一种工业窑炉.pdf

一种工业窑炉，包括有窑体、供料设备和出料设备，窑体内分为预热段、反应段、冷却段和出料口。窑炉的反应段设有供风梁，供风梁与空气线和烟气相连接，窑炉的下部设有水封箱，预热段的上部设有烟气收集器，冷却段设有抽吸梁。通过调节烟气量控制进入反应段空气的氧浓度，达到控温的目的，避免氧过剩造成物料过烧或烧结；供风梁供风，风分布均匀，提高了焙烧效果，产品质量好；出料口设有水封箱，既可密封窑底，又能取走热量冷却产品，便于出料；冷却段设置抽吸梁及时抽出水蒸气和其它废气，避免下部气体对反应段的干扰。

1、  一种工业窑炉，包括有：窑体、供料装置和出料装置，窑体(3)内分为预热段(4)、反应段(5)、冷却段(7)和出料口(9)，其特征是：窑炉的反应段设有进风装置，所述进风装置与空气线(21)和低氧浓度风线相连接。

2、  根据权利要求1所述的工业窑炉，其特征是：所述低氧浓度风线为窑炉的烟气线，所述进风装置通过风机(16)与空气线(21)和烟气线连接。

3、  根据权利要求2所述的工业窑炉，其特征是：所述进风装置为供风梁(6)，所述反应段设有至少一排供风梁(6)，每排至少一根供风梁，供风梁有出风口(23)。

4、  根据权利要求3所述的工业窑炉，其特征是：所述供风梁(6)为管状体或箱状体；所述出风口23向下开口，与垂直线的夹角为0～90°；供风梁设有冷却介质流通的空腔(22)。

5、  根据权利要求4的工业窑炉，其特征是：所述反应段设有1～10排供风梁(6)，每排1～10根供风梁，上、下排供风梁相间排放，使上一排的供风梁处于下一排两根供风梁的中间位置。

6、  根据权利要求2所述的工业窑炉，其特征是：在窑炉上部设有烟气收集器(2)。

7、  根据权利要求2所述的工业窑炉，其特征是：所述风机(16)的出口管线上设有氧含量测定仪(15)或/和气体取样口。

8、  根据权利要求1～7中任一项所述所述的工业窑炉，其特征是：所述窑炉的下部出料口设有水封箱(12)；所述冷却段设有废气抽吸装置。

9、  根据权利要求8所述所述的工业窑炉，其特征是：所述废气抽吸装置为抽吸梁(8)，所述抽吸梁为箱状体或管状体，抽吸梁的下部或/和侧面设有抽吸孔。

一种工业窑炉
技术领域
本发明涉及一种工业窑炉，特别是涉及一种用于焙烧碳包衣金属球团或非金属球团的工业窑炉。
背景技术
工业上一些金属的炼制如海绵铁的炼制，需要将矿石粉碎制成球团，在球团外部包一层碳粉保护层形成包衣球，将包衣球放入窑炉内焙烧还原成金属。公开号为CN1439859A的中国发明专利申请公开一种“用于焙烧包衣球的焙烧系统”，由风机、换热器、调压器和炉体组成，炉体主要由上气封段、下气封段、过渡段和焙烧氧化段组成，热风通过热风布风器从下部进入炉体，冷风从中部冷风布风器进入焙烧氧化段，被焙烧的物料从上部进入炉体，进入焙烧氧化段进行焙烧氧化反应。该专利申请解决了向被焙烧物料供氧的问题，但进入焙烧氧化段的风只能是固定氧浓度的空气，不能根据需要调节氧浓度，容易造成被焙烧物料过烧或烧结。
本申请人公开号为CN101093138A的发明专利申请公开一种“带有供气室的反应室式竖窑”，窑体内设有储料段、反应段和成品段，所述反应段的内壁和窑体中分别设有外侧供气室和中部供气室，在外侧供气室和中部供气室之间构成反应室，供气室和相邻的反应室内表面分布有通气口，通过通气口向反应室通入空气。该专利申请提供的竖窑保持了良好的物料透气性，使外来空气与反应室内物料良好混合。但该项发明技术不能根据反应的需要按不同氧浓度分段供风，以满足金属球团还原的要求，并且反应段的供气室和反应室结构阻碍了物料向下流动，常出现架桥和烧结现象。
发明内容
为克服上述现有技术的缺陷，本发明提供一种工业窑炉，可根据被焙烧物料反应的实际需要，利用低氧浓度风来调节供风的氧浓度，以达到控制反应温度的目的。
本发明所述的工业窑炉，包括有：窑体、供料装置、出料装置。窑体内分为预热段、反应段、冷却段和出料口，窑炉有烟气出口。窑炉的反应段设有进风装置，所述进风装置与空气线和低氧浓度风线相连接。所述低氧浓度风为窑炉的烟气或氮气，或其它氧浓度低于15％的气体。
作为优选，本发明所述低氧浓度风线为窑炉的烟气线，所述进风装置通过风机与空气线和烟气线连接。空气线和烟气线连接在风机的入口，用烟气量来调节供风的氧浓度。
所述进风装置为供风梁，窑炉的反应段设有至少一排供风梁，每排至少一根供风梁，供风梁设有出风口；所述供风梁为管状体或箱状体，不排除其它结构的供风梁；供风梁的横截面为圆形、矩形，菱形或椭圆形，不排除其它的形状结构。每根供风梁上的出风口为单排或多排，出风口开口朝下，与垂直线的夹角为0～90°，出风口的数量和开口面积根据窑炉的大小和需要确定。为防止窑炉内高温烧坏供风梁，供风梁设冷却介质流通的空腔，使用的冷却介质为水或导热油。
本发明所述的反应段设有1～10排供风梁，每排1～10根供风梁，具体数量视窑炉的尺寸和加工负荷确定，上、下排供风梁相间排放，使上一排的供风梁处于下一排两根供风梁的中间位置。
在窑炉上部设有烟气收集器，烟气收集器经烟气出口与烟气除尘器连接。所述风机出口管线上设有氧含量测定仪或/和气体取样口，用于检测进入供风梁中气体的氧浓度。
所述窑炉的下部出料口设有水封箱，用于窑炉出料口密封和冷却产品。所述冷却段设有抽吸装置，用于抽吸冷却产品后上升的水蒸气和其它废气。所述抽吸装置为抽吸梁，抽吸梁为箱状体或管状体，抽吸梁的下部或/和侧面设有抽吸孔，抽吸孔的数量根据窑炉的尺寸和需要确定。
与现有技术相比，本发明的优点是：利用低氧浓度风，特别是循环烟气来调节供风的氧浓度，根据各阶段物料焙烧氧化的氧需要量定量供氧，避免氧过剩造成物料过烧或烧结；供风梁供风，风分布均匀，提高了焙烧效果，产品质量好；出料口设有水封箱，既可密封窑底，又能冷却产品，便于出料；冷却段设置抽吸梁及时抽出水蒸气和其它废气，避免下部气体对反应段的干扰。
附图说明
图1为本发明工业窑炉装置示意图；
图2为本发明另一方案工业窑炉装置示意图；
图3为本发明供风梁剖视图；
图4为本发明另一结构供风梁剖视图；
图5为本发明第三种结构供风梁剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
实施例1
本实施例所提供的工业窑炉为竖型结构，窑体截面为方形，整个窑炉为钢结构，窑体内衬有保温材料和耐火砖。如图1所示，所述窑炉包括有窑体3、供料装置1、出料装置11、烟气过滤器18、风机16和烟囱20。窑体内分为预热段4、反应段5、冷却段7、出料口9和卸料装置10。窑炉的反应段设有3排供风梁6，从上数第1、3排每排各装有一根供风梁，每根供风梁设3个出风口，第2排装有两根供风梁，每根供风梁设两个出风口。如图3所示，供风梁6为管状体，供风梁设有冷却介质流通的空腔22，使用的冷却介质为水。供风梁的出风口23向下开口，出风口为长圆形。窑炉的上部设有烟气收集器2，烟气抽收集器经烟气出口连接到烟气过滤器18的入口。烟气过滤器18出口分为4路，三路分别与空气线21会合后连接到风机16的入口，每台风机的出口连接一排供风梁6；另一路经引风机19连接到烟囱20。风机入口的烟气线和空气线21都设有阀门17，风机出口管线上装有氧含量测定仪15和气体取样口。
窑炉的下部设有水封箱12，窑炉为微正压操作，水箱中水位视窑炉的压力而定。冷却段7设有两根抽吸梁8，用于抽吸冷却产品后上升的水蒸气和其它废气体。抽吸梁为箱状体，每根抽吸梁设有4个抽吸孔，抽吸孔向下开设，抽吸孔为椭圆形。抽吸梁8通过水蒸汽处理设备13连接到抽风机14，通过抽风机连接到烟囱20。
所述窑炉按如下方式运行，被焙烧的碳包衣金属球团物料通过供料设备1进入窑体3内，经预热段4预热后向下运行进入反应段5，由供风梁6提供合适氧浓度的助燃空气进行反应。反应后的产品向下运行经冷却段7到出料口9，在出料口水封箱12冷却后，经卸料装置10和出料装置11出窑炉。反应后的烟气经烟气收集器2进入烟气过滤器18过滤除尘，除尘后的烟气分为四路，一路经引风机19进入烟囱20排放，另外三路分别与空气会合后经风机16进入各排供风梁6。用空气线21和烟气线的阀门17调节烟气量和空气量，控制进入供风梁6中空气的氧浓度。下部出料口9处冷却产品产生的水蒸气和其它窑炉废气由抽吸梁8抽出，经水蒸汽处理设备13冷凝除尘后的废气经抽风机14进入烟囱20，通过烟囱排放到大气。
实施例2
本发明另一实施方式如图2所示，窑体3内反应段设有五排供风梁，从上数第1、3、5排每排设有三根供风梁6，每根梁设有3组出风口；第2、4排每排设有两根供风梁，每根设有4组出风口；如图4所示，供风梁为菱形管状体结构，出风口设在两个向下面的中心位置，与垂直线的夹角为45°，出风口23为长方形，每组两个出风口相对安装。供风梁6设有冷却介质流通的空腔22，使用的冷却介质为导热油。
烟气收集器2连接到烟气过滤器18的入口，烟气过滤器出口与空气线会合后连接到风机16的入口，风机的出口分为六路，五路连接到各排供风梁6，五条支路上设有阀门17，用于控制进入各排供风梁的气体量。另外一路连接到烟囱20，用于排放多余的气体。空气线21设有阀门17，用于调节空气量，控制进入供风梁中气体的氧浓度。
冷却段7设有三排抽吸梁8，抽吸梁8为管状体，每根抽吸梁有5个抽吸孔，抽吸孔为长方形，设在抽吸梁的下部。
如图5所示，为本实施例提供的另一种结构的供风梁。所述供风梁6为圆管状体，设有两排出风口23。两排出风口倾斜向下，与垂直线夹角为45°，供风梁6设有冷却介质流通的空腔22。
本实施例所述窑炉的截面为圆形，其它结构及连接与实施例1相同，不再赘述。