无外排烟气的铁矿烧结系统的制作方法

本发明涉及促进减排的可循环钢铁流程技术领域，具体是无外排烟气的铁矿烧结系统。

背景技术：

在铁矿的加工过程中，会进行烧结处理，烧结过程直接影响显微结构中的晶粒尺寸、气孔尺寸及晶界形状和分布，进而影响材料的性能，在烧结的过程中，烧结煤气在助燃风的作用下可以在烧嘴处进行喷火，喷火至烧结料面上便可对烧结料进行烧结处理，但是在目前的烧结过程中，由于烧结煤气和烧结助燃风未经处理，会造成在烧结过程中产生大量的烟雾，烧结产生的烟雾排放到空气中会形成空气污染，并且会影响周围作业人员的身体健康。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供无外排烟气的铁矿烧结系统，以解决目前的烧结过程中，由于烧结煤气和烧结助燃风未经处理，会造成在烧结过程中产生大量的烟雾，烧结产生的烟雾排放到空气中会形成空气污染，并且还会影响周围作业人员的身体健康的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种无外排烟气的铁矿烧结系统，包括预热炉和用于铁矿烧结的点火炉，所述预热炉的预热炉膛内设有煤气预热管和助燃风预热管，所述煤气预热管的进气端连通有第一煤气进气管，所述煤气预热管的出气端连通有煤气导管，所述助燃风预热管的进气端连通有第一助燃风进气管，所述助燃风预热管的出气端连通有助燃风导管，所述点火炉的烧结炉膛内设有第一烧嘴，所述煤气导管和助燃风导管均连通至第一烧嘴的进气端。

作为优选，进一步的技术方案是，还包括烧结料运输装置，所述烧结料运输装置在所述烧结系统中沿点火炉至预热炉的方向进行传动，所述第一烧嘴设置于点火炉的顶部，所述第一烧嘴的喷火端朝下并且指向所述烧结料运输装置的烧结料运输面。

更进一步的技术方案是，所述第一烧嘴设置为20只，所述20只第一烧嘴设置为两排，所述两排第一烧嘴沿着与烧结料运输装置传动方向相垂直的横向平面分布。

更进一步的技术方案是，所述预热炉内设有第二烧嘴，所述第二烧嘴用于加热预热炉膛。

更进一步的技术方案是，所述第二烧嘴设置于预热炉的上侧面，所述第二烧嘴的喷火端朝下并且指向所述烧结料运输装置的烧结料运输面。

更进一步的技术方案是，所述第二烧嘴设置为5只，并且在预热炉的上侧面沿着与烧结料运输装置传动方向相垂直的横向平面均匀分布。

更进一步的技术方案是，所述第一烧嘴和第二烧嘴均为火焰长和火焰穿透力强的烧嘴。

更进一步的技术方案是，所述第二烧嘴的进气端连接有第二煤气进气管和第二助燃风进气管。

更进一步的技术方案是，所述第二煤气进气管和第二助燃风进气管上均设有第二控制阀。

更进一步的技术方案是，所述第一煤气进气管和第一助燃风进气管上均设有第一控制阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置点火炉用于铁矿的烧结，保证烧结的正常进行，同时设置预热炉，在预热炉内设置预热炉膛，预热炉膛内设置煤气预热管和助燃风预热管，并且将第一煤气进气管连通在煤气预热管的进风端，将煤气导管连接在煤气预热管的出风端，通过第一煤气进气管吹进可燃气体作为燃料，第一煤气进气管中的可燃气体吹进煤气预热管中，通过热传递使预热炉膛内的热量传递至煤气预热管中，便可对煤气预热管中的可燃气体进行预热，而预热炉膛内还设置有助燃风预热管，助燃风预热管的进风端连通有第一助燃风进气管，助燃风预热管的出风端连通有助燃风导管，从第一助燃风进气管吹进助燃风预热管内的气体便可通过预热炉膛和助燃风预热管之间的热传递进行加热，实现助燃风的加热，将煤气导管和助燃风导管均连接至第一烧嘴的进气端，便可在第一烧嘴的喷火处进行点火，从而对烧结料进行烧结，而通过预热炉对可燃气体和助燃风进行预热后，燃烧时的热效应将变高，在烧结过程中便不会产生大量的烟雾，而对空气产生污染的问题和影响周围作业人员身体健康的问题。

附图说明

图1为无外排烟气的铁矿烧结系统第一视角的结构示意图。

图2为无外排烟气的铁矿烧结系统第二视角的结构示意图。

图中：1、点火炉；2、预热炉；3、预热炉膛；4、煤气预热管；5、助燃风预热管；6、第一煤气进气管；7、煤气导管；8、第一助燃风进气管；9、助燃风导管；10、烧结炉膛；11、第一烧嘴；12、第二烧嘴；13、第二煤气进气管；14、第二助燃风进气管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1-2示出了无外排烟气的铁矿烧结系统的实施例。

参见附图1和附图2，本发明提供一种可降低烟气排量的铁矿烧结系统，可以包括有点火炉1和预热炉2，点火炉1内设置有烧结炉膛10，可以在烧结炉膛10内对铁矿烧结物料进行烧结，预热炉2内可以设置有预热炉膛3，预热炉2内的热量通过热传递的方式传递进预热炉膛3中，从而将预热炉膛3用于对烧结时所使用的可燃气体和助燃风进行预热，对可燃气体和助燃风进行预热后，在可燃气体燃烧时，可以提升热效应，避免在铁矿烧结物料进行烧结产生大量烟雾或烟气，而出现对空气产生污染的问题和影响周围作业人员身体健康的问题。

如图1和图2所示，预热炉2对可燃气体进行预热，具体可以通过在预热炉膛3内设置煤气预热管4，在烧结时所使用的第一煤气进气管6将与煤气预热管4的进气端相连通，而在烧结时所使用的煤气导管7将与煤气预热管4的出风端相连通，那么在烧结的过程中，可燃气体从第一煤气进气管6吹进，然后将从第一煤气进气管6吹进煤气预热管4中，通过预热炉膛3中的热空气与煤气预热管4之间的热传递，便可通过预热炉膛3对煤气预热管4中的可燃气体进行预热，可以将煤气预热管4内的可燃气体预热到800-900摄氏度，然后经过预热后的可燃气体将从煤气预热管4中吹进煤气导管7中，再从煤气导管7中吹到第一烧嘴11处进行燃烧。

并且可以在第一煤气进气管6上和第一助燃风进气管8上设置第一控制阀，进而控制可燃气体和助燃风的流通。

如图1和图2所示，预热炉2对助燃风进行预热，具体可以通过在预热炉膛3内设置助燃风预热管5，在烧结时所使用的第一助燃风进气管8将与可燃风预热管5的进气端相连通，而在烧结时所使用的助燃风导管9将与可燃风预热管5的出风端相连通，那么在烧结的过程中，助燃风变可从第一助燃风进气管8吹进，然后将从第一助燃风进气管8吹进助燃风预热管5中，通过预热炉膛3中的热空气与助燃风预热管5之间的热传递，便可通过预热炉膛3对助燃风预热管5中的助燃风进行预热，可以将助燃风预热管5内的可燃气体预热到800-900摄氏度，然后经过预热后的助燃风将从助燃风预热管5中吹进助燃风导管9中，再从助燃风导管9中吹到第一烧嘴11处进行助燃。

进一步的，本无外排烟气的铁矿烧结系统还可以包括有烧结料运输装置，烧结料运输装置用于不断运输烧结料，烧结料通过烧结料运输装置边进行传送边进行烧结，实现连续化的完成烧结过程，便可进行不断的重复作业，保证烧结的效率。烧结料运输装置的运输方向是从点火炉1的一侧朝向预热炉2的一侧的，点火炉1内的第一烧嘴11设置于顶侧，同时第一烧嘴11的喷火端指向烧结料运输装置的烧结料运输面，便可利用第一烧嘴11直接喷出火焰对烧结料进行烧结。

参见附图1和附图2，进一步的，可以将第一烧嘴11仅设置为20只，与原来的设置54只第一烧嘴11相比，此方式不仅减少了第一烧嘴11的个数，可以减少可燃气体的使用量，而且还更加便于对烧结温度进行控制，还可以避免在第一烧嘴11过多的情况下，会使烧结料的局部区域温度较高，产生龟壳状的烧结物阻碍热传递，从而影响内部的烧结料的继续烧结。将20只第一烧嘴11设置为2排，每一排10只烧嘴，两排第一烧嘴11沿着烧结料运输装置的传动方向设置，即是前面的一排形成预热层，后面的一排形成烧结层，从而实现烧结的有效进行。而每一排的10只第一烧嘴11均是沿着与烧结运输装置传动方向相垂直的方向均匀分布的，可以保证烧结传输装置上的烧结料运输面上的烧结料能均匀的进行预热和烧结。第一烧嘴11可以选用火焰长和火焰穿透力强的烧嘴，可以使第一烧嘴11喷火进行烧结时，解决目前的着热效率低，烧结火焰短，穿透力不足的问题。

参见附图1和附图2，进一步的，可以在预热炉2内设置第二烧嘴12，第二烧嘴12喷火时，可以通过热传递对预热炉膛3内的空气进行加热，从而实现预热炉膛3能对煤气预热管4和助燃风预热管5进行预热，进一步的便可实现对煤气预热管4内的可燃气体和助燃风预热管5内的助燃风进行预热。将第二烧嘴12设置于预热炉2的上侧面，并使第二烧嘴12的喷火端朝下，第二烧嘴12的喷火端还需指向烧结料运输装置的烧结料运输面，这样在第二烧嘴12工作时，便可不仅能为预热炉膛3进行加热，还可以对烧结料运输面上的烧结料进行补热，进一步保证烧结的充分。如图1和图2所示，可以将第二烧嘴12设置为5只，这样设计可以使得预热炉2内充分的对预热炉膛3进行预热，以及对烧结料进行补热，并且采用较少的第二烧嘴12，还可以减少可燃气体的使用量，可以避免造成可燃气体资源的浪费，在第二烧嘴12需要进行工作时，可以只需开启3只第二烧嘴12，便可使预热温度达到800-900℃，另外2只第二烧嘴12作为备用，以便于在其中的1-2只第二烧嘴12出现问题时，预热炉2还是能够正常进行工作。和第一烧嘴11一样，第二烧嘴12也可以采用火焰长和火焰穿透力强的烧嘴，可以使第二烧嘴12喷火进行预热时，着热效率较高，预热和补热的火焰较长，穿透力足。

第一烧嘴11可以设置有两个进气端，分别是第一煤气进气端和第一可燃风进气端，第一煤气进气端与煤气导管7相连通，第一可燃风进气端与助燃风导管9相连通。

第二烧嘴12可以设置有两个进气端，分别是第二煤气进气端和第二可燃风进气端，第二煤气进气端连通设置有第二煤气进气管13，第二可燃风进气端可以连通设置有第二助燃风进气管14，通过第二煤气进气管13通入可燃气体，同时通过第二助燃风进气管14通入助燃气体，便可使第二烧嘴12喷出火焰，进行预热和补热。第二煤气进风管13和第二助燃风进气管14上均可以设置有第二控制阀，通过第二控制阀控制第二煤气进风管13和第二助燃风进气管14的开合。

前述的可燃气体可以选用高炉煤气、转炉煤气或是天然气作为燃料，助燃风可以选用空气。

烧结料运输装置中还可以设置有风箱，风箱设置为多个，并且在点火炉1和预热炉2处均有设置，风箱形成的负压可以将第一烧嘴11和第二烧嘴12产生的烟气向烧结面抽，烧结料运输装置的下侧设置有烟道，风箱的出气端与烟道相连通，烟道连通至除尘器处进行处理，进一步实现本发明的无外排烟气。在烧结时，第一烧嘴11直接使铁矿烧结料燃烧进行烧结，在利用第二烧嘴12进行补热时，利用风箱产生的风压将热烟气吸收进烧结后的烧结料上，从而实现进行补热。

上述的方式进行设置，与现有烧结系统相比，有以下效果：

1、点火炉1的第一烧嘴11和预热炉2的第二烧嘴12都可以根据生产需要进行调节控制，确保了烧结矿生产的持续和质量的稳定。

2、在各个第一烧嘴11和第二烧嘴12上均设置有煤气阀门，在点火操作时更加安全可靠，当具备点火条件时，只需稍微打开一个煤气阀门，当点火燃烧正常后，根据需要逐步依次打开其他第一烧嘴11的燃气阀门，温度的控制只需分别调整煤气、空气的流量就可灵活控制，烧结炉膛10内炉膛温度可确保1000-1250℃；

3、点火炉1和预热炉2可实现单个烧嘴的控制、调节和集中控制，点火非常方便，杜绝了回火爆炸等安全隐患，生产操作、控制简单；

4、预热炉2具有非常好的预热效果，正常生产中5只第二烧嘴12只需开启3只，预热后煤气预热管4内的煤气温度和助燃风预热管5内的空气温度均能保证在800-900℃，且调整控制均非常方便；

5、在煤气的用量上，满负荷生产时，煤气流量在11000-14000m³/h之间，每班的总用量在88000-112000之间，原来的点火炉1在满负荷生产时，煤气流量在12000-15000m³/h之间，每班的总用量在96000-120000m³/班之间，节约煤气在10%-15%；

6、该项目自竣工投入使用至今，运行状况良好，各项指标稳定，操作上大大降低了员工的劳动强度，确保了安全、生产的持续稳定；

7、点火炉1和预热炉2由于热效率高，并且对第一烧嘴11和第二烧嘴12的数量进行合理的控制，煤气的使用量方面可节约煤气10%-15%左右，与每班平均煤气用量98000m³/班来计算，一天三个班的用量为：98000×3=294000m³/天，每月按28天计算，一个月的用量为：294000×28=8232000m³/天，一年的用量为：8232000×12=98784000m³/h，则一年煤气用量可在原来的基础上节约98784000×10%=9878400m³/a，按照每4.8m³发电1kwh和电价0.5元/kwh计算，年产生经济效益(9878400÷4.8)×0.5=102.9万元，可以极大的节约生产成本。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。