还原冶炼蓄热式燃烧系统以及利用该系统进行冶炼的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种还原冶炼蓄热式燃烧系统以及利用该系统进行冶炼的方法，该系统包括：炉体、第一烧嘴、第二烧嘴、第一蓄热装置，所述第一蓄热装置包括：第一壳体，所述第一壳体内限定出第一储热空间，所述第一储热空间中具有第一空气蓄热体、第一沉降室、第一煤气蓄热体和第二沉降室，第二蓄热装置，所述第二蓄热装置包括：第二壳体，所述第二壳体内限定出第二储热空间，所述第二储热空间中具有第二空气蓄热体、第三沉降室、第二煤气蓄热体和第四沉降室，第一空气三通阀、第一煤气三通阀、第二空气三通阀、第二煤气三通阀。该系统可以高效回收烟气中的余热，从而显著提高能源利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶炼
，具体而言，本专利技术涉及一种。
技术介绍
燃气熔分炉完善了煤基转底炉直接还原-熔分工艺，对难选矿、红土镍矿、钒钛磁铁矿、硫酸渣等资源冶炼后的渣铁分离过程起着至关重要的作用，打破了埋弧炉熔炼工艺的单一性，同时可以节约大量电能，也为工业基础薄弱地区提供了一种可行性的方案。蓄热式燃烧技术，是现阶段工业炉中最广泛使用的节能环保燃烧技术，该技术已经相当成熟。然而现有的蓄热式燃烧器在熔分炉上的应用时由于冶炼过程要求的热负荷比冶金加热炉负荷高很多，所产烟气量较多，蓄热室的体积相对比较大，并且烧嘴在炉体上的位置不合理，增加了现场施工难度，而且对安装、使用、检修造成了不便，同时该类型蓄热式燃烧器在冶炼过程中产生的粉尘易造成蓄热体堵塞，蓄热体更换频率高，提高了该种燃烧器的运行成本，另外，该种类型蓄热式燃烧器没有从燃烧效果的角度考虑，煤气出口通道和空气出口通道左右分布，容易产生与空气掺混不充分、燃烧效率低、局部温度和产生的氮氧化物过高等问题，造成冶炼过程中物料氧化烧损。因此，现有的蓄热式冶炼技术有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种，该系统可以高效回收烟气中的余热，从而显著提高能源利用率。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种还原冶炼蓄热式燃烧系统，包括:炉体，所述炉体限定出冶炼空间，所述炉体的侧壁上具有点火烧嘴、第一开孔、第二开孔和物料入口；第一烧嘴，所述第一烧嘴位于所述第一开孔内，并且所述第一烧嘴具有第一空气喷口和第一煤气喷口；第二烧嘴，所述第二烧嘴位于所述第二开孔内，并且所述第二烧嘴具有第二空气喷口和第二煤气喷口；第一蓄热装置，所述第一蓄热装置包括:第一壳体，所述第一壳体内限定出第一储热空间，所述第一储热空间中沿远离所述炉体方向依次具有左沉降室和左蓄热体，所述左沉降室包括第一沉降室和第二沉降室，所述左蓄热体包括第一空气蓄热体和第一煤气蓄热体，所述第一空气蓄热体和所述第一沉降室相连且通过所述第一空气喷口与所述冶炼空间相连通，所述第一煤气蓄热体和所述第二沉降室相连且通过所述第一煤气喷口与所述冶炼空间相连通；第一空气入口，所述第一空气入口形成于所述第一壳体上，所述第一空气入口与所述第一空气蓄热体相连；第一煤气入口，所述第一煤气入口形成于所述第一壳体上，所述第一煤气入口与所述第一煤气蓄热体相连；第二蓄热装置，所述第二蓄热装置包括:第二壳体，所述第二壳体内限定出第二储热空间，所述第二储热空间中沿远离所述炉体方向依次具有右沉降室和右蓄热体，所述右沉降室包括第三沉降室和第四沉降室，所述右蓄热体包括第二空气蓄热体和第二煤气蓄热体，所述第二空气蓄热体与所述第三沉降室相连且通过所述第二空气喷口与所述冶炼空间相连通，所述第二煤气蓄热体与所述第四沉降室相连且通过所述第二煤气喷口与所述冶炼空间相连通；第二空气入口，所述第二空气入口形成于所述第二壳体上，所述第二空气入口与所述第二空气蓄热体相连；第二煤气入口，所述第二煤气入口形成于所述第二壳体上，所述第二煤气入口与所述第二煤气蓄热体相连；第一空气三通阀，所述第一空气三通阀具有第一空气阀门、第一空气换气阀、第一空气进口、第一空气废气出口和第一空气出口，所述第一空气出口与所述第一空气入口相连；第一煤气三通阀，所述第一煤气三通阀具有第一煤气阀门、第一煤气换气阀、第一煤气进口、第一煤气废气出口和第一煤气出口，所述第一煤气出口与所述第一煤气入口相连；第二空气三通阀，所述第二空气三通阀具有第二空气阀门、第二空气换气阀、第二空气进口、第二空气废气出口和第二空气出口，所述第二空气出口与所述第二空气入口相连；以及第二煤气三通阀，所述第二煤气三通阀具有第二煤气阀门、第二煤气换气阀、第二煤气进口、第二煤气废气出口和第二煤气出口，所述第二煤气出口与所述第二煤气入口相连，其中，所述第一空气蓄热体内限定出第一高温段和第一低温段，所述第一高温段靠近所述第一沉降室，所述第一煤气蓄热体中限定出第二高温段和第二低温段，所述第二高温段靠近所述第二沉降室，所述第一高温段和所述第二高温段的上部填充有陶瓷小球，所述第一高温段的中下部、所述第二高温段的中下部、所述第一低温段、所述第二低温段填充有蜂窝陶瓷，所述第二空气蓄热体内限定出第三高温段和第三低温段，所述第三高温段靠近所述第三沉降室，所述第二煤气蓄热体中限定出第四高温段和第四低温段，所述第四高温段靠近所述第四沉降室，所述三高温段和所述第四高温段的上部填充有陶瓷小球，所述第三高温段的中下部、所述第四高温段的中下部、所述第三低温段、所述第四低温段填充有蜂窝陶瓷。根据本专利技术实施例的还原冶炼蓄热式燃烧系统通过使用独立的烧嘴，较以往一体浇铸形成的系统相比，可以有效避免更换烧嘴时对炉体的破坏，并将煤气和空气从炉体的同一侧供给至炉体中，使得空气和煤气充分混合，从而显著提高燃烧效率，并且较以往两侧分别供给空气和煤气相比，可以有效避免物料的局部氧化，同时在蓄热装置中采用陶瓷小球蓄热体和蜂窝陶瓷蓄热体结合进行蓄热，使得系统结构更加紧凑，并且蓄热和放热速度快，从而显著提高余热回收效率，进而提高能源利用率，另外，在蓄热装置中通过设置沉降室，可以有效去除烟气中的颗粒物，从而有效避免蓄热体的堵塞，进而保证系统稳定运行。另外，根据本专利技术上述实施例的还原冶炼蓄热式燃烧系统还可以具有如下附加的技术特征:在本专利技术的一些实施例中，所述的还原冶炼蓄热式燃烧系统进一步包括:烟气回收装置，所述烟气回收装置分别与所述第一空气废气出口、所述第一煤气废气出口、所述第二空气废气出口和第二煤气废气出口相连。由此，可以有效避免环境污染。在本专利技术的一些实施例中，所述第一空气喷口、所述第一煤气喷口、所述第二空气喷口和所述第二煤气喷口呈椭圆形。由此，可以显著提高空气和煤气的燃烧效率。在本专利技术的一些实施例中，在竖直方向上，所述第一空气喷口位于所述第一煤气喷口上方，所述第二空气喷口位于所述第二煤气喷口上方。由此，可以进一步提高空气和煤气的燃烧效率。在本专利技术的一些实施例中，所述第一空气喷口方向、所述第一煤气喷口方向、所述第二空气喷口方向、所述第二煤气喷口方向分别独立地与水平方向呈5?10度夹角。由此，可以进一步提高空气和煤气的燃烧效率。在本专利技术的一些实施例中，所述第一蓄热装置与所述第一开孔通过第一法兰相连，所述二蓄热装置与所述第二开孔通过第二法兰相连。由此，使得系统的维护和更换更加方便。在本专利技术的一些实施例中，所述第一烧嘴与所述第一开孔的缝隙、所述第二烧嘴与所述第二开孔的缝隙分别独立地填充纤维毡。由此，可以有效避免热量的损失。在本专利技术的一些实施例中，所述第一蓄热装置和所述第二蓄热装置对称分布在所述炉体的两侧。在本专利技术的一些实施例中，所述的还原冶炼蓄热式燃烧系统进一步包括:控制装置，所述控制装置分别与所述第一蓄热装置、第二蓄热装置、第一空气三通阀、第一煤气三通阀、第二空气三通阀和第二煤气三通阀相连，且适于根据所述第一蓄热装置和所述第二蓄热装置中第一空气蓄热体、第一煤气蓄热体、第二空气蓄热体和第二煤气蓄热体的温度控制所述第一空气阀门、第一煤气阀门、第二空气阀门和第二煤气阀门的打开与关闭。在本专利技术的另一个方面，本专利技术公开了一种采用上述所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种还原冶炼蓄热式燃烧系统，其特征在于，包括：炉体，所述炉体限定出冶炼空间，所述炉体的侧壁上具有点火烧嘴、第一开孔、第二开孔和物料入口；第一烧嘴，所述第一烧嘴位于所述第一开孔内，并且所述第一烧嘴具有第一空气喷口和第一煤气喷口；第二烧嘴，所述第二烧嘴位于所述第二开孔内，并且所述第二烧嘴具有第二空气喷口和第二煤气喷口；第一蓄热装置，所述第一蓄热装置包括：第一壳体，所述第一壳体内限定出第一储热空间，所述第一储热空间中沿远离所述炉体方向依次具有左沉降室和左蓄热体，所述左沉降室包括第一沉降室和第二沉降室，所述左蓄热体包括第一空气蓄热体和第一煤气蓄热体，所述第一空气蓄热体和所述第一沉降室相连且通过所述第一空气喷口与所述冶炼空间相连通，所述第一煤气蓄热体和所述第二沉降室相连且通过所述第一煤气喷口与所述冶炼空间相连通；第一空气入口，所述第一空气入口形成于所述第一壳体上，所述第一空气入口与所述第一空气蓄热体相连；第一煤气入口，所述第一煤气入口形成于所述第一壳体上，所述第一煤气入口与所述第一煤气蓄热体相连；第二蓄热装置，所述第二蓄热装置包括：第二壳体，所述第二壳体内限定出第二储热空间，所述第二储热空间中沿远离所述炉体方向依次具有右沉降室和右蓄热体，所述右沉降室包括第三沉降室和第四沉降室，所述右蓄热体包括第二空气蓄热体和第二煤气蓄热体，所述第二空气蓄热体与所述第三沉降室相连且通过所述第二空气喷口与所述冶炼空间相连通，所述第二煤气蓄热体与所述第四沉降室相连且通过所述第二煤气喷口与所述冶炼空间相连通；第二空气入口，所述第二空气入口形成于所述第二壳体上，所述第二空气入口与所述第二空气蓄热体相连；第二煤气入口，所述第二煤气入口形成于所述第二壳体上，所述第二煤气入口与所述第二煤气蓄热体相连；第一空气三通阀，所述第一空气三通阀具有第一空气阀门、第一空气换气阀、第一空气进口、第一空气废气出口和第一空气出口，所述第一空气出口与所述第一空气入口相连；第一煤气三通阀，所述第一煤气三通阀具有第一煤气阀门、第一煤气换气阀、第一煤气进口、第一煤气废气出口和第一煤气出口，所述第一煤气出口与所述第一煤气入口相连；第二空气三通阀，所述第二空气三通阀具有第二空气阀门、第二空气换气阀、第二空气进口、第二空气废气出口和第二空气出口，所述第二空气出口与所述第二空气入口相连；以及第二煤气三通阀，所述第二煤气三通阀具有第二煤气阀门、第二煤气换气阀、第二煤气进口、第二煤气废气出口和第二煤气出口，所述第二煤气出口与所述第二煤气入口相连，其中，所述第一空气蓄热体内限定出第一高温段和第一低温段，所述第一高温段靠近所述第一沉降室，所述第一煤气蓄热体中限定出第二高温段和第二低温段，所述第二高温段靠近所述第二沉降室，所述第一高温段和所述第二高温段的上部填充有陶瓷小球，所述第一高温段的中下部、所述第二高温段的中下部、所述第一低温段、所述第二低温段填充有蜂窝陶瓷，所述第二空气蓄热体内限定出第三高温段和第三低温段，所述第三高温段靠近所述第三沉降室，所述第二煤气蓄热体中限定出第四高温段和第四低温段，所述第四高温段靠近所述第四沉降室，所述三高温段和所述第四高温段的上部填充有陶瓷小球，所述第三高温段的中下部、所述第四高温段的中下部、所述第三低温段、所述第四低温段填充有蜂窝陶瓷。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石为华，王东方，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11