分别在不同的蓄热箱中进行流动，并通过周期性的切换进行换热，蓄热式换热器4的高温烟气进口 5与隧道窑加热还原带3的排烟口相连，蓄热式换热器4的烟气出口 6处设有加热还原带排烟机7，蓄热式换热器4的冷空气进口 8处设有鼓风机9，蓄热式换热器4的热空气出口 10通过热风管线11与各设置在隧道窑加热还原带3两侧侧壁上的5-8个热风供入通道12相连，热风供入通道12上分别设有流量控制阀。
[0016]隧道窑窑车进入隧道窑前，在隧道窑窑车上的铁矿石与还原煤混合料表面铺设一层厚度为5-15mm、粒度为5_18mm的盖面煤炭，还原煤为挥发分40%以上煤种与低挥发份煤种按1:3-5的比例配制而成的调质煤，其中低挥发分煤种为兰炭或无烟煤，盖面煤炭为高温焙烧后的残炭或挥发性较低的煤，可有效减少盖面煤炭中的挥发分在隧道窑低温带析出，有效降低隧道窑排出的烟气中C0含量，盖面煤炭作为在隧道窑加热还原带挥发或气化后作为隧道窑燃料加热铁矿石与还原煤使用，使用时可通过调整盖面煤炭的厚度调整隧道窑加热还原带3的窑温，使窑温控制在1050-1100°C ;也可通过选择盖面煤炭的粒度控制隧道窑加热还原带3沿隧道窑长度方向的供热量分配；铁矿石焙烧时，通过调节入窑端排烟机2和加热还原带排烟机7的排量使得入窑端1排出的烟气量降低到20-30%、加热还原带3排出的烟气量提高到70-80% ;通过蓄热式换热器4回收加热还原带3中排出的950-1050°C高温烟气的余热，用于预热从冷空气进口 8进入蓄热式换热器4的助燃空气，使助燃空气从常温预热到850°C以上、烟气出口 6排烟温度降低到250°C以下，预热后的空气从热空气出口 10进入到热风管线11后通过热风供入通道12进入到隧道窑加热还原带3内；通过流量控制阀控制不同热风供入通道12内供入的预热后空气流量，使隧道窑内盖面煤炭气化产生的气体燃料在隧道窑内不同位置进行燃烧，实现对隧道窑加热还原带3沿隧道窑长度方向温度分布的调整。
【主权项】
1.一种铁矿石隧道窑磁化焙烧自热平衡装置，其特征在于:在隧道窑入窑端(1)的排烟口处设有入窑端排烟机(2)，在隧道窑加热还原带(3)的外部设有蓄热式换热器(4)，所述蓄热式换热器(4)的高温烟气进口(5)与隧道窑加热还原带(3)的排烟口相连，所述蓄热式换热器(4)的烟气出口(6)处设有加热还原带排烟机(7)，所述蓄热式换热器(4)的冷空气进口(8)处设有鼓风机(9)，所述蓄热式换热器(4)的热空气出口(10)通过热风管线(11)与设置在隧道窑加热还原带(3)侧壁上的热风供入通道(12)相连。2.根据权利要求1所述的一种铁矿石隧道窑磁化焙烧自热平衡装置，其特征在于:所述隧道窑加热还原带(3)两侧侧壁上沿长度方向各设置5-8个热风供入通道(12)。3.根据权利要求2所述的一种铁矿石隧道窑磁化焙烧自热平衡装置，其特征在于:所述热风供入通道(12)上分别设有流量控制阀。4.根据权利要求1所述的一种铁矿石隧道窑磁化焙烧自热平衡装置，其特征在于:所述蓄热式换热器(4)内的两个蓄热箱采用蜂窝体结构。
【专利摘要】本实用新型公开了一种铁矿石隧道窑磁化焙烧自热平衡装置，在隧道窑加热还原带的外部设有蓄热式换热器，蓄热式换热器的高温烟气进口与隧道窑加热还原带的排烟口相连，蓄热式换热器的烟气出口处设有加热还原带排烟机，蓄热式换热器的冷空气进口处设有鼓风机，蓄热式换热器的热空气出口通过热风管线与设置在隧道窑加热还原带侧壁上的热风供入通道相连。本实用新型通过调节入窑端排出的烟气量和加热还原带排出的烟气量比例，降低了隧道窑入窑端的排烟温度及烟气带走的热损失，且达到了隧道窑在不使用外供气体燃料的情况下实现以煤炭为燃料进行物料加热，同时将烟气出口排烟温度降低到250℃以下，提高了能源的利用率，降低了铁矿石磁化焙烧的单位成本。
【IPC分类】F27D17/00, F27B9/30, F27B9/40
【公开号】CN204963558
【申请号】CN201520702536
【发明人】王明华, 权芳民, 雷鹏飞, 郭忆, 鲁逢霖, 李慧春, 付涛, 张科, 白江虎, 寇明月, 边立国
【申请人】甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月11日