CN115900336A - 富氧转底炉*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种富氧转底炉***，属于冶金固废处理领域。包括转底炉、原料***、烟气***、煤气***、氧气***和氮气***；所述转底炉上设有以煤气为燃料、以富氧气为助燃剂的转底炉富氧烧嘴；所述煤气***设置有煤气预热器、原料***设置有烘干单元，所述转底炉富氧烧嘴产生的热烟气一部分经余热锅炉回收热量产生蒸汽，一部分经煤气预热器进入烘干单元；还包括煤气预热和烘干单元烧嘴，该煤气预热和烘干单元烧嘴与所述煤气预热器相连接，在空气助燃或富氧助燃两种模式下运行。本发明富氧转底炉***及工艺可使用各种热值的煤气，结合富氧燃烧方式，尤其能够充分利用钢厂的低热值煤气用于转底炉工艺，具有节约能源、减少碳排放等优势。

Description

富氧转底炉***

技术领域

本发明属于冶金固废处理领域，涉及一种富氧转底炉***。

背景技术

目前年我国粗钢产能超过亿吨，其中，长流程钢铁企业吨钢约产生40kg含铁锌尘泥(包括高炉布袋灰/瓦斯泥、转炉LT灰/OG泥、精炼灰等)，短流程吨钢约产生10kg～20kg含锌电炉灰，全年累计产生冶金含铁锌尘泥达3000万吨。

转底炉是处理低含锌固废的主流工艺，含铁锌尘泥经过转底炉还原后能够回收锌、铁等有价值元素，转底炉工艺近几年在国内冶金固废领域快速推广应用，取得了巨大的经济和社会效益。转底炉在运行过程中的煤气消耗是运营成本的主要支出项，钢厂有大量的副产煤气，尤其是高炉煤气等低热值煤气，由于转底炉内烟气含尘量高且需要回收锌，无法使用蓄热燃烧技术，因此如何运用低热值的煤气以满足转底炉的加热还原温度需求是目前面临的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种富氧转底炉***，以解决转底炉使用钢厂各种热值副产煤气的难题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种富氧转底炉***，包括转底炉、原料***、烟气***、煤气***、氧气***和氮气***；

所述转底炉上设置有转底炉富氧烧嘴，所述转底炉富氧烧嘴以煤气为燃料、以富氧气为助燃剂；

所述煤气***设置有煤气预热器、原料***设置有烘干单元，所述转底炉富氧烧嘴燃烧产生的热烟气一部分经余热锅炉回收热量产生蒸汽，一部分经煤气预热器进入烘干单元，所述煤气通过煤气预热器预热后供给转底炉富氧烧嘴；

还包括煤气预热和烘干单元烧嘴，该煤气预热和烘干单元烧嘴与所述煤气预热器相连接，以煤气为燃料、并在空气助燃或富氧助燃两种模式下运行；

所述煤气***采用的煤气热值＞700kCal/Nm3，所述煤气一部分经过煤气预热器预热后供给转底炉富氧烧嘴，煤气预热温度＜600℃，另一部分煤气供给煤气预热和烘干单元烧嘴。

可选的，所述转底炉的内环和外环都设置有多个转底炉富氧烧嘴，所述转底炉富氧烧嘴上设置有煤气接口和富氧气接口，所述煤气接口与煤气预热器相连以利用预热后的煤气，所述富氧气接口与氧气***相连。

可选的，所述原料***沿物料输送方向依次设置有原料输送单元、料仓、成球单元、成品球团冷却单元，所述氮气***用于原料输送单元及球团冷却单元。

可选的，所述转底炉排出的烟气经过余热锅炉、除尘器后一部分到烟囱排放，另一部分与煤气预热和烘干单元烧嘴产生的烟气混合，所述余热锅炉回收烟气余热产生蒸汽。

可选的，煤气预热和烘干单元烧嘴产生的热烟气与转底炉排出的部分烟气混合后，依次用于预热煤气和烘干生球。

可选的，煤气预热和烘干单元烧嘴在富氧助燃模式下运行时，采用富氧气与空气混合后供入、或富氧气与空气分别供入的形式对其供气。

可选的，所述原料***的原料经过转底炉还原后生成金属化球团。

可选的，氮气***的氮气外供或由制氧机提供。

可选的，氧气使用优先级顺序为转底炉富氧烧嘴＞煤气预热和烘干单元烧嘴。

可选的，所述制氧机采用余热锅炉回收余热产生的蒸汽驱动和/或采用外接电驱动。

本发明的有益效果在于：

本发明富氧转底炉***可使用各种热值的煤气，结合富氧燃烧方式，尤其能够充分利用钢厂的低热值煤气用于转底炉工艺，具有节约能源、减少碳排放等优势。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明***示意图，图2为本发明的另一可变***示意图。

附图标记：转底炉1、转底炉富氧烧嘴11、烟气***2、预热锅炉21、除尘器22、烟囱23、煤气***3、煤气预热器31、原料***4、原料输送单元41、料仓42、成球单元43、烘干单元44、球团冷却单元45、煤气预热和烘干单元烧嘴46、富氧气***5、制氧机51、氮气***6。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1，本发明包括转底炉1、原料***4、烟气***2、煤气***3、氧气***5和氮气***6。主工艺流程为：冶金尘泥进入原料***4后，在成球单元43中进行成球，在烘干单元44中进行烘干，烘干后的生球进入转底炉1还原，还原后生成金属化球团进入球团冷却单元45进行冷却，转底炉1采用煤气和富氧气燃烧进行供热，转底炉1排出的烟气进入烟气***2，回收烟气余热产生蒸汽。

本发明转底炉1的内环和外环都设置有多个转底炉富氧烧嘴11，转底炉富氧烧嘴11以煤气为燃料、以富氧气为助燃剂，转底炉富氧烧嘴11上设置有煤气接口和富氧气接口，其中煤气接口与预热后的煤气管道相连接，富氧气接口与富氧气管道相连接。

本发明中转底炉富氧烧嘴11、煤气预热和烘干单元烧嘴46采用的煤气热值＞700kCal/Nm3。一部分煤气经预热后供给转底炉富氧烧嘴11，另一部分供给煤气预热和烘干单元烧嘴46，其中煤气预热和烘干单元烧嘴46可设置为同一个或分开设置。

本发明转底炉1排出的烟气经过余热锅炉21、除尘器22后一部分到烟囱23排放，另一部分与煤气预热和烘干单元烧嘴46产生的烟气混合，其中余热锅炉21产生的蒸汽可外送，也可为本发明另一种方案(图2)中的制氧机51提供动力。

本发明煤气***3上设置有煤气预热器31，煤气一部分经过煤气预热器31预热后供给转底炉富氧烧嘴11，煤气预热温度＜600℃，另一部分煤气供给煤气预热和烘干单元烧嘴46。其中煤气预热和烘干单元烧嘴46产生的热烟气与转底炉1排出的部分烟气混合后，依次用于煤气预热器31和烘干单元44，所述煤气预热和烘干单元烧嘴46可在空气助燃和富氧助燃两种模式下运行，富氧气可与空气混合后供给煤气预热和烘干单元烧嘴46，或富氧气与空气分别供给煤气预热和烘干单元烧嘴46。

本发明中，原料***4包括原料输送单元41、料仓42、成球单元43和生球烘干单元44，原料经过转底炉1还原后生成金属化球团，并在出口设置有球团冷却单元45，本发明设置有氮气***6，氮气可外供或由制氧机51(图2)提供，氮气用于原料输送单元41和金属化球团冷却单元45。

本发明中，氧气使用的优先级顺序为转底炉富氧烧嘴11＞煤气预热和烘干单元烧嘴46。

图2位本发明的另一种工艺***，其与图1工艺的区别是设置有制氧机51，烟气***余热回收产生的蒸汽用于为制氧机51提供动力，蒸汽可直接驱动制氧机51，或发电后驱动制氧机51，制氧机51产生的氧气用于转底炉富氧烧嘴11，煤气预热和烘干单元烧嘴46，制氧机产生的氮气可用于原料输送单元41和金属化球团冷却单元45。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种富氧转底炉***，其特征在于：包括转底炉、原料***、烟气***、煤气***、氧气***和氮气***；

所述转底炉上设置有转底炉富氧烧嘴，所述转底炉富氧烧嘴以煤气为燃料、以富氧气为助燃剂；

所述煤气***设置有煤气预热器、原料***设置有烘干单元，所述转底炉富氧烧嘴燃烧产生的热烟气一部分经余热锅炉回收热量产生蒸汽，一部分经煤气预热器进入烘干单元，所述煤气通过煤气预热器预热后供给转底炉富氧烧嘴；

还包括煤气预热和烘干单元烧嘴，该煤气预热和烘干单元烧嘴与所述煤气预热器相连接，以煤气为燃料、并在空气助燃或富氧助燃两种模式下运行；

所述煤气***采用的煤气热值＞700kCal/Nm3，所述煤气一部分经过煤气预热器预热后供给转底炉富氧烧嘴，煤气预热温度＜600℃，另一部分煤气供给煤气预热和烘干单元烧嘴。

2.根据权利要求1所述的富氧转底炉***，其特征在于：所述转底炉的内环和外环都设置有多个转底炉富氧烧嘴，所述转底炉富氧烧嘴上设置有煤气接口和富氧气接口，所述煤气接口与煤气预热器相连以利用预热后的煤气，所述富氧气接口与氧气***相连。

3.根据权利要求1所述的富氧转底炉***，其特征在于：所述原料***沿物料输送方向依次设置有原料输送单元、料仓、成球单元、成品球团冷却单元，所述氮气***用于原料输送单元及球团冷却单元。

4.根据权利要求1所述的富氧转底炉***，其特征在于：所述转底炉排出的烟气经过余热锅炉、除尘器后一部分到烟囱排放，另一部分与煤气预热和烘干单元烧嘴产生的烟气混合，所述余热锅炉回收烟气余热产生蒸汽。

5.根据权利要求1所述的富氧转底炉***，其特征在于，煤气预热和烘干单元烧嘴产生的热烟气与转底炉排出的部分烟气混合后，依次用于预热煤气和烘干生球。

6.根据权利要求1所述的富氧转底炉***，其特征在于：煤气预热和烘干单元烧嘴在富氧助燃模式下运行时，采用富氧气与空气混合后供入、或富氧气与空气分别供入的形式对其供气。

7.根据权利要求1所述的富氧转底炉***，其特征在于：所述原料***的原料经过转底炉还原后生成金属化球团。

8.根据权利要求1所述的富氧转底炉***，其特征在于：氮气***的氮气外供或由制氧机提供。

9.根据权利要求1所述的富氧转底炉***，其特征在于：氧气使用优先级顺序为转底炉富氧烧嘴＞煤气预热和烘干单元烧嘴。

10.根据权利要求8所述的富氧转底炉***，其特征在于：所述制氧机采用余热锅炉回收余热产生的蒸汽驱动和/或采用外接电驱动。

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