专利名称：一种石煤提钒焙烧炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石煤提钒焙烧炉。
背景技术：
焙烧是石煤提钒的关键工艺，对钒转化率和提钒效率有着显著的影响。传统上，用回转窑进行焙烧，以在回转窑内进行脱碳和钒转化(氧化)。但是，用回转窑焙烧存在许多问题，首先，脱碳和钒转化需要较长的时间才能完成，而石煤处理量又很大，造成石煤提钒用回转窑规格大、转速低、利用效率低、投资成本高；其次，脱碳反应是剧烈的氧化反应，需要良好的氧化性气氛，而在回转窑内石煤与空气的接触多靠窑体转动来实现，接触不够充分，影响氧化效果。如果为了提高产能而提高回转窑的转速，空气与石煤接触时间会更短，焙烧效果差，钒转化不充分，降低了钒转化率；若进一步延长回转窑的长度，更会进一步增加了投资成本。
实用新型内容本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种石煤提钒焙烧炉，该石煤提钒焙烧炉焙烧效果好，钒转化效率高，成本低，投资少，可有效避免石煤结瘤。根据本实用新型的石煤提钒焙烧炉，包括炉体，所述炉体内具有炉腔，所述炉体的一侧设有前室部，所述前室部沿所述炉体的径向向外凸出且从所述炉体的底端面向上延伸预定高度，所述前室部限定有与所述炉腔连通的前室，其中在所述前室部的顶壁上设有加料口，在所述炉体的上部设有出烟口，在所述炉体的下部设有出料口，所述炉体的下部设有燃烧器口 ；燃烧器，所述燃烧器设在所述燃烧器口内；炉顶，所述炉顶设置在所述炉体的顶部用于封闭所述炉体的顶端；和风箱，所述风箱具有进风口和出风口，所述风箱与所述炉体的底端相连且通过出风口与所述炉腔和所述前室相连通。根据本实用新型的石煤提钒焙烧炉，石煤在流态化状态下进行脱碳和钒转化，根据流态化焙烧炉的特点，入炉石煤中颗粒较小的从烟气排出，反应时间较短；颗粒较大的从流态化床溢流口排出，反应时间较长，符合反应需要。同时，更可根据反应需要选择补充空气或富氧空气，整个反应过程石煤与空气接触良好，反应效率高，转化效果好，并且焙烧炉的体积小，占地少，设备投资少，整体成本低。根据本实用新型的石煤提钒焙烧炉在炉体的一侧设有前室部，前室部限定有与炉腔连通的前室，前室和炉腔与通过出风口与风箱连通，增加了焙烧炉内的流态化空间，并且石煤的脱碳可以前室内进行，钒转化在炉腔内进行，从而缩短焙烧时间，避免脱碳和钒转化相互影响，提高了焙烧效果和效率。另外，根据本实用新型上述实施例的石煤提钒焙烧炉还可以具有如下附加的技术特征优选地，所述炉体的底端设有底板，所述风箱的顶面与所述底板接触，所述底板上设有与所述出风口对应的通孔，所述底板上在所述通孔处设有风帽，所述底板上设有耐火浇注料层，所述风帽的上端伸出所述耐火浇注料层。优选地，所述炉体为环形横截面且所述前室部具有大体矩形横截面，所述炉体分为圆柱形的下段、倒截锥形的中段和圆柱形的上段。优选地，所述加料口内设有烧嘴，当石煤含碳不足以维持反应所需热量时，可通过烧嘴燃烧天然气补充热量，维持体系的热平衡。。优选地，所述前室部和炉体包括最外层的金属炉壳、最内层的耐火砖层、和位于中间的隔热砖层。优选地，石煤提钒焙烧炉进一步包括炉顶罩，所述炉顶罩设置在炉顶的外表面上，所述炉顶由一体浇注而成的耐火浇注料层构成。优选地，所述燃烧器口的高度与所述前室部的顶面的高度大体相等。优选地，所述出料口包括邻近所述炉体底端且设在所述炉体侧壁上的底流出料口，和设在所述炉体的侧壁上且位于所述加料口与所述底流出料口之间的溢流出料口。优选地，所述风箱包括第一风箱和第二风箱，所述第一风箱具有第一进风口和第一出风口，所述第一风箱通过第一出风口与所述前室相连通，所述第二风箱具有第二进风口和第二出风口，所述第二风箱通过第二出风口与所述炉腔相连通。通过对用于脱碳的前室和用于钒转化的炉腔分别供风，可以方便地控制前室和炉腔内的条件，有利于脱碳和钒转化。优选地，所述第一风箱的鼓风量大于所述第二风箱的鼓风量。因此可以进一步降低能耗。本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图I是根据本实用新型实施例的石煤提钒焙烧炉的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“顺时针”、
“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面参考图I描述根据本实用新型实施例的石煤提钒焙烧炉。如图I所示，根据本实用新型实施例的石煤提钒焙烧炉，可以包括炉体I、炉顶2、烧嘴18和风箱3。这里虽然将炉顶2作为一个单独的部件与炉体并列描述，但不能由此限制本实用新型，例如，也可以将炉顶2作为构成炉体I的一部分。具体地，炉体I内可以具有炉腔5，炉体I的一侧设有前室部4，前室部4沿炉体I的径向向外凸出且从炉体I的底端面向上延伸预定高度H，前室部4限定有与炉腔5连通的前室41，其中在前室部4的顶壁上设有加料口 11，加料口 11用于向炉腔5内加入石煤。在炉体I的上部设有出烟口 12，焙烧过程中产生的烟气从出烟口 12排出焙烧炉。在炉体I的下部设有出料口 13，焙烧后的炉料从出料口 13排出。炉体I的下部设有燃烧器口，燃烧器18设在所述燃烧器口内，用于向炉腔内喷射重油，天然气或柴油等燃料，以提供炉腔内焙烧 所需热量。优选地，炉腔内的温度保持在800-980摄氏度，更优选地，保持在850摄氏度，以利于钒的转化。炉顶2设置在炉体I的顶部用于封闭炉体I的顶端。风箱3具有进风口 31和出风口 32，风箱3与炉体I的底端相连且通过出风口 32与炉腔5和前室41相连通。风箱3的进风口 31可以与风机(未示出)相连，用于向风箱3内鼓风，风箱3内的风通过出风口 32喷入到炉腔5及前室41内，使得进入焙烧炉内的石煤以流态化的形式被焙烧。根据本实用新型的石煤提钒焙烧炉，通过将石煤进行流态化焙烧，氧气与石煤接触好，缩短了脱碳和钒转化所需时间，焙烧效果好，钒转化效率高，与传统回转窑相比，降低了设备投资。另外，根据本实用新型的石煤提钒焙烧炉温度分布均匀、易于控制，而石煤脱碳与钒转化也是在固定温度下的反应，使用焙烧炉焙烧省去了回转窑的升温、反应、降温各段，设备利用效率更高。同时，焙烧炉充分利用了脱碳放出的热量，如热量不足则通过燃烧器S补充热量，既有效利于了石煤燃烧的热量，降低了能耗，又保证了反应温度。根据本实用新型的石煤提钒焙烧炉在炉体I的一侧设有前室部4，前室部4限定有与炉腔5连通的前室41，前室41和炉腔5与通过出风口 32与风箱3连通，增加了焙烧炉内使石煤流态化的空间，并且石煤的脱碳可以前室内进行，钒转化在炉腔内进行，从而缩短焙烧时间，避免脱碳和钒转化相互影响，提高了焙烧效果和效率，并且便于分别控制脱碳和钒转化的条件。如图I所示，根据本实用新型的一个实施例，炉体I的底端可以设有底板14(或风箱3的顶板，或炉体I与风箱3之间的隔板)，风箱3的顶面与底板14接触，底板14上设有与出风口 32对应的通孔141，底板14上在通孔141处设有风帽6，底板14上设有耐火浇注料层(142)，风帽6的上端伸出耐火浇注料层。需要说明的是，风帽6在炉体I的底板上可以均匀地布置，从而使得石煤在炉腔内更好地流态化。为了防止风帽6伸入炉腔5内的部 分烧坏，在 炉体I的内底板14上可以浇注耐火浇注料，耐火浇注料层的厚度大于或等于风帽6伸入炉腔内的部分的高度，从而对风帽6起到保护作用。如图I所示，根据本实用新型的一个实施例，炉体I为环形横截面且前室部4具有大体矩形横截面。由此，可以方便在前室部4的上端开设加料口 11。炉体I分为圆柱形的下段15、倒截锥形的中段16和圆柱形的上段17。其中上段17的直径大于下段15的直径，由此根据本示例的流态化焙烧炉也成为一级扩大焙烧炉，由于上段17的直径增大，从而降低了空气直线速度，控制了烟尘率在一定程度，保证烟尘的脱碳和转化效率。根据本实用新型的一个实施例，加料口 11内设有烧嘴(未示出)，当石煤含碳不足以维持反应所需热量时，可通过烧嘴燃烧天然气补充热量，维持体系的热平衡。。如图I所示，根据本实用新型的一个实施例，前室部4和炉体I包括最外层的金属炉壳7、最内层的耐火砖层8、和位于中间的隔热砖层9。金属炉壳7起到的骨架作用，隔热砖层9和耐火砖层8依次布置在金属炉壳9上，隔热砖层9防止炉内的热量通过传导性能好的耐火砖层8传递到金属炉壳7，从而避免金属炉壳7的温度过高，减少了热量的损失。如图I所示，根据本实用新型的一个实施例，焙烧炉进一步包括炉顶罩22，炉顶罩22设置在炉顶2的外表面上，且炉顶2由一体浇注而成的耐火浇注料层21构成。换言之，炉顶2由耐火浇注料浇注而成为一体的，耐火浇注料例如为耐火水泥。用耐火浇注料浇注一体式炉顶2，能够提高炉顶的整体结构性能，加工容易，效率高，降低了成本。通过在炉顶2上设置炉顶罩22，能够对炉顶2起到保护作用，而且能够增加炉顶2的强度。如图I所示，根据本实用新型的一个实施例，燃烧器口的高度与I前室部4的顶面的高度大体相等，由此使得石煤的脱碳和钒的转化效果更好。如图I所示，根据本实用新型的一个实施例，出料口 13包括邻近炉体I底端且设在I炉体I侧壁上的底流出料口 131，和设在炉体I的侧壁上且位于I加料口 11与I底流出料口 131之间的溢流出料口 132。由此，可以方便对焙烧炉的出料控制。如图I所示，根据本实用新型的一个实施例，炉顶2可以为拱形。由此能够进一步增加炉顶的结构稳定性。由于炉顶2可以为一体式的，因此拱形炉顶2的拱角能够大于或等于105度，即可以使炉顶2的尺寸增大。优选地，风箱3包括第一风箱3A和第二风箱3B，第一风箱3A具有第一进风口 31A和第一出风口 32A，第一风箱3A通过第一出风口 32A与前室41相连通，第二风箱3B具有第二进风口 31B和第二出风口 32B，第二风箱3B通过第二出风口 32B与炉腔5相连通。通过第一风箱3A和第二风箱3B对用于脱碳的前室41和用于钒转化的炉腔5分别供风，可以方便地控制前室41和炉腔5内的条件，有利于脱碳和钒转化。优选地，第一风箱3A的鼓风量大于第二风箱3B的鼓风量。因此可以进一步降低能耗。根据本实用新型的石煤提钒焙烧炉，与传统回转窑相比，通过流态化石煤，空气(或富氧空气)与石煤接触好，焙烧效果好，钒转化所需时间短，效率高，并且焙烧炉的体积小，成本低，设备投资少。根据本实用新型实施例的石煤提钒焙烧炉在炉体的一侧设有前室部，前室部限定有与炉腔连通的前室，前室和炉腔与通过出风口与风箱连通，增加了焙烧炉内的流态化空间，并且石煤的脱碳可以前室内进行，钒转化在炉腔内进行，从而缩短焙烧时间，避免脱碳和钒转化相互影响，提高了焙烧效果和效率。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特·点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
权利要求1.一种石煤提钒焙烧炉，其特征在于，包括 炉体，所述炉体内具有炉腔，所述炉体的一侧设有前室部，所述前室部沿所述炉体的径向向外凸出且从所述炉体的底端面向上延伸预定高度，所述前室部限定有与所述炉腔连通的前室，其中在所述前室部的顶壁上设有加料口，在所述炉体的上部设有出烟口，在所述炉体的下部设有出料口，所述炉体的下部设有燃烧器口 ； 燃烧器，所述燃烧器设在所述燃烧器口内； 炉顶，所述炉顶设置在所述炉体的顶部用于封闭所述炉体的顶端；和 风箱，所述风箱具有进风口和出风口，所述风箱与所述炉体的底端相连且通过所述出风口与所述炉腔和所述前室相连通。
2.根据权利要求I所述的石煤提钒焙烧炉，其特征在于，所述炉体的底端设有底板，所述风箱的顶面与所述底板接触，所述底板上设有与所述出风口对应的通孔，所述底板上在所述通孔处设有风帽，所述底板上设有耐火浇注料层，所述风帽的上端伸出所述耐火浇注料层。
3.根据权利要求I所述的石煤提钒焙烧炉，其特征在于，所述炉体为环形横截面且所述前室部具有大体矩形横截面，所述炉体分为圆柱形的下段、倒截锥形的中段和圆柱形的上段。
4.根据权利要求I所述的石煤提钒焙烧炉，其特征在于，所述加料口内设有烧嘴。
5.根据权利要求I所述的石煤提钒焙烧炉，其特征在于，所述前室部和炉体包括最外层的金属炉壳、最内层的耐火砖层、和位于中间的隔热砖层。
6.根据权利要求I所述的石煤提钒焙烧炉，其特征在于，进一步包括炉顶罩，所述炉顶罩设置在炉顶的外表面上，所述炉顶由一体浇注而成的耐火浇注料层构成。
7.根据权利要求I所述的石煤提钒焙烧炉，其特征在于，所述燃烧器口的高度与所述前室部的顶面的高度大体相等。
8.根据权利要求I所述的石煤提钒焙烧炉，其特征在于，所述出料口包括邻近所述炉体底端且设在所述炉体侧壁上的底流出料口，和设在所述炉体的侧壁上且位于所述加料口与所述底流出料口之间的溢流出料口。
9.根据权利要求I一 8中任一项所述的石煤提钒焙烧炉，其特征在于，所述风箱包括第一风箱和第二风箱，所述第一风箱具有第一进风口和第一出风口，所述第一风箱通过第一出风口与所述前室相连通，所述第二风箱具有第二进风口和第二出风口，所述第二风箱通过第二出风口与所述炉腔相连通。
10.根据权利要求9所述的石煤提钒焙烧炉，其特征在于，所述第一风箱的鼓风量大于所述第二风箱的鼓风量。
专利摘要本实用新型公开一种石煤提钒焙烧炉，包括炉体，炉体内具有炉腔，炉体的一侧设有前室部，前室部沿炉体的径向向外凸出且从炉体的底端面向上延伸预定高度，前室部限定有与炉腔连通的前室，其中在前室部的顶壁上设有加料口，在炉体的上部设有出烟口，在炉体的下部设有出料口，炉体的下部设有燃烧器口；燃烧器，燃烧器设在燃烧器口内；炉顶，炉顶设置在炉体的顶部用于封闭炉体的顶端；和风箱，风箱具有进风口和出风口，风箱与炉体的底端相连且通过出风口与炉腔和前室相连通。根据本实用新型的石煤提钒焙烧炉，反应效率高，转化效果好，并且焙烧炉的体积小，占地少，设备投资少，整体成本低。
文档编号C22B1/10GK202792953SQ20122034545
公开日2013年3月13日 申请日期2012年7月16日 优先权日2012年7月16日
发明者邬传谷, 周文龙, 吕东, 甘炤坤, 徐月和 申请人:中国恩菲工程技术有限公司