用於點燃含有如礦砂和焦炭物料的一種混合物床層的裝置的製作方法

2023-10-05 22:14:14

專利名稱：用於點燃含有如礦砂和焦炭物料的一種混合物床層的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於點燃含有混合物移動床的裝置，所述混合物特別是指一種含有礦砂和焦碳的混合物，它們的燃燒產生礦砂的結塊。
在鋼鐵工業中用於轉化鐵礦砂的步驟特別包括一個使鐵礦砂結塊的步驟，該步驟主要是在鐵礦砂被放入鼓風爐之前，先將其預先點燃。
這預燃是通過主要含有礦砂和焦碳的混合物的燃燒來實現的。
通常被置於一床中的混合物被送經一破碎機，然後進入鼓風爐中。
該混合物的燃燒反應放出足夠的熱，使得當一旦點燃混合物，反應即開始，並在有適當的氧氣供應下維持下去。
一個點火裝置，通常稱為點火帽，被置於點火線路的上流側並在混合物床的表面上開始燃燒反應。然後，該燃燒隨著混合物床的移動漫延經過混合物床的整個厚度，在礦砂到達破碎機前實現完全的結塊。
人們知道，使用一點火帽，在其下方的多個燃燒器被置於混合物床的橫向邊緣的兩側上，以便將它們的燃燒產物在水平方向(即平行於混合物床的表面)上噴出，使得火焰吞沒混合物床的表面。
點火帽通過壁面的輻射在混合物床的整個寬度上將混合物床層加熱並隨著通過混合物床層其表面逐漸達到燃燒溫度。
然而，由於燃燒器的火焰在其整個長度上溫度不均勻和由於面對面設置在混合物床的兩側上的兩個燃燒器的火焰在床的中心部位相互交疊，使得床表面的溫度在其寬度方向上不均勻。
進一步而言，混合物床層厚度的可能的不均勻還會引起混合物床層表面上的溫度的不良分布。
通過使空氣在垂直於混合物床層表面的方向上循環來加速點火和實現燃燒反應的漫延，以該方式將空氣中的氧氣加入到燃燒反應中。
由於點火裝置特別保證了混合物中的水分的蒸發，使得在混合物中形成了空間，該空間使得空氣能夠循環。
混合物的過高的溫度引起了它的玻璃化和它的對空氣的可透性的喪失，從而阻礙了空氣的循環。另一方面，混合物的過低的溫度不能使礦砂結塊。而在整個厚度上獲得均勻的和很好地控制的溫度是重要的，這不能用已知的裝置實現。
進一步而言，在垂直於混合物床層表面的方向上的熱氣體的循環與來自燃燒器的氣體的噴出運動相對，該噴出運動出現在與混合物床層的表面平行的方向上。結果造成來自燃燒器的氣體通過混合物的流動不均勻。
最後，由於燃燒器的火焰相對於混合物床層的表面是水平的，它們不必要地加熱了位於其上方的點火帽的內表面，從而增加了熱損失。
主要為了克服在混合物床層的寬度方向上的溫度不均勻性的缺點，克服在氣體流動循環中的不一致以及克服氧氣的不良分布和熱損失。
本發明提供了一種用於點燃一種混合物移動床的裝置，所述混合物特別是指包括鐵礦砂和焦碳的混合物，它們的燃燒產生礦砂的結塊，該型式的裝置包括一點火帽，在它的下方設置有供給其燃料和空氣的燃燒器，點火帽在混合物床的整個寬度上方並以適當長度延伸以加熱混合物床達到點火溫度，燃燒器的軸線方向基本垂直於混合物床的表面。所述裝置的特徵在於用於每個燃燒器的燃料流動和空氣流動可以單獨地並且個別的進行調節。
按照本發明的其它特徵至少有一排設置在混合物床的寬度方向上延伸的燃燒器。
每排燃燒器與其相鄰排互相分開，兩排間距最多一米。
每米混合物床的寬度上每排至少有兩個燃燒器;
燃燒器的燃料為氣體;
燃燒器是高速氣體噴射型的。
下面的描述將揭示本發明的其它特徵和優點，參照附圖的描述如下

圖1是按照本發明的一種點火裝置的縱向剖面圖;
圖2是將混合物床層放大後的縱剖面圖，燃燒反應通過該床漫延。
圖1表示了一種用於點燃混合物12床層的點火裝置10，所示混合物在箭頭F1所示的方向上移動，並由傳送器13攜帶。
所述混合物主要包括鐵礦砂、焦碳。焦碳燃燒提供使礦砂、水和石灰結塊所需的熱能。
例如，在點火裝置10和破碎器之間的混合物床層12具有5米寬、0.5至0.7米厚和80米長與燃燒反應漫延通過混合物厚度的時間有關。
點火裝置10包括一點火帽14，點火帽至少包括一排燃燒器16，其軸線方向基本垂直於混合物床層12的表面。
每個燃燒器16包括一本體17，一氣體供應管18和一空氣供應管(為清楚起見，附圖中未示出)。一噴射熱氣的錐形19用每個燃燒器本體下方的兩條點劃線來表示。
在所述實施例中，這些燃燒器16被布置為等距離間隔配置的三排，間距最多1米，並布置在混合物床12的整個寬度上，圖中示出每排一個燃燒器。
優選地，所用的燃燒器是一種高速噴射氣體型的，如氣速高於80m/s。
由AUBURTIN商行出售的稱為JET的具有室內火焰的燃燒器具有上述特點並可被用於本發明的裝置中，它的每個燃燒器功率為300th/h。
在所述的實施例中，每排燃燒器由20個前述類型的燃燒器組成，從而總共有60個燃燒器被設置在點火帽下。
由於混合物床12具有前述尺寸，啟動一排燃燒器16足以點燃所述床層。
點火帽14可由一種耐火材料製得。
點火裝置10和混合物床12由一種磚石結構21來攜帶。
圖2表明了由在混合物床層表面上的點火裝置10所啟動的燃燒反應隨著床層移向破碎機是怎樣漫延通過床層的厚度。
混合物床層12中被劃分為3個區域。第一區22是指處於燃燒中的混合物部分，第二區24是指混合物燃燒後所得到的結塊的礦石塊和第三區域26是指尚未反應的混合物部分。
在傳送器13中的燃燒反應所漫延的長度上設置有多個狹縫28，並使混合物床層與一種已知類型(未示出)的空氣吸取裝置相通。該裝置產生一種通風效應而引起空氣按圖2中的箭頭F2所示的方向循環。循環經過床層12厚度方向和空氣提供了維持混合物的燃燒反應所需要的氧氣。
圖2的左部分表示燃燒反應開始漫延，所述燃燒反應在混合物床層12的表面上於點火裝置的出口處開始的。
圖2的右邊部分表示燃燒反應已經到達混合物床層的下側，以及混合物已經轉化成為供料給鼓風爐的結塊的礦石。
對於上述類型的混合物，燃燒以一種最佳方式發生，例如，溫度在1100℃和1250℃之間。
所得到的溫度在混合物床12的寬度相應的帶區內是均勻的，這對於在點火裝置12的出口處的燃燒反應通過混合物的厚度的良好的漫延是必不可少的。
按照本發明的裝置特別能允許控制在這樣的帶區中著火溫度的均勻性。
通過已知的通常所用的調節裝置(未示出)對於每個燃燒器16，可以分別地和單獨地調節燃燒氣流量和助燃氣(空氣)流量。進一步而言，每個燃燒器基本上加熱混合物床層12表面上的由燃燒器的氣體的噴射錐形部份所確定的一段，燃燒器的組合加熱對於將混合物在床層的整個寬度上加熱載運混合物所要求的那麼多的區域段上以達到在整個床層寬度上的點火溫度。
單獨調節每個燃燒器16的氣體的流量允許按段控制溫度，從而允許在混合物床12的表面上提供相對均勻的溫度。
還允許在厚度在0.4和0.7米之間的混合物的上表面上得到的溫度在1100℃和1250℃之間。
還可以允許調節供給焦碳燃燒所需的氧氣。
進一步而言，這種單獨調節的可能性允許採用加熱到一種截面厚度可變的混合物床層上，例如，一種V形截面的情況，如混合物床層中心比其邊緣厚或者相反。
燃燒產物的噴射和熱氣通過混合物床層的循環發生在相同的方向上，以便不產生幹擾，並且由燃燒器所消耗的氧氣和氣體量能最優化。這種方式保證了氣體進入混合物床的溫度均勻。
進一步而言，通過使用高速氣體噴射型的燃燒器16，由於快速噴射氣體引起蒸汽的再循環可改進熱和氣流的控制並在帽下建立一熱均勻區域。
由於氣體噴射出現在從帽14的頂部朝向混合物床12的表面，通過壁的熱損失比水平設置燃燒器所導致不必要地加熱點火帽的情況要少。
由按照本發明的點火裝置所提供的改進的控制熱和氣體流量可以減小帽的長度，其減少比例可以是50%或更多。的確，對給定的混合物床的移動速度在按照本發明的裝置的情況下，混合物床層的著火比在前面所述的已知裝置的情況下快。
權利要求
1.用於點燃含有一種混合物的移動床的裝置，所述混合物特別包括鐵礦砂和焦碳，它們燃燒後產生礦砂結塊，包括一點火帽，其下設置有燃燒器，用燃料和空氣為燃燒器供料，點火帽在混合物床層的整個寬度的上方和以一合適的長度延伸以加熱混合物床達到著火溫度，燃燒器的軸線基本上與混合物床層的表面相垂直，其特徵在於，對於每個燃燒器，燃料的流量和空氣的流量可分別地單獨調節。
2.按照權利要求1的裝置，其特徵在於至少設置有一排燃燒器在混合物床層的寬度方向上延伸。
3.按照權利要求2的裝置，其特徵在於每排燃燒器與其相鄰排的燃燒器的間隔最多1米。
4.按照權利要求2或3的裝置，其特徵在於每米混合物床層的寬度上，每排至少包括兩個燃燒器。
5.按照前述任一個權利要求的裝置，其特徵在於燃燒器的燃料是氣體。
6.按照權利要求5的裝置，其特徵在於燃燒器是高速氣體噴射型的。
全文摘要
用於點燃具有一種混合物(12)的移動床的裝置(10)，尤其是所述混合物包括鐵礦砂和焦炭，它們的燃燒產生礦砂的結塊。所述裝置包括一點火帽(14)，其下設置有燃燒器(16)，並且混合物床移動經過點火帽。燃燒器(16)的軸線基本上與混合物床(12)的表面相垂直，而且每個燃燒器(16)有一氣體流量和一空氣流量，所述流量可以單獨調節，燃燒器是高速氣體噴射型的。
文檔編號F27B21/06GK1063717SQ9111281
公開日1992年8月19日 申請日期1991年12月19日 優先權日1990年12月20日
發明者德奧羅夫特·J·克勞德, 格非·格羅德 申請人:索萊克公司