[发明专利]一种焙烧竖炉

说明书

技术领域

本发明主要涉及到矿物焙烧设备领域，特指一种焙烧用竖炉。

背景技术

竖炉广泛用于铁矿球团的氧化焙烧或直接还原铁领域，钢铁冶金行业中用于铁矿球团的氧化焙烧或直接将球团还原为铁，是钢铁冶金中不可缺少的工艺设备；同时，其也可用于石灰石白云石等块状物料的焙烧，用来生产石灰，是十分普遍的一种焙烧设备。竖炉作为一种焙烧设备，与回转窑相比具有占地小、流程少、整体投资省等优点，对于中小型钢铁厂具有很高的推广价值。

常见的竖炉结构如图1所示：物料从炉体7顶部布料，通过位于顶部的干燥床1干燥，向下运行；焙烧所需热主要由炉体7两侧的燃烧室4供给。物料自上而下依次通过干燥段701、焙烧段702、均热段703、冷却段704等区域，当物料到达冷却段704后被冷却鼓风机5鼓入的冷却风冷却，球团冷却到较低温度后由排料机6排出。大部分冷却风通过冷却段704后，吸收了球团热后温度升高，并从中部导风墙2中流入干燥床1下。

其中，中部导风墙2是竖炉结构中一个很重要的组成部分，它的作用是分流从冷却段704鼓上来的冷风，图中箭头所示的即是竖炉的风流走向。为了不让焙烧段702的高温球团矿受到从下部冷却段704鼓上来的冷风影响，在焙烧段702与干燥段701设置了中部导风墙2，这样就可以让一部分冷风从中部导风墙2中间分流至炉顶散出。在中部导风墙2下方设置了大水梁3，其作用是承受中部导风墙2的重力载荷，在大水梁3中须通入循环冷却水以保证梁的承重强度不受到高温影响。

上述结构的竖炉虽然炉型简单，但却存在许多弊病：

1）中部导风墙2的寿命极短：中部导风墙2由于受大水梁3和墙体的制约，寿命极短，最长一年多，最短几十天，且检修更换起来极为麻烦，一旦中部导风墙2倒塌，需要比较长的时间才能修复，严重影响生产，同时工人的检修强度和环境相当恶劣。

2）有了中部导风墙2，竖炉需要设置与之适应的大型冷却设备，随之带来设备维护费用高、检修周期短、炉子作业率低、炉体投资费用高等一系列问题。

3）大水梁3的长度不宜过长，过长则会导致内部水温过高从而失去冷却梁壁的作用。而对大水梁3长度的限制间接导致了传统竖炉尺寸无法大型化，给钢铁企业带来了损失。

4）因为竖炉只靠两侧燃烧室4供热，无法将温度按四段调节均匀分布，这样易造成球团矿在下行的过程中结瘤，导致经常需要停炉清窑，对钢铁厂的人力、物力都造成了极大的负担，同时也严重影响了年作业率与年产量。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、使用寿命长、工作稳定可靠、操作调节性更强、可优化炉内气氛、降低焙烧物料的能耗、令加热更加均匀的焙烧竖炉。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种焙烧竖炉，包括炉体、两个以上的燃烧室以及位于炉体顶部的干燥床，所述炉体的内腔中由上至下依次分为干燥段、焙烧段、均热段和冷却段，所述燃烧室位于炉体侧面与焙烧段对应的位置处并与炉体内腔连通，所述炉体上设有回热风组件，所述回热风组件的进风端与位于燃烧室底部的炉体内腔连通，所述回热风组件的出风端与位于燃烧室顶部与干燥床之间的炉体内腔连通。

作为本发明的进一步改进：

所述回热风组件包括一组以上的风机和热风管道。

所述热风管道上设有高温调节阀。

所述热风管道出风端处的开口呈斜向上布置。

所述焙烧段、均热段和冷却段处均设有与燃烧室布置方向平行、横向穿设于炉体内腔中的燃烧梁。

所述燃烧梁包括腔体以及装设于腔体内的一个以上的中部烧嘴组件，所述腔体的底部开设有火焰喷出口，所述腔体由多根水冷梁搭接围设而成。

所述水冷梁的外表面上包裹有耐火材料层。

所述腔体顶部处的多根水冷梁由上至下依次搭接形成两层以上包覆结构。

所述耐火材料层在位于腔体外表面顶部处呈圆弧状，或者所述耐火材料层在位于腔体的底部、火焰喷出口两侧处呈圆弧状。

所述腔体内的中部设有横向隔断板，所述横向隔断板的两端支承于水冷梁上，所述中部烧嘴组件安装于横向隔断板上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的焙烧竖炉，通过设置回热风组件，由中部导风变为了两边导风，完全取消了传统的导风墙和大水梁结构；而正是由于导风墙被回热风组件所取代，以往受水梁长度限制无法大型化炉体的问题也迎刃而解。不仅克服了传统导风墙寿命短、维护成本高及风量无法调节的问题，