带有炉箅的竖炉

摘要

本发明涉及一种带有炉箅的竖炉，由集气室、预热室、燃烧室构成，集气室固装在预热室的上部，燃烧室固装在预热室的下部，集气室上部制有排气口，其侧壁设置有进料口，预热室内壁固装有保温层，燃烧室侧壁上固装有烧咀，烧咀下边的燃烧室侧壁制有出渣口以及铁水出口，其中预热室的下部水平固装有一炉箅，该炉箅为中空管结构。本发明整体结构简单，设计科学合理，整体设备体积小，保温性能好，熔渣效率高，节能环保且炼渣成本较低，是一种创新性较高的带有炉箅的竖炉。

权利要求

1.一种带有炉箅的竖炉，由集气室、预热室、燃烧室构成，集气室固装在预热室的上部，燃烧室固装在预热室的下部，集气室上部制有排气口，其侧壁设置有进料口，预热室内壁固装有保温层，燃烧室侧壁上固装有烧咀，烧咀下边的燃烧室侧壁制有出渣口以及铁水出口，其特征在于：预热室的下部水平固装有一炉箅，该炉箅为中空管结构，保温层内同轴嵌装有螺旋型热交换器，该热交换器的进气口延伸出预热室外，该热交换器的出气口通过管道与燃烧室烧咀固装。

2.根据权利要求1所述的带有炉箅的竖炉，其特征在于：所述的炉箅为回转管形式，或者螺旋管形式，或者直管列管形式。

3.根据权利要求1所述的带有炉算的竖炉，其特征在于：所述的保温层由内到外分别为浇注料层、高铝耐火砖层以及保温硅铝棉层。

4.根据权利要求1所述的带有炉箅的竖炉，其特征在于：所述的烧咀由外管以及渐缩形的内管构成，外管同轴密封固装在渐缩形内管的外部，其中渐缩形的内管的小口径端同轴制有翻转的回弯，回弯与外管同轴固装且其上制有助燃气出口。

说明书

带有炉箅的竖炉

技术领域

[0001] 本发明属于冶金设备技术领域中的竖炉，尤其是一种带有炉箅的竖炉。

背景技术

[0002] 中国是世界最早使用竖炉炼铁的国家，我国古代冶炼生铁主要使用竖炉，炼铁竖炉是从炼铜竖炉发展起来的。竖炉炼铁是一种经济而有效的炼铁方法，竖炉的上边装料，下部鼓风，从而形成炉料下降与煤气上升的相对运动，燃烧产生的高温煤气上升穿过料层，把热量传给炉料，其中高温煤气中所含一氧化碳同时对氧化铁起还原作用。这样燃烧的热能和化学能同时得到比较充分的利用，下层的炉料被逐渐还原以至溶化，上层的炉料便从炉顶徐徐下降，炉料被预热而能达到更高的温度。虽然目前的竖炉能够达到冶炼原生矿石的目的，但是在冶炼废铁渣以及原生矿石仍然存在如下问题：(1).竖炉以及配套热交换设备的体积庞大，占用场地多；(2).预热阶段的炉体保温性能差，热量散失快，造成热能浪费；(3).燃烧室升温速度慢，熔渣效率低；(4).在冶炼废铁渣加料时，容易将火扑灭，造成重新点火，降低冶炼效率；(5).原材料成本高。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，设计科学合理，整体设备体积小，保温性能好，升温速度快，熔渣效率高，节能环保且炼渣成本较低的带有炉箅的竖炉。

[0004] 本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

[0005] 一种带有炉箅的竖炉，由集气室、预热室、燃烧室构成，集气室固装在预热室的上部，燃烧室固装在预热室的下部，集气室上部制有排气口，其侧壁设置有进料口，预热室内壁固装有保温层，燃烧室侧壁上固装有烧咀，烧咀下边的燃烧室侧壁制有出渣口以及铁水出口，其中预热室的下部水平固装有一炉箅，该炉箅为中空管结构。

[0006] 而且，所述的炉箅为回转管形式，或者螺旋管形式，或者直管列管形式。

[0007] 而且，所述的保温层内同轴嵌装有螺旋型热交换器，该热交换器的进气口延伸出预热室外，该热交换器的出气口通过管道与燃烧室烧咀固装。

[0008] 而且，所述的保温层由内到外分别为浇注料层、高铝耐火砖层以及保温硅铝棉层。

[0009] 而且，所述的烧咀为由外管以及渐缩形的内管构成，外管同轴密封固装在渐缩形内管的外部，其中渐缩形的内管的小口径端同轴制有翻转的回弯，回弯与外管同轴固装且其上制有助燃气出口。

[0010] 本发明的优点和有益效果为：

[0011] 1.本带有炉箅的竖炉将螺旋型热交换器同轴嵌装在保温层内，减小了整体设备的体积，提高了空间的利用率，并且在热交换时，使热量损失达到最小，提高了热效率。

[0012] 2.本带有炉箅的竖炉的保温层设置为三层，由内到外分别为浇注料层、高铝耐火砖层以及保温硅铝棉层，提高了保温性能，减少热量损失。

[0013] 3.本带有炉箅的竖炉的预热室下部固装有一炉箅，该炉箅为设置有进水口以及出水口的中空管围成，该炉箅可以为回转管形式，或者螺旋管形式，或者直管列管形式，其设置能够有效阻挡细小颗粒的废铁渣以及原生矿石渣直接坠入燃烧室扑灭火焰，提高竖炉初次点火的成功率，并且该炉箅为中空管结构，管内过水，耐高温，提高了安全性以及使用的寿命。

[0014] 4.本带有炉箅的竖炉的烧咀为由外管以及渐缩形的内管构成，外管同轴密封固装在渐缩形内管的外部，其中渐缩形的内管的小口径端同轴制有翻转的回弯，回弯与外管同轴固装且其上制有助燃气出口，该种结构设置能够大幅度提高燃烧效率，使燃烧室升温速度加快，提高了熔渣的效率，而且助燃气出口可以根据实际的需要设置为多个均布在回弯上，以适应不同的加热速度。

[0015] 5.本发明整体结构简单，设计科学合理，整体设备体积小，保温性能好，升温速度快，熔渣效率高，节能环保且炼渣成本较低，是一种创新性较高的带有炉箅的竖炉。

附图说明

[0016] 图1为本发明的结构示意图(剖视图)；

[0017] 图2为螺旋型热交换器结构示意图(两个出气口)；

[0018] 图3为的炉箅结构示意图(回转管形式)；

[0019] 图4为本发明烧咀的结构示意放大图(剖视图)。

具体实施方式

[0020] 下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

[0021] 一种带有炉箅的竖炉，由集气室2、预热室3、燃烧室11构成，集气室焊接在预热室的上部，燃烧室焊接在预热室的下部，该预热室也可以通过支撑架固定放置在燃烧室的上部，本实施例采用前者将燃烧室焊接在预热室的下部，集气室上部制有排气口1，其侧壁焊接有进料口17，预热室内壁固装有保温层，该保温层由三层构成，由内到外分别为浇注料层14、高铝耐火砖层15以及保温硅铝棉层16；保温层内同轴嵌装有螺旋型热交换器5，本实施例将螺旋型热交换器嵌装在高铝耐火砖层，该螺旋型热交换器的进气口4通过管道可以与鼓风机固装，该螺旋型热交换器的出气口6通过管道与燃烧室烧咀上的助燃气进气口19固装，螺旋型热交换器出气口的数量可以与燃烧室固装的烧咀数量相同，而且位置相应，或者螺旋型热交换器也可以设置一个出气口连接三通或者四通来引出管道与多个烧咀固装；燃烧室侧壁上固装有烧咀9，烧咀为由外管20以及渐缩形的内管21构成，外管同轴密封固装在渐缩形内管的外部，外管一端的侧壁上设置有助燃气进口，渐缩形的内管大口径一端为可燃气进口18，小口径一端为可燃气出口24，其中渐缩形的内管的小口径端同轴制有翻转的回弯22，回弯与外管同轴固装且其上制有助燃气出口23，该助燃气出口的数量为N个，N的取值范围1≤N≤50，本实施例附图所示的助燃气出口为8个均布制在回弯上；上述烧咀的数量可以设定为1-10个或者更多，根据实际需要安装，本实施例附图所示的烧咀数量为2个，对称安装在燃烧室的侧壁上，两个烧咀均向下倾斜大约10-15度，烧咀下边的燃烧室侧壁上制有出渣口10以及铁水出口12，本发明的创新点在于：该预热室的下部水平固装有一炉箅7，该炉箅为设置有进水口8以及出水口13的中空管结构，该炉箅可以为回转管形式，或者螺旋管形式，或者直管列管形式，本实施例附图所示的炉箅的形式为回转管形式。

[0022] 上述集气室的排气口可以与水除尘装置连接，采用自激湿式除尘以达到排放环保的要求；集气室的进料口可以与自动提升机连接，当需要装料时，只需开启提升机即可；预热室的炉箅进水口以及出水口可以通过管道连通冷水池，利用冷热对流的原理使水进行循环，也可以采用泵送冷水的形式降低炉箅的温度；为烧咀供给的助燃气可以为空气或者氧气等，可燃气可以为煤气、一氧化碳气、甲烷等。

[0023] 利用本发明以及现有技术冶炼废铁渣的经济效益分析：

[0024] 本发明采用煤气冶炼废铁渣，冶炼一顿废铁渣煤气发生炉需要0.8-1吨煤，煤的市场平均价格在340-600元，按1吨煤平均冶炼一顿废铁渣来计算所用的燃料成本为340元。

[0025] 目前现有技术冶炼一顿废铁渣所需的低硫焦炭量大约在0.3吨，低硫焦炭的市场平均价格在2000-2900元，那么现有技术冶炼一顿废铁渣的燃料成本为600元。