粉末脱碳系统技术方案

本发明专利技术公开了一种粉末脱碳系统，包括脱碳炉、进料斗、旋转及提升执行器、集料斗、燃烧器、布料器、高温除尘器和进风总管；进料斗设在脱碳炉的顶部；脱碳炉的顶部设有烟气出口，底部设有气固换热器；脱碳炉内设有集料斗，内壁上均布设有布风管；燃烧器设在最下的集料斗与气固换热器之间；气固换热器的出风口与进风总管连通，布风管与进风总管连通；进料斗和集料斗的出口下方设有布料器；布料器由旋转及提升执行器驱动。本发明专利技术采用粉状脱碳，矿料通过集料斗逐级向下，脱碳产生的热量预热矿料，通过气固换热器预热空气以及高温矿料的余热来预热空气，燃烧后的烟气经高温除尘器后部分循环到炉内调节温度，达到在脱碳炉内瞬间脱碳，精确控制脱碳温度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种脱碳系统，尤其涉及一种从含碳的钒矿土中提取五氧化二钒的生产工艺中使用的粉末脱碳系统。
技术介绍
钒作为一种具有特殊性能的材料以合金形式加入金属建材中能显著提高金属材料的强度和抗氧化性等特性。目前在五氧化二钒行业中，钒和碳大多为共生矿，在提钒过程中由于碳的存在，提钒温度无法控制。现有技术中，采用的脱碳装置主要有两种，一种为隧道块状脱碳，另一种为流化床颗粒脱碳，但在含碳的钒矿土中提取钒时，因碳的燃烧温度在650°C左右，提取钒的温度在 850°C 900°C，在含碳的钒矿土提取钒时首先必须进行脱碳处理，但往往在脱碳时脱碳的温度很难精确的控制，因此在含碳的钒矿土中提取钒都未成功。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述不足，本专利技术提供了一种可在不影响提钒的情况下精确控制碳含量的粉末脱碳系统。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案本专利技术提供的粉末脱碳系统，包括脱碳炉、进料斗、旋转及提升执行器、集料斗、燃烧器、布料器和进风总管；所述进料斗设置在脱碳炉的顶部，进料斗出料口伸进脱碳炉内； 所述脱碳炉的顶部设有烟气出口，底部设有气固换热器；所述气固换热器包括密封壳体和密封壳体内竖直设置的数个矿料流通管；所述密封壳体上设有进风口和出风口，矿料流通管与脱碳炉内相通，矿料流通管之间以及矿料流通管与密封壳体之间为空气流通通道；所述脱碳炉内、且位于烟气出口与气固换热器之间从上向下设有多个集料斗；所述脱碳炉的内壁上、且位于烟气出口与气固换热器之间均布设有多个布风管； 所述燃烧器设在最下的集料斗与气固换热器之间；所述气固换热器的出风口与进风总管内连通，所述布风管与进风总管连通； 所述进料斗的出口和集料斗的出口正下方均设有布料器，布料器为锥形结构，布料器的顶尖向上；所述布料器由旋转及提升执行器驱动可转动或/和上下移动。作为本专利技术的一种优选方案，每个所述的集料斗内设有搅料器。作为本专利技术的另一种优选方案，在布料器对应的脱碳炉的内壁圆周上均布设有多个布料风管，所述布料风管的一端与进风总管连接，另一端伸向布料器的底部。作为本专利技术的又一种优选方案，还包括矿料提升机，所述矿料提升机的出料口位于进料斗的正上方。作为本专利技术的一种改进，还包括灰斗和输料装置，所述灰斗设置在气固换热器的正下方，灰斗的出口位于输料装置的正上方。 作为本专利技术的另一种改进，还包括高温除尘器、高温风机和排烟管，所述脱碳炉上的烟气出口通过管道与高温除尘器的烟气进口连通，所述高温除尘器的净烟气出口通过管道与高温风机的进风口连通，高温风机的出风口连接排烟管。 作为本专利技术的进一步改进，还包括循环风机，所述循环风机的进风口通过管道与排烟管内相通，循环风机的进风口通过管道与气固换热器的进风口相通。与现有技术相比，本专利技术的粉末脱碳系统具有如下优点1、本专利技术采用粉状脱碳，首先启动燃烧器，脱碳炉内的温度达到设定温度后，将矿料由进料斗加入，然后通过集料斗逐级向下，在下落的过程中，脱碳产生的热量预热矿料，同时通过气固换热器预热空气以及通过高温矿料的余热来预热空气，燃烧后的烟气经高温除尘器后由高温风机排出，部分由循环风机抽回用于控制脱碳炉内的温度，可达到在脱碳炉内瞬间脱碳，精确控制温度。2、燃烧后的烟气经高温除尘器后由高温风机排出，部分由循环风机抽回用于控制脱碳炉内的温度，使燃烧后的烟气的热量也达到有效地利用。3、矿料通过集料斗逐级向下时，通过布料器将矿料向四周散开，与进入的空气有效地混合，有利于矿料在燃烧器处瞬间脱碳。附图说明图1为粉末脱碳系统的结构示意图。附图中1 一脱碳炉；2—进料斗；3—旋转及提升执行器；4一集料斗；5— 燃烧器；6—布料器；7—进风总管；8—烟气出口； 9一气固换热器；91一密封壳体； 92—矿料流通管；10—进风口； 11 一布风管；12—搅拌器；13—布料风管；14 一灰斗；15—输料装置；16—高温除尘器；17—高温风机；18—排烟管；19 一烟气进口； 20—净烟气出口； 21—循环风机；22—矿料提升机；23—布风进料阀；24—助燃风进风阀。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细地描述。图1为粉末脱碳系统的结构示意图，如图所示。粉末脱碳系统包括脱碳炉1、进料斗2、旋转及提升执行器3、集料斗4、燃烧器5、布料器6、进风总管7、矿料提升机22、灰斗 14、输料装置15、高温除尘器16、高温风机17、排烟管18和循环风机21。其中，进料斗2设置在脱碳炉1的顶部，进料斗2出料口伸进脱碳炉1内。矿料提升机22的出料口位于进料斗2的正上方。脱碳炉1的顶部设有烟气出口 8，底部设有气固换热器9。气固换热器9包括密封壳体91和密封壳体91内竖直设置的数个矿料流通管92 ；密封壳体91上设有进风口 10和出风口，矿料流通管92的内孔与脱碳炉1内相通，矿料流通管92之间以及矿料流通管92与密封壳体91之间为空气流通通道，气固换热器9的出风口与进风总管7内连通，布风管11 通过助燃风进风阀M与进风总管7连通，调节助燃风进风阀M便可调节布风管11的进风量。脱碳炉1内、且位于烟气出口 8与气固换热器9之间从上向下设有多个集料斗4(本实施例中，仅画出了三个集料斗，集料斗的数量可根据实际需要而定)。每个集料斗4内设有搅料器12，通过搅料器12驱动集料斗4内的矿料的流动，便于矿料从集料斗4的出口中滑出。脱碳炉1的内壁上、且位于烟气出口 8与气固换热器9之间均布设有多个布风管 11，所有的布风管11与内壁的切线成45°C设置，且斜向在同一个方向上，使空气在脱碳炉1 内形成气体旋流，增强与矿料的混合。燃烧器5设在最下的集料斗4与气固换热器9之间，矿料经过该燃烧器5的燃烧区内时，使矿料瞬间进行脱碳处理。进料斗2的出口和集料斗4的出口正下方均设有布料器6 (本实施例中，布料器为四个)，布料器6为锥形结构，布料器6的顶尖向上，矿料通过集料斗逐级向下时，通过布料器将矿料向四周散开，与进入的空气有效地混合。布料器6由旋转及提升执行器3驱动可转动或/和上下移动。旋转及提升执行器3驱动布料器6转动时，有利于布料器6上的矿料从布料器6上甩出；而旋转及提升执行器3驱动布料器6向上或向下移动时，可调节集料斗4的出口的大小，从而调节矿料前进速度。在布料器6对应的脱碳炉1的内壁圆周上均布设有多个布料风管13，布料风管13 的一端通过布风进料阀23与进风总管7连接，另一端伸向布料器6的底部。该布料风管13 吹出的空气使从布料器6上甩出的矿料进一步分散开，调节布风进料阀23便可调节布料风管13内的风量大小，从而调节矿料的分散程度。灰斗14设置在气固换热器9的正下方，灰斗14的出口位于输料装置15的正上方； 脱碳炉1内燃烧后的矿料通过气固换热器9的矿料流通管92进入灰斗14内，再由灰斗14 的出口排到输料装置15上，由输料装置15输送到下一工位进行提钒处理。脱碳炉1上的烟气出口 8通过管道与高温除尘器16的烟气进口 19连通，高温除尘器16的净烟气出口 20通过管道与高温风机17的进风口连通，高温风机17的出风口连接排烟管18。循环风机21的进风口通过管道与排烟管18内相通，循环风机21的进风口通过管道与气固换热器的进风口 10相通。使用该粉末脱碳系统时，首先开启燃烧器5，脱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：单文奎，
申请(专利权)人：单文奎，
类型：发明
国别省市：