一种实验室无碳焙烧系统

1.本实用新型涉及节能减排生产实验设备技术领域，具体为一种实验室无碳焙烧系统。


背景技术：

2.钢铁产业是国民经济发展的支柱产业，是典型的资源和能源密集型产业，也是中国能源消费和碳排放大户。“双碳”政策的实施使钢铁行业成为碳中和、碳达峰双碳目标的重点关注行业，而烧结工序烟气的治理和提高烧结工序能效也已成为实现钢铁行业达成双碳目标的重点和难点。
3.常规烧结工序能耗主要来源于固体燃耗、电耗、煤气消耗等，其中，固体燃料燃烧产生的热量占全部热量的80％以上。烧结工序二氧化碳主要来自固体燃料的燃烧，约占烧结工序碳排放总量的61.32％。综上分析，烧结工序混合原料中固体燃料的存在既是能耗的主要来源，又是大气污染物及碳排放的主要来源。
4.在烧结过程中，燃料碳实际上并没有参与固结反应过程，仅仅在燃烧过程中提供了热量来促使铁酸钙等粘结物相的生成。因此，若能够将固体燃料热源替换为其他热源，如焦炉煤气等富氢气体燃料，不仅能够提高烧结过程的能源利用效率，降低生产成本，而且能够大幅度降低烧结过程碳排放及其他污染物的排放，对于实现烧结过程进一步节能减排具有重要的指导意义；但是由于无碳焙烧工艺相关理论和技术并不成熟，目前并没有实际应用于生产，同时，也没有相关的实验室无碳焙烧设备能够对无碳焙烧过程进行有效模拟和指导。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种实验室无碳焙烧系统，解决了目前并没有实际应用于生产，同时，也没有相关的实验室无碳焙烧设备能够对无碳焙烧过程进行有效模拟和指导的问题。
6.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种实验室无碳焙烧系统，包括助燃风机、风流量控制装置、燃气罐、燃气流量控制装置、燃烧室、热风控制阀门ⅰ、兑冷风阀门、热风控制阀门ⅱ、热风控制阀门ⅲ、废气控制阀门、冷却除尘装置、抽风风机、上密封罩、上密封罩测温仪、无碳焙烧杯、下密封罩测温仪、下密封罩、无碳焙烧杯支撑装置、烟气控制阀门、冷却风控制阀门ⅱ、冷却风风机以及兑冷风风机，所述助燃风机通过管道经由所述流量控制装置与所述燃烧室相连接，所述燃气罐通过管道经由所述风燃气流量控制装置与所述燃烧室相连接，所述燃烧室通过管道经由热风控制阀门ⅰ依次与所述冷却除尘装置和所述抽风风机相连接，所述燃烧室和热风控制阀门ⅰ之间的管道上分出一个热风支管，所述热风支管经由兑冷风阀门、热风控制阀门ⅲ与所述上密封罩相连接，所述兑冷风阀门通过管道外接兑冷风风机。
7.进一步的，所述上密封罩通过管道经由废气控制阀门依次与所述冷却除尘装置和
所述抽风风机相连接。
8.进一步的，所述下密封罩通过管道经由冷却风控制阀门ⅱ与所述冷却风风机相连接。
9.进一步的，所述下密封罩通过管道经由热风控制阀门ⅱ与所述兑冷风阀门和热风控制阀门ⅲ之间的管道相连接，所述下密封罩通过管道经由烟气控制阀门与所述冷却除尘装置和所述抽风风机相连接。
10.进一步的，所述上密封罩、无碳焙烧杯和下密封罩的中轴线位于同一直线上，所述的上密封罩和所述的下密封罩与所述的无碳焙烧杯之间用石棉垫圈密封连接。
11.进一步的，所述上密封罩包括上密封罩本体和上保温层，所述上保温层设置在所述上密封罩本体内壁上，所述上密封罩内部设置有上密封罩测温仪。
12.进一步的，所述无碳焙烧杯由无碳焙烧杯本体和无碳焙烧杯保温内衬构成，所述无碳焙烧杯底部设置有耐高温篦条。
13.进一步的，所述下密封罩包括下密封罩本体和下保温层，所述下保温层设置在所述下密封罩本体内壁上，所述下密封罩内部设置有所述下密封罩测温仪。
14.进一步的，所述无碳焙烧杯通过紧固件固定在无碳焙烧杯支撑装置上，所述无碳焙烧杯支撑装置包括支柱和垂直旋转支架，所述支柱可在水平方向旋转，所述垂直旋转支架可在垂直方向旋转，所述垂直旋转支架通过螺杆与所述支柱相连，所述垂直旋转支架可沿着所述支柱上下移动。
15.有益效果
16.本实用新型提供了一种实验室无碳焙烧系统，与现有技术相比具备以下有益效果：
17.该实验室无碳焙烧系统，采用富氢气体燃料燃烧供热，干燥、预热和焙烧温度易于控制，有利于提高焙烧矿质量和实现低碳和低污染物排放，系统功能多样，结构简单紧凑、操作方便、节能环保。
附图说明
18.图1为本实用新型的结构示意图。
19.图中：1、助燃风机；2、风流量控制装置；3、燃气罐；4、燃气流量控制装置；5、燃烧室；6、热风控制阀门ⅰ；7、兑冷风阀门；8、热风控制阀门ⅱ；9、热风控制阀门ⅲ；10、废气控制阀门；11、冷却除尘装置；12、抽风风机；13、上密封罩；14、上密封罩测温仪；15、无碳焙烧杯；16、下密封罩测温仪；17、下密封罩；18、无碳焙烧杯支撑装置；19、烟气控制阀门；20、冷却风控制阀门ⅱ；21、冷却风风机；22、兑冷风风机。
具体实施方式
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
21.请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案，一种实验室无碳焙烧系统，包括助燃
风机1、风流量控制装置2、燃气罐3、燃气流量控制装置4、燃烧室5、热风控制阀门ⅰ6、兑冷风阀门7、热风控制阀门ⅱ8、热风控制阀门ⅲ9、废气控制阀门10、冷却除尘装置11、抽风风机12、上密封罩13、上密封罩测温仪14、无碳焙烧杯15、下密封罩测温仪16、下密封罩17、无碳焙烧杯支撑装置18、烟气控制阀门19、冷却风控制阀门ⅱ20、冷却风风机21以及兑冷风风机22，助燃风机1通过管道经由风流量控制装置2与燃烧室5相连接，燃气罐3通过管道经由燃气流量控制装置4与燃烧室5相连接，燃烧室5通过管道经由热风控制阀门ⅰ6依次与冷却除尘装置11和抽风风机12相连接，燃烧室5和热风控制阀门ⅰ6之间的管道上分出一个热风支管，热风支管经由兑冷风阀门7、热风控制阀门ⅲ9与上密封罩13相连接，兑冷风阀门7通过管道外接兑冷风风机22。
22.本实用新型实施例中，上密封罩13通过管道经由废气控制阀门10依次与冷却除尘装置11和抽风风机12相连接。
23.本实用新型实施例中，下密封罩17通过管道经由冷却风控制阀门ⅱ20与冷却风风机21相连接。
24.本实用新型实施例中，下密封罩17通过管道经由热风控制阀门ⅱ8与兑冷风阀门7和热风控制阀门ⅲ9之间的管道相连接，下密封罩17通过管道经由烟气控制阀门19与冷却除尘装置11和抽风风机12相连接。
25.本实用新型实施例中，上密封罩13、无碳焙烧杯15和下密封罩17的中轴线位于同一直线上，上密封罩13和下密封罩17与无碳焙烧杯15之间用石棉垫圈密封连接。
26.本实用新型实施例中，上密封罩13包括上密封罩本体和上保温层，上保温层设置在上密封罩本体内壁上，上密封罩13内部设置有上密封罩测温仪14。
27.本实用新型实施例中，无碳焙烧杯15由无碳焙烧杯本体和无碳焙烧杯保温内衬构成，无碳焙烧杯15底部设置有耐高温篦条。
28.本实用新型实施例中，下密封罩17包括下密封罩本体和下保温层，下保温层设置在下密封罩本体内壁上，下密封罩17内部设置有下密封罩测温仪16。
29.本实用新型实施例中，无碳焙烧杯15通过紧固件固定在无碳焙烧杯支撑装置18上，无碳焙烧杯支撑装置18包括支柱和垂直旋转支架，支柱可在水平方向旋转，垂直旋转支架可在垂直方向旋转，垂直旋转支架通过螺杆与支柱相连，垂直旋转支架可沿着支柱上下移动。
30.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
31.工作原理：
32.1、将含铁原料、熔剂、返矿进行配料、混合和造块，得到低碱度混合料和中高碱度混合料或者球团；
33.2、依次将低碱度混合料和中高碱度混合料布入无碳焙烧杯或者将球团布入无碳焙烧杯；
34.3、通过无碳焙烧杯支撑装置18将无碳焙烧杯调节至与上密封罩13和下密封罩17的中轴线位于同一直线上；
35.4、打开热风控制阀门ⅰ6、冷却除尘装置11和抽风风机12，打开助燃风机1、风流量控制装置2、燃气罐3、燃气流量控制装置4，启动燃烧室5，使得燃烧室5温度达到指定值；
36.5、打开兑冷风风机22、兑冷风阀门7、热风控制阀门ⅱ8、废气控制阀门10，为鼓风
干燥过程提供热风，通过调节助燃风机1、风流量控制装置2、燃气罐3、燃气流量控制装置4、热风控制阀门ⅰ6和兑冷风阀门7使得进入无碳焙烧杯15的风温和风量达到鼓风干燥指定值，达到指定的鼓风干燥时间后，鼓风干燥结束；
37.6、打开热风控制阀门ⅲ9、烟气控制阀门19，关闭热风控制阀门ⅱ8、废气控制阀门10，调节助燃风机1、风流量控制装置2、燃气罐3、燃气流量控制装置4、热风控制阀门ⅰ6和兑冷风阀门7，使得进入无碳焙烧杯15的风温和风量达到抽风干燥指定值，达到指定的抽风干燥时间后，抽风干燥结束；
38.7、调节助燃风机1、风流量控制装置2、燃气罐3、燃气流量控制装置4、热风控制阀门ⅰ6和兑冷风阀门7，使得进入无碳焙烧杯15的风温和风量达到预热指定值，达到指定的预热时间后，预热结束；
39.8、调节助燃风机1、风流量控制装置2、燃气罐3、燃气流量控制装置4、热风控制阀门ⅰ6和兑冷风阀门7，使得进入无碳焙烧杯15的风温和风量达到球团焙烧指定值，达到指定的焙烧时间后，焙烧结束；
40.9、调节助燃风机1、风流量控制装置2、燃气罐3、燃气流量控制装置4、热风控制阀门ⅰ6和兑冷风阀门7，使得进入无碳焙烧杯15的风温和风量达到均热指定值，达到指定的均热时间后，均热结束；
41.10、关闭助燃风机1、风流量控制装置2、燃气罐3、燃气流量控制装置4、热风控制阀门ⅰ6、兑冷风风机22、兑冷风阀门7、热风控制阀门ⅲ9和烟气控制阀门19，打开废气控制阀门10、冷却风控制阀门ⅱ20、冷却风风机21，调节废气控制阀门10和冷却风控制阀门ⅱ20使得进入无碳焙烧杯15的风量达到冷却指定值，将冷空气由无碳焙烧杯15底部进入料层进行冷却，达到指定的冷却时间后，冷却结束；
42.11、调节无碳焙烧杯支撑装置18将无碳焙烧杯15中得焙烧料排出，即完成整个无碳焙烧过程。
43.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。