[发明专利]一种转底炉的炉压控制结构

说明书

技术领域

本发明属于钢铁行业金属化球团（或直接还原铁）的生产技术领域，具体涉及一种转底炉的炉压控制结构，以实现转底炉的炉压控制。

背景技术

转底炉直接还原工艺生产金属化球团（或直接还原铁）是最近三十年间发展起来的炼铁新工艺。由于这一工艺无需燃料的制备和原料的深加工，对合理利用自然资源、保护人类环境有积极作用，因而受到冶金行业的普遍关注。由于转底炉属于一种非密闭热工设备，当进出料口或其它门、孔、洞出现负压时，外界冷空气就会被吸入炉内，降低炉温，减少向被加热物料的传热量，同时增加废气产生量及其热损失；当这些开放区域出现正压时，又会引起高温炉气外逸，出现冒火现象，也将减少向被加热物料的传热量，同时增加废气热损失，这两种情况对炉内热工过程均会造成不利影响。可见，转底炉的炉压控制性能将直接影响设备的能耗和金属化球团产品的质量和产量，制定合理、有效的炉压控制方法具有非常重要的意义。

目前，转底炉的炉压控制一般采用调节烟道挡板开度以调整排烟口负压的方式进行，炉压控制目标一般是使进料口和出料口这两个最主要开放区域附近的炉压等于或稍高于外界环境大气压，即实现零压控制或微正压控制。在转底炉直接还原工艺中，为了实现炉气和球团的逆流流动以增强换热效果，烟道常设置在靠近进料口而远离出料口的位置，这样，单纯依靠调节烟道挡板就难以将进出料口附近的炉压同时控制为零或微正，因此，迫切需要更有效的设计方案对转底炉炉长方向的炉压分布进行控制。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有转底炉炉压控制方式的实际问题，从而提供一种能有效改善转底炉炉长方向炉压分布、使进出料口同时实现零压或微正压控制，从而有效降低设备能耗、提升球团品质、减轻环境污染、实现清洁生产的转底炉的炉压控制结构。

本发明主要针对将排烟烟道设置在靠近进料口一端以实现逆流换热的转底炉，发明的设计方法包括：在排烟烟道旁偏向进料口一侧设置可以调节下降幅度和遮挡面积的挡墙，可控地增大该侧炉气流向排烟口的流动阻力，另外，将排烟口到出料口间煤气烧嘴和二次风喷嘴的入射方向向主体炉气流向偏转一定角度，缓解煤气和二次风射流对炉气流动的扰动，降低流动阻力和压降。进而在调整排烟烟道挡板以控制炉内整体炉压水平的基础上，通过调整可调挡墙的下降幅度平衡排烟口两侧的炉气流动阻力、压降和进出料口附近的炉压。

本发明提供的一种转底炉的炉压控制结构，所述的转底炉包括：进料口、出料口和排烟烟道，所述的排烟烟道设置在靠近进料口的一端；其特征在于，

所述的排烟烟道偏向进料口的一侧设置有可调节下降幅度和遮挡面积的挡墙，用于可控地增大该侧炉气流向排烟口的流动阻力，另外，将排烟口到出料口间煤气烧嘴和二次风喷嘴的入射方向向主体炉气流方向偏转，缓解煤气和二次风射流对炉气流动的扰动，降低流动阻力和压降，进而在调整排烟烟道挡板以控制炉内整体炉压水平的基础上，通过调整可调挡墙的下降幅度平衡排烟口两侧的炉气流动阻力、压降和进出料口附近的炉压。

作为上述技术方案的一种改进，所述的可调节下降幅度和遮挡面积的挡墙，包括：骨架1和外墙2，骨架1由冷却水管构成，骨架1外采用耐火材料砌筑构成外墙2，所述的骨架1由提升机构3控制，用于根据检测到的转底炉进口和出口的炉压，实现微负压操作，当转底炉进口为正压时，提升转底炉挡墙，使得转底炉进口压力降低，反之则降低挡墙。

进一步地，所述的可调节下降幅度和遮挡面积的挡墙，与炉顶采用镶嵌式结构，采用密封垫和密封水槽结构将挡墙和炉顶进行密封。

进一步地，所述的提升机构3设置在转底炉内管外墙外侧，采用液压驱动。

进一步地，所述的骨架1的冷却水管与外部水管之间采用金属软管相连接，以保证隔墙能顺利实现提升和降低的操作。

作为上述技术方案的一种改进，所述的排烟口到出料口间煤气烧嘴和二次风喷嘴的入射方向向主体炉气流方向偏转10°～20°。

作为上述技术方案的一种改进，所述的转底炉从进料端到出料端有效角度为310°～335°，依次为预热段、还原I段、还原II段、均热I段和均热II段，各段跨越角度分别为50°～55°、70°～80°、70°～80°、55°～65°、55°～65°。

作为上述技术方案的一种改进，所述的转底炉炉底宽度为2m～7m，根据烟气流速的要求，预热段、还原I段、还原II段、均热I段和均热II段各段炉膛高度控制在1.2m～2.5m。

作为上述技术方案的一种改进，所述的炉膛排烟口设置在距进料口较近的预热段和还原I段交界处区间为-5°～5°。

本发明的优点在于：