CN202792952U - 石煤提钒焙烧炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种石煤提钒焙烧炉，包括：炉体，所述炉体具有加料口、出料口、出烟口和燃烧器口；燃烧器，所述燃烧器设在燃烧器口内；炉顶，所述炉顶设置在炉体的顶部；和风箱，所述风箱具有进风口和出风口，其中出风口由开有多个小孔的风帽构成，风箱位于炉体下面且通过出风口与炉体内部相连通。根据本实用新型的石煤提钒焙烧炉，石煤在流态化状态下进行脱碳和钒转化，入炉石煤中颗粒较小的从烟气排出，反应时间较短；颗粒较大的从流态化床溢流口排出，反应时间较长，符合反应需要。同时，可根据反应需要选择补充空气或富氧空气，整个反应过程石煤与空气接触良好，反应效率高，转化效果好，并且焙烧炉的体积小，占地少，设备投资少，整体成本低。

Description

石煤提钒焙烧炉

技术领域

本实用新型涉及一种石煤提钒焙烧炉。

背景技术

焙烧是石煤提钒的关键工艺，对钒转化率和提钒效率有着显著的影响。传统上，用回转窑进行焙烧，以在回转窑内进行脱碳和钒转化（氧化）。但是，用回转窑焙烧存在许多问题，首先，脱碳和钒转化需要较长的时间才能完成，而石煤处理量又很大，造成石煤提钒用回转窑规格大、转速低、利用效率低、投资成本高；其次，脱碳反应是剧烈的氧化反应，需要良好的氧化性气氛，而在回转窑内石煤与空气的接触多靠窑体转动来实现，接触不够充分，影响氧化效果。如果为了提高产能而提高回转窑的转速，空气与石煤接触时间会更短，焙烧效果差，钒转化不充分，降低了钒转化率；若进一步延长回转窑的长度，更会进一步增加了投资成本。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种石煤提钒焙烧炉，该石煤提钒焙烧炉焙烧效果好，钒转化效率高，成本低，投资少。

根据本实用新型的石煤提钒焙烧炉包括：炉体，所述炉体具有加料口、出料口、出烟口和燃烧器口；燃烧器，所述燃烧器设在所述燃烧器口内；炉顶，所述炉顶设置在所述炉体的顶部；和风箱，所述风箱具有进风口和出风口，其中所述出风口由开有多个小孔的风帽构成，所述风箱位于炉体下面且通过出风口与炉体内部相连通。

根据本实用新型的石煤提钒焙烧炉，石煤在流态化状态下进行脱碳和钒转化，根据流态化焙烧炉的特点，入炉石煤中颗粒较小的从烟气排出，反应时间较短；颗粒较大的从流态化床溢流口排出，反应时间较长，符合反应需要。同时，更可根据反应需要选择补充空气或富氧空气，整个反应过程石煤与空气接触良好，反应效率高，转化效果好，并且焙烧炉的体积小，占地少，设备投资少，整体成本低。

另外，根据本实用新型的石煤提钒焙烧炉还具有如下附加技术特征：

所述炉顶由浇注而成的耐火浇注料层构成的一体式炉顶。

由此，因此炉顶柔性好，结构稳定性和安全性能高，热稳定性和密封性能好，不漏气。进而，由于炉顶的结构稳定性和热稳定性好，炉顶的尺寸和炉体的尺寸能够增大，使石煤提钒焙烧炉的容量扩大成为可能，提高了焙烧质量和生产效率。并且通过用耐火浇注料浇注一体式的炉顶，炉顶的整体性好，加工容易，效率高，降低了成本。

所述炉体包括最外层的金属炉壳、最内层的耐火砖层、和位于中间的隔热砖层。位于最外层的金属炉壳对整个炉体起到框架的作用，从而在金属炉壳里面可以设置其他炉体层，炉体的最内层为耐火砖层，而通过在中间设置隔热砖层，能够防止金属炉壳的温度过高，由于耐火砖层的热传导性能好，因此通过设置隔热砖层能够防止炉内的热量由耐火砖层传导到金属炉壳。

所述出烟口形成在炉体的出烟部，且出烟部的最内层为耐火浇注料层、最外层为金属炉壳，中间层为隔热砖层。

所述加料口和出料口分别形成在炉体的进料部和出料部，其中进料部和出料部的最内层为耐火浇注料层、最外层为金属炉壳，中间层为隔热砖层。

根据本实用新型石煤提钒焙烧炉，出烟口、加料口和出料口处的炉体（即出烟部、进料部和出料部）的最内层由耐火浇注料浇注而成，最外层为金属炉壳，而中间层为隔热砖层，由此所述最内层可用耐火浇注料浇注成一体式的，从而整体性能好，浇注快，加工效率高，无需加工各种异型耐火砖，成本降低。中间层由隔热砖层构成，能够防止炉内热量传导到金属炉壳。

根据本实用新型的石煤提钒焙烧炉进一步包括炉顶罩，所述炉顶罩设置在炉顶的外表面上。通过在炉顶上设置炉顶罩，能够对炉顶起到保护作用，而且能够增加炉顶的强度。

所述炉体分为圆柱状的下段、截锥状的中段和圆柱状的上段，其中所述上段的直径大于下段的直径。由此，根据本实用新型的石煤提钒焙烧炉也可以称为一级扩大焙烧炉，即炉体通过截锥状的中段沿向上的方向尺寸扩大，从而提高了焙烧炉的容量，提高了生产效率。

所述下段的横截面积≥145平方米且所述拱形炉顶的拱角≥105度。根据本实用新型的石煤提钒焙烧炉，由于炉顶为一体式炉顶，因此炉顶的结构稳定性能和热稳定性能好，安全性提高，从而炉体的尺寸和炉体的容积能够增大。例如，炉体下段的横截面积大于145平方米，解决了耐火砖砌成的分体式炉顶对炉体尺寸的限制。由于炉顶为耐火浇注料浇注而成的一体式炉顶，从而拱形炉顶的拱角能够大于105度。

所述炉顶为拱形。通过设置拱形的炉顶，能够进一步增加炉顶的结构稳定性。

所述加料口设有烧嘴，当石煤含碳不足以维持反应所需热量时，可通过烧嘴燃烧天然气补充热量，维持体系的热平衡。

根据本实用新型实施例的石煤提钒焙烧炉，通过对石煤进行流态化焙烧，提高氧气与石煤的接触效果，提高焙烧效果，便于脱碳和钒转化。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的石煤提钒焙烧炉的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“中”“顶”、“底”、“横向”、“纵向”等所指示的方位和位置关系为基于附图所示的方位和位置关系，仅仅用于方便本实用新型的描述，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1详细描述根据本实用新型实施例的石煤提钒焙烧炉。

如图1所示，根据本实用新型实施例的石煤提钒焙烧炉包括炉体1、炉顶17和风箱2。这里，虽然将炉顶17作为一个单独的部件与炉体1并列描述，但是不能由此限制本实用新型，例如，也可以将炉顶17作为构成炉体1的一部分。

炉体1内部限定一炉腔并且具有加料口11a、出料口12a、出烟口13a和燃烧器口，燃烧器口内设有燃烧器S，用于向炉腔内喷射重油，天然气或柴油等燃料，以提供炉腔内焙烧所需热量。优选地，炉腔内的温度保持在800-980摄氏度，更优选地，保持在850摄氏度，以利于石煤的脱碳和钒的转化。炉腔的上开口由炉顶17封闭，下开口可以由炉体1的底板、风箱2的顶板或炉体1与风箱2之间的隔板封闭。炉体1的加料口11a用于向炉腔内加入石煤，焙烧后的脱碳和钒转后的炉料从出料口12a排出，焙烧过程中产生的烟气从出烟口13a排出焙烧炉，并且进行收集、除尘等操作。

在本实用新型的一个示例中，炉体1包括最外层的金属炉壳110、最内层的耐火砖层112、和位于中间的隔热砖层111。金属炉壳110起到的骨架作用，隔热砖层111和耐火砖层112依次布置在金属炉壳110上，隔热砖层111防止炉内的热量通过传导性能好的耐火砖层112传递到金属炉壳110，从而避免金属炉壳110的温度过高，减少了热量的损失。

风箱2具有进风口21和出风口（未示出），风箱2设置在炉体1的底部并且通过出风口与炉体1的内部相连通。风箱2的进风口21可以与风机（未示出）相连，用于向风箱2内鼓风，风箱2内的风通过出风口喷入到炉腔内，使得进入焙烧炉内的石煤以流态化的形式被焙烧。

风箱2可以通过风帽3与炉体1的内部（炉腔）相连通。更具体而言，风帽3的下端与风箱2的顶板（或炉体1的底板，或炉体1与风箱2之间的隔板）上设置的对应的孔连通，而上端穿过炉体1的底壁伸入炉体1内，可以设置任何合适数量的风帽3。此外，风帽3在炉体1的底壁上可以均匀地布置，从而使得石煤在焙烧炉炉腔内更好地流态化。为了防止风帽3伸入炉腔内的部分烧坏，在炉体1的内底壁上可以浇注耐火浇注料，耐火浇注料层的厚度大于或等于风帽3伸入炉腔内的部分的高度，从而对风帽3起到保护作用。

炉顶17安装在炉体1的顶部，以封闭炉体1的上端开口。

根据本实用新型实施例的石煤提钒焙烧炉，通过将石煤进行流态化焙烧，氧气与石煤接触好，缩短了脱碳和钒转化所需时间，焙烧效果好，钒转化效率高，与传统回转窑相比，降低了设备投资。另外，根据本实用新型的石煤提钒焙烧炉温度分布均匀、易于控制，而石煤脱碳与钒转化也是在固定温度下的反应，使用焙烧炉焙烧省去了回转窑的升温、反应、降温各段，设备利用效率更高。同时，焙烧炉充分利用了脱碳放出的热量，如热量不足则通过燃烧器S补充热量，既有效利于了石煤燃烧的热量，降低了能耗，又保证了反应温度。

根据本实用新型的一个示例，炉顶17由耐火浇注料浇注而成为一体的，耐火浇注料例如为耐火水泥。用耐火浇注料浇注一体式炉顶17，因此炉顶17的柔性好，结构稳定性和安全性能高，热稳定性和密封性能好。由于炉顶17的结构稳定性和热稳定性好，因此炉顶17的尺寸可以增大，从而炉体1的尺寸能够增大，由此可以增加石煤提钒焙烧炉的容量，提高了焙烧质量和生产效率，克服了由耐火砖砌成的分体式炉顶存在的问题，并且能够提高炉顶的整体结构性能，加工容易，效率高，降低了成本。

如图1所示，根据本实用新型的一个示例，在上下方向上，炉体1可以分成三个部分：圆柱状的下段14、截锥状的中段15和圆柱状的上段16，其中上段16的直径大于下段14的直径，由此根据本示例的石煤提钒焙烧炉也成为一级扩大焙烧炉，由于上段的直径增大，从而降低了空气直线速度，控制了烟尘率在一定程度，保证烟尘的脱碳和转化效率。

如上所述，由于炉顶17为一体式炉顶，因此炉体1的尺寸可以增加。根据本实用新型的一个示例，直径最小的下段的直径可以达到13600毫米，即下段的横截面积可以超过145平方米，相比炉体下部横截面积不超过138平方米的传统石煤提钒焙烧炉，根据本实用新型的石煤提钒焙烧炉，容量能够显著增加。

如图1所示，在本实用新型的一个示例中，整体式炉顶17为拱形，由此能够进一步增加炉顶的结构稳定性。由于炉顶17为一体式的，因此拱形炉顶17的拱角能够大于或等于105度，即炉顶17的尺寸增大。

在本实用新型的一个示例中，出烟口13a形成在炉体1的出烟部13，出烟部13的最内层为浇注而成的一体的耐火浇注料层、最外层为金属炉壳110，中间层为隔热砖层111。由此，用于浇注而成的一体式的出烟部13，即最内层用耐火浇注材料层代替耐火砖层，从而整体性能好，浇注快，效率高，并且无需加工各种异型的耐火砖，因此成本降低。

类似地，在本实用新型的另一个示例中，加料口11a和出料口12a分别形成在炉体1的进料部11和出料部12，进料部11和出料部12的最内层为耐火浇注料层、最外层为金属炉壳110，中间层为隔热砖层111。

在本实用新型进一步的示例中，石煤提钒焙烧炉进一步包括炉顶罩171，炉顶罩171设置在炉顶17的外表面上。通过在炉顶17上设置炉顶罩171，能够对炉顶17起到保护作用，而且能够增加炉顶17的强度。

所述加料口设有烧嘴（未示出），当石煤含碳不足以维持反应所需热量时，可通过烧嘴燃烧天然气补充热量，维持体系的热平衡。

根据本实用新型实施例的石煤提钒焙烧炉，通过对石煤进行流态化焙烧，提高氧气与石煤的接触效果，提高焙烧效果，便于脱碳和钒转化。

通过用耐火浇注料浇注成一体（整体）式的炉顶17，能够增加炉顶17柔性，结构稳定性和安全性能，由此热稳定性好和密封性能好，不漏气。进而炉顶17的尺寸可以增大，从而炉体1的尺寸能够增大，保证了焙烧质量。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种石煤提钒焙烧炉，其特征在于，包括：

炉体，所述炉体具有加料口、出料口、出烟口和燃烧器口；

燃烧器，所述燃烧器设在所述燃烧器口内；

炉顶，所述炉顶设置在所述炉体的顶部；和

风箱，所述风箱具有进风口和出风口，其中所述出风口由开有多个小孔的风帽构成，所述风箱位于所述炉体下面且通过所述出风口与所述炉体内部相连通。

2.根据权利要求1所述的石煤提钒焙烧炉，其特征在于，所述炉顶由浇注而成的耐火浇注料层构成的一体式炉顶。

3.根据权利要求1所述的石煤提钒焙烧炉，其特征在于，所述炉体包括最外层的金属炉壳、最内层的耐火砖层、和位于中间的隔热砖层。

4.根据权利要求3所述的石煤提钒焙烧炉，其特征在于，所述出烟口形成在炉体的出烟部，且所述出烟部的最内层为耐火浇注料层、最外层为金属炉壳，中间层为隔热砖层。

5.根据权利要求3所述的石煤提钒焙烧炉，其特征在于，所述加料口和出料口分别形成在炉体的进料部和出料部，其中所述进料部和出料部的最内层为耐火浇注料层、最外层为金属炉壳，中间层为隔热砖层。

6.根据权利要求1所述的石煤提钒焙烧炉，其特征在于，进一步包括炉顶罩，所述炉顶罩设置在炉顶的外表面上。

7.根据权利要求1所述的石煤提钒焙烧炉，其特征在于，所述炉体分为圆柱状的下段、截锥状的中段和圆柱状的上段，其中所述上段的直径大于下段的直径。

8.根据权利要求7所述的石煤提钒焙烧炉，其特征在于，所述下段的横截面积≥145平方米且所述拱形炉顶的拱角≥105度。

9.根据权利要求1所述的石煤提钒焙烧炉，其特征在于，所述炉顶为拱形。

10.根据权利要求1－9中任一项所述的石煤提钒焙烧炉，其特征在于所述加料口设有烧嘴。

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