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1、(10)申请公布号 CN 104046715 A (43)申请公布日 2014.09.17 C N 1 0 4 0 4 6 7 1 5 A (21)申请号 201310475851.7 (22)申请日 2013.10.12 C21B 13/10(2006.01) F27D 17/00(2006.01) (71)申请人攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公 司 地址 617000 四川省攀枝花市东区桃源街 90号 (72)发明人李占军 査笑乐 黎建明 刘功国 秦洁 齐建玲 (74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限 公司 11283 代理人李雪 李翔 (54) 发明名称 转底炉废烟气系统及转底炉设备 。
2、(57) 摘要 本发明涉及转底炉直接还原技术领域，具体 公开了一种转底炉废烟气系统及转底炉设备， 所述转底炉废烟气系统包括顺次连通的换热器 （2）、原料干燥系统（4）、除尘系统（7），在换热器 的出口与除尘系统的入口之间还设有调压装置 （5），且调压装置与原料干燥系统并联设置。转底 炉设备包括转底炉和上述转底炉废烟气系统，换 热器连接于转底炉的废烟气排管。本发明提供 的转底炉废烟气系统和转底炉设备，由于调压装 置的存在，使得转底炉炉内压力能够稳定控制在 5-25Pa的范围内，这样对于控制转底炉还原温度 起到极大的保护作用，间接地为保证转底炉产品 金属化球团金属化率的稳定性，同时为稳定转底 炉炉。
3、底上涨控制提供了保障作用。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104046715 A CN 104046715 A 1/1 页 2 1. 一 种 转 底 炉 废 烟 气 系 统， 所 述 转 底 炉 废 烟 气 系 统 包 括 顺 次 连 通 的 换 热 器 （2） 、 原 料 干 燥 系 统 （4） 、 除 尘 系 统 （7） ， 其 特 征 在 于， 在 所 述 换 热 器 （2） 的 出 口 与 所 述 除 尘 系 统 （7） 的 入口之。
4、间还设有调压装置 （5） ， 且所述调压装置 （5） 与所述原料干燥系统 （4） 并联设置。 2. 根据权利要求 1 所述的转底炉废烟气系统， 其特征在于， 所述调压装置 （5） 包括 ： 管 道 （55） 、 流量测量装置 （52） 、 压力表 （54） 以及用于根据所述流量测量装置 （52） 和所述压力 表 （54） 的检测结果确定开度大小的控制阀 （51） ； 所 述 控 制 阀 （51） 、 所 述 流 量 测 量 装 置 （52） 和 所 述 压 力 表 （54） 分 别 设 置 在 所 述 管 道 （55） 上 ； 所述压力表 （54） 设置在所述管道 （55） 的靠近所述除尘系统。
5、 （7） 的一端。 3. 根据权利要求 2 所述的转底炉废烟气系统， 其特征在于， 所述调压装置 （5） 还包括设 置在所述管道 （55） 上的温度测量装置 （53） 。 4.根据权利要求 2或 3任意一项所述的转底炉废烟气系统， 其特征在于， 所述转底炉废 烟气系统还包括混气室 （6） ， 所述混气室 （6） 包括分别与所述调压装置 （5） 的出口和所述原 料 干 燥 系 统 （4） 的 出 口 连 通 的 第 一 入 口 和 第 二 入 口， 所 述 混 气 室 （6） 的 出 口 与 所 述 除 尘 系 统 （7） 的入口连通。 5. 根 据 权 利 要 求 4 所 述 的 转 底 炉 。
6、废 烟 气 系 统， 其 特 征 在 于， 所 述 转 底 炉 废 烟 气 系 统 还 包括主管 （3） 、 第一支管 （8） 和第二支管 （9） ， 所述主管 （3） 的第一端与所述换热器 （2） 的出 口 连 通， 第 二 端 分 别 通 过 所 述 第 一 支 管 （8） 和 所 述 第 二 支 管 （9） 连 接 于 所 述 原 料 干 燥 系 统 （4） 的入口和所述调压装置 （5） 的入口 ； 所 述 管 道 （55） 的 管 径 为 所 述 主 管 （3） 管 径 的 10%-35%， 所 述 除 尘 系 统 （7） 与 所 述 混 气 室 （6） 之间的管道的管径大于所述主管 。
7、（3） 管径的 0-20%。 6. 根 据 权 利 要 求 2 所 述 的 转 底 炉 废 烟 气 系 统， 其 特 征 在 于， 所 述 控 制 阀 （51） 为 手 动 或 者电动阀门。 7. 根 据 权 利 要 求 4 所 述 的 转 底 炉 废 烟 气 系 统， 其 特 征 在 于， 所 述 管 道 （55） 和 所 述 混 气 室 （6） 的 内 壁 均 敷 设 耐 火 材 料， 所 述 管 道 （55） 和 所 述 混 气 室 （6） 的 内 壁 敷 设 耐 火 材 料 的 厚 度均至少为 100mm。 8. 根 据 权 利 要 求 8 所 述 的 转 底 炉 废 烟 气 系 统，。
8、 其 特 征 在 于， 所 述 耐 火 材 料 的 耐 火 温 度 大于 850。 9. 根 据 权 利 要 求 3 所 述 的 转 底 炉 废 烟 气 系 统， 其 特 征 在 于， 所 述 温 度 测 量 装 置 （53） 为 热电偶。 10. 一 种 转 底 炉 设 备， 该 转 底 炉 设 备 包 括 转 底 炉 和 根 据 权 利 要 求 1-9 中 任 意 一 项 所 述 的转底炉废烟气系统， 所述换热器 （2） 连接于所述转底炉的废烟气排管。 权 利 要 求 书CN 104046715 A 1/4 页 3 转底炉废烟气系统及转底炉设备 技术领域 0001 本 发 明 涉 及 转 。
9、底 炉 直 接 还 原 技 术 领 域， 具 体 地， 涉 及 一 种 转 底 炉 废 烟 气 系 统 及 转 底炉设备。 背景技术 0002 转 底 炉 直 接 还 原 技 术 因 其 具 有 高 温 快 速 还 原 和 炉 料 与 炉 底 相 对 保 持 静 止 的 特 点 在 近 三 十 多 年 来 得 到 了 快 速 发 展。 目 前 转 底 炉 直 接 还 原 主 要 采 用 燃 气 燃 烧 来 满 足 所 需 热 量， 为 了 保 证 在 正 常 生 产 状 态 下 转 底 炉 炉 内 铁 精 矿 还 原 所 需 的 还 原 温 度， 转 底 炉 炉 内 压 力 必须稳定在一定范围。
10、内。 0003 为 了 防 止 外 部 空 气 进 入 转 底 炉 炉 内 造 成 被 还 原 的 金 属 化 球 团 再 次 氧 化 以 及 由 此 造 成 的 能 量 损 失， 目 前 转 底 炉 炉 内 压 力 基 本 维 持 在 5-25Pa。 然 而， 转 底 炉 炉 压 保 持 在 5-25Pa 在 生 产 状 态 下 控 制 极 为 困 难， 燃 气 热 值、 压 力 或 者 进 料 量 等 发 生 变 化 均 有 可 能 导 致 转 底 炉 炉 压 出 现 较 大 幅 度 的 变 化， 引 起 转 底 炉 高 温 烟 气 外 逸， 出 现 装 料 口 等 位 置 出 现 冒 火。
11、、 灰， 造成转底炉高温烟气能量损失。 发明内容 0004 本 发 明 的 目 的 是 提 供 一 种 转 底 炉 废 烟 气 系 统 及 转 底 炉 设 备， 以 克 服 现 有 技 术 中 转 底炉炉内压力难以控制的问题。 0005 为 了 实 现 上 述 目 的， 本 发 明 提 供 一 种 转 底 炉 废 烟 气 系 统， 所 述 转 底 炉 废 烟 气 系 统 包 括 顺 次 连 通 的 换 热 器、 原 料 干 燥 系 统、 除 尘 系 统， 在 所 述 换 热 器 的 出 口 与 所 述 除 尘 系 统 的 入口之间还设有调压装置， 且所述调压装置与所述原料干燥系统并联设置。 0。
12、006 优 选 地， 所 述 调 压 装 置 包 括 ： 管 道、 流 量 测 量 装 置、 压 力 表 以 及 用 于 根 据 所 述 流 量 测量装置和所述压力表的检测结果确定开度大小的控制阀 ； 0007 所 述 控 制 阀、 所 述 流 量 测 量 装 置 和 所 述 压 力 表 分 别 设 置 在 所 述 管 道 上 ； 所 述 压 力 表设置在所述管道的靠近所述除尘系统的一端。 0008 优选地， 所述调压装置还包括设置在所述管道上的温度测量装置。 0009 优 选 地， 所 述 转 底 炉 废 烟 气 系 统 还 包 括 混 气 室， 所 述 混 气 室 包 括 分 别 与 所 。
13、述 调 压 装 置 的 出 口 和 所 述 原 料 干 燥 系 统 的 出 口 连 通 的 第 一 入 口 和 第 二 入 口， 所 述 混 气 室 的 出 口 与 所述除尘系统的入口连通。 0010 优 选 地， 所 述 转 底 炉 废 烟 气 系 统 还 包 括 主 管、 第 一 支 管 和 第 二 支 管， 所 述 主 管 的 第 一 端 与 所 述 换 热 器 的 出 口 连 通， 第 二 端 分 别 通 过 所 述 第 一 支 管 和 所 述 第 二 支 管 连 接 于 所 述 原料干燥系统的入口和所述调压装置的入口 ； 0011 所 述 管 道 的 管 径 为 所 述 主 管 管 。
14、径 的 10%-35%， 所 述 除 尘 系 统 与 所 述 混 气 室 之 间 的 管道的管径大于所述主管管径的 0-20%。 0012 优选地， 所述控制阀为手动或者电动阀门。 0013 优 选 地， 所 述 管 道 和 所 述 混 气 室 的 内 壁 均 敷 设 耐 火 材 料， 所 述 管 道 和 所 述 混 气 室 说 明 书CN 104046715 A 2/4 页 4 的内壁敷设耐火材料的厚度均至少为 100mm。 0014 优选地， 所述耐火材料的耐火温度大于 850。 0015 优选地， 所述温度测量装置为热电偶。 0016 本 发 明 还 提 供 一 种 转 底 炉 设 备，。
15、 该 转 底 炉 设 备 包 括 转 底 炉 和 上 述 转 底 炉 废 烟 气 系 统， 所述换热器连接于所述转底炉的废烟气排管。 0017 本 发 明 提 供 的 转 底 炉 废 烟 气 系 统 和 转 底 炉 设 备， 由 于 调 压 装 置 的 存 在， 使 得 转 底 炉 炉 内 压 力 能 够 稳 定 控 制 在 5-25Pa 的 范 围 内， 这 样 对 于 控 制 转 底 炉 还 原 温 度 起 到 极 大 的 保 护 作 用， 间 接 地 为 保 证 转 底 炉 产 品 金 属 化 球 团 金 属 化 率 的 稳 定 性， 同 时 为 稳 定 转 底 炉 炉 底上涨控制提供了。
16、保障作用。 0018 本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。 附图说明 0019 附 图 是 用 来 提 供 对 本 发 明 的 进 一 步 理 解， 并 且 构 成 说 明 书 的 一 部 分， 与 下 面 的 具 体实施方式一起用于解释本发明， 但并不构成对本发明的限制。在附图中 ： 0020 图 1 是本发明提供的转底炉废烟气系统的结构示意图 ； 0021 图 2 是本发明提供的转底炉废烟气系统的调压装置的结构示意图。 0022 附图标记说明 0023 1 ： 转 底 炉 ； 2 ： 换 热 器 ； 3 ： 主 管 ； 4 ： 原 料 干 燥 系 统 ； 5 ： 。
17、调 压 装 置 ； 51 ： 控 制 阀 ； 52 ： 流 量 计 ； 53 ： 热 电 偶 ； 54 ： 压 力 表 ； 6 ： 混 气 室 ； 7 ： 除 尘 设 备 ； 71 ： 布 袋 除 尘 器 ； 72 ： 除 尘 风 机 ； 73 ： 除尘烟囱 ； 8 ： 第一支管 ； 9 ： 第二支管。 具体实施方式 0024 以 下 结 合 附 图 对 本 发 明 的 具 体 实 施 方 式 进 行 详 细 说 明。 应 当 理 解 的 是， 此 处 所 描 述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明， 并不用于限制本发明。 0025 本 发 明 基 于 转 底 炉 炉 内 压 力 难 以 控 。
18、制 的 问 题， 提 供 了 一 种 转 底 炉 废 烟 气 系 统， 所 述转底炉废烟气系统包括顺次连通的换热器 2、 原料干燥系统 4、 除尘系统 7， 在所述换热器 2 的出口与所述除尘系统 7 的入口之间还设有调压装置 5， 且所述调压装置 5 与所述原料干 燥系 统 4 并联设置。 其中， 转底炉 1 与所述换热器 2 相连。 在本实施方式中， 所述原料干燥 系 统 4 主 要 包 括 精 矿 干 燥 系 统 和 生 球 干 燥 系 统， 所 述 精 矿 干 燥 系 统 和 生 球 干 燥 系 统 并 联 设 置。 优选地， 所述除尘系统 7 包括布袋除尘器 71、 除尘风机 72、。
19、 除尘烟囱 73。 所述布袋除尘 器 71、 除尘风机 72、 除尘烟囱 73 沿气体排空气方向依次设置。 这样， 在所述除尘风机 72 的 作用下除尘效果好， 从所述除尘烟囱 73 中排出的气体对环境影响非常小。 0026 本 发 明 提 供 的 转 底 炉 废 烟 气 系 统， 由 于 从 所 述 换 热 器 2 出 来 的 高 温 烟 气， 一 部 分 进 入 所 述 原 料 干 燥 系 统 4， 进 行 废 气 热 量 的 再 利 用， 另 一 部 分 进 入 所 述 调 压 装 置 5， 通 过 所 述 调 压 装 置 5 控 制 与 转 底 炉 1 连 接 的 所 述 换 热 器 。
20、2 出 口 处 的 压 力， 间 接 控 制 转 底 炉 1 炉 内 压 力， 使 得 转 底 炉 1 炉 内 压 力 能 够 稳 定 控 制 在 5-25Pa 的 范 围 内， 这 样 对 于 控 制 转 底 炉 还 原 温 度 起 到 极 大 的 保 护 作 用， 间 接 地 为 保 证 转 底 炉 产 品 金 属 化 球 团 金 属 化 率 的 稳 定 性， 同 时 为稳 定转底炉炉底上涨控制提供了保障作用。 0027 优选地， 所述调压装置 5包括 ： 管道 55、 流量测量装置 52、 压力表 54以及用于根据 说 明 书CN 104046715 A 3/4 页 5 所 述 流 量 。
21、测 量 装 置 52 和 所 述 压 力 表 54 的 检 测 结 果 确 定 开 度 大 小 的 控 制 阀 51。 所 述 流 量 测 量 装 置 52 用 于 检 测 通 过 所 述 调 压 装 置 5 的 废 气 流 量， 根 据 所 述 流 量 测 量 装 置 52 的 废 气 流量数值大小， 检测所述控制阀 51 实际开度是否与显示值相符。 所述控制阀 51、 所述流量 测量装置 52 和所述压力表 54 分别设置在所述管道 55 上。 所述压力表 54 设置在所述管道 55 的靠近所述除尘系统 7 的一端。为了方便调节， 所述控制阀 51 为手动或者电动阀门。 0028 以下是利。
22、用所述调压装置 5进行转底炉 1炉内压力调节时， 具体的操作方式 ： 在转 底炉 1 升温及未投料生产的情况下， 由于此时转底炉 1 炉内压力较小， 所述控制阀 51 关闭， 高温烟气经原料干燥系统 4、 除尘系统 7 排空。 在转底炉 1 正常生产状态下， 在所述流量测 量 装 置 52 的 显 示 值 正 常 的 情 况 下， 根 据 所 述 压 力 表 54 的 数 值 调 节 所 述 控 制 阀 51 开 度， 若 所述压力表 54的数值较正常值 （ 即， 转底炉炉内压力正常时， 压力表的数值 ） 偏小， 则所述控 制 阀 51 的 开 度 较 正 常 开 度 （ 即， 转 底 炉 炉。
23、 内 压 力 正 常 时， 控 制 阀 的 开 度 ） 偏 大， 反 之， 若 所 述 压力表 54的数值较正常值 （ 即， 转底炉炉内压力正常时， 压力表的数值 ） 偏大， 则所述控制阀 51 的开度较正常开度 （ 即， 转底炉炉内压力正常时， 控制阀的开度 ） 偏小。例如， 转底炉炉内 压力正常情况下为 5 25Pa， 当压力表 54的数值显示转底炉 1的炉内压力大于 25Pa时， 调 节 所 述 控 制 阀 51 的 开 度 为 80%， 约 30 分 钟 后， 待 转 底 炉 炉 内 压 力 恢 复 正 常 （5 25Pa） ， 调 节所述控制阀 51 的开度为 20%。 当压力表 5。
24、4 的数值显示转底炉 1 的炉内压力小于 5Pa 时， 调 节 所 述 控 制 阀 51 开 度 为 15%， 约 30 分 钟 后， 待 转 底 炉 1 炉 内 压 力 恢 复 正 常 （5 25Pa） ， 调节所述控制阀 51 开度为 20%。 0029 为 了 使 进 入 所 述 除 尘 系 统 7 中 的 高 温 烟 气 不 至 于 损 坏 该 除 尘 系 统 7， 所 述 调 压 装 置 5还包括设置在所述管道 55上的温度测量装置 53， 用以测量进入所述除尘系统 7的烟气 温度。为了安装方便， 测量简单、 快速， 所述温度测量装置 53 优选为热电偶。 0030 为了满足所述除尘。
25、系统 7的布袋除尘器 71对废烟气温度的要求， 所述转底炉废烟 气系统还包括混气室 6， 以将所述调压装置 5输出的高温烟气与所述原料干燥系统 4输出的 烟气混合， 降低进入所述布袋除尘器 71 的烟气温度。 所述混气室 6 包括分别与所述调压装 置 5 的 出 口 和 所 述 原 料 干 燥 系 统 4 的 出 口 连 通 的 第 一 入 口 和 第 二 入 口， 所 述 混 气 室 6 的 出 口与所述除尘系统 7 的入口连通。 0031 所 述 转 底 炉 废 烟 气 系 统 包 括 主 管 3、 第 一 支 管 8 和 第 二 支 管 9， 所 述 主 管 3 第 一 端 与 所 述 。
26、换 热 器 2 的 出 口 连 通， 第 二 端 分 别 通 过 所 述 第 一 支 管 8 和 所 述 第 二 支 管 9 连 接 于 所 述原料干燥系统 4 的入口和所述调压装置 5 的入口。 为了方便所述控制阀控制进入所述调 压装置 5 的废烟气的流量， 所述管道 55 的管径为所述第一支管 3 管径的 10%-35%。 由于在 利用高温烟气在所 述原料干燥系统 4内干燥原料时， 容易出现漏风现象， 所述除尘系统 7与 所述混气室 6 之间的管道的管径管径应大于所述第一支管 3 管径的 0-20%。 0032 由于所述转底炉 1 的废烟气属高温烟气， 因此所述管道 55 和所述混气室 6。
27、 的内壁 均敷设耐火材料， 所述耐火材料的耐火温度大于 850， 且所述管道 55和所述混气室 6的内 壁敷设耐火材料的厚度均至少为 100mm。 0033 本 发 明 还 提 供 一 种 转 底 炉 设 备， 该 转 底 炉 设 备 包 括 转 底 炉 1 和 上 述 转 底 炉 废 烟 气 系统， 所述换热器 2 连接于所述转底炉的废烟气排管。 0034 以 上 结 合 附 图 详 细 描 述 了 本 发 明 的 优 选 实 施 方 式， 但 是， 本 发 明 并 不 限 于 上 述 实 施 方 式 中 的 具 体 细 节， 在 本 发 明 的 技 术 构 思 范 围 内， 可 以 对 本。
28、 发 明 的 技 术 方 案 进 行 多 种 简 说 明 书CN 104046715 A 4/4 页 6 单变型， 这些简单变型均属于本发明的保护范围。 0035 另 外 需 要 说 明 的 是， 在 上 述 具 体 实 施 方 式 中 所 描 述 的 各 个 具 体 技 术 特 征， 在 不 矛 盾的情况下， 可以通过任何合适的方式进行组合。 0036 此 外， 本 发 明 的 各 种 不 同 的 实 施 方 式 之 间 也 可 以 进 行 任 意 组 合， 只 要 其 不 违 背 本 发明的思想， 其同样应当视为本发明所公开的内容。 说 明 书CN 104046715 A 1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图CN 104046715 A 。