CN1063717A - 用于点燃含有如矿砂和焦炭物料的一种混合物床层的装置 - Google Patents

Abstract

用于点燃具有一种混合物(12)的移动床的装置 (10)，尤其是所述混合物包括铁矿砂和焦炭，它们的 燃烧产生矿砂的结块。所述装置包括一点火帽(14)， 其下设置有燃烧器(16)，并且混合物床移动经过点火 帽。燃烧器(16)的轴线基本上与混合物床(12)的表面 相垂直，而且每个燃烧器(16)有一气体流量和一空气 流量，所述流量可以单独调节，燃烧器是高速气体喷 射型的。

Description

本发明涉及一种用于点燃含有混合物移动床的装置，所述混合物特别是指一种含有矿砂和焦碳的混合物，它们的燃烧产生矿砂的结块。

在钢铁工业中用于转化铁矿砂的步骤特别包括一个使铁矿砂结块的步骤，该步骤主要是在铁矿砂被放入鼓风炉之前，先将其预先点燃。

这预燃是通过主要含有矿砂和焦碳的混合物的燃烧来实现的。

通常被置于一床中的混合物被送经一破碎机，然后进入鼓风炉中。

该混合物的燃烧反应放出足够的热，使得当一旦点燃混合物，反应即开始，并在有适当的氧气供应下维持下去。

一个点火装置，通常称为点火帽，被置于点火线路的上流侧并在混合物床的表面上开始燃烧反应。然后，该燃烧随着混合物床的移动漫延经过混合物床的整个厚度，在矿砂到达破碎机前实现完全的结块。

人们知道，使用一点火帽，在其下方的多个燃烧器被置于混合物床的横向边缘的两侧上，以便将它们的燃烧产物在水平方向（即平行于混合物床的表面）上喷出，使得火焰吞没混合物床的表面。

点火帽通过壁面的辐射在混合物床的整个宽度上将混合物床层加热并随着通过混合物床层其表面逐渐达到燃烧温度。

然而，由于燃烧器的火焰在其整个长度上温度不均匀和由于面对面设置在混合物床的两侧上的两个燃烧器的火焰在床的中心部位相互交叠，使得床表面的温度在其宽度方向上不均匀。

进一步而言，混合物床层厚度的可能的不均匀还会引起混合物床层表面上的温度的不良分布。

通过使空气在垂直于混合物床层表面的方向上循环来加速点火和实现燃烧反应的漫延，以该方式将空气中的氧气加入到燃烧反应中。

由于点火装置特别保证了混合物中的水分的蒸发，使得在混合物中形成了空间，该空间使得空气能够循环。

混合物的过高的温度引起了它的玻璃化和它的对空气的可透性的丧失，从而阻碍了空气的循环。另一方面，混合物的过低的温度不能使矿砂结块。而在整个厚度上获得均匀的和很好地控制的温度是重要的，这不能用已知的装置实现。

进一步而言，在垂直于混合物床层表面的方向上的热气体的循环与来自燃烧器的气体的喷出运动相对，该喷出运动出现在与混合物床层的表面平行的方向上。结果造成来自燃烧器的气体通过混合物的流动不均匀。

最后，由于燃烧器的火焰相对于混合物床层的表面是水平的，它们不必要地加热了位于其上方的点火帽的内表面，从而增加了热损失。

主要为了克服在混合物床层的宽度方向上的温度不均匀性的缺点，克服在气体流动循环中的不一致以及克服氧气的不良分布和热损失。

本发明提供了一种用于点燃一种混合物移动床的装置，所述混合物特别是指包括铁矿砂和焦碳的混合物，它们的燃烧产生矿砂的结块，该型式的装置包括一点火帽，在它的下方设置有供给其燃料和空气的燃烧器，点火帽在混合物床的整个宽度上方并以适当长度延伸以加热混合物床达到点火温度，燃烧器的轴线方向基本垂直于混合物床的表面。所述装置的特征在于用于每个燃烧器的燃料流动和空气流动可以单独地并且个别的进行调节。

按照本发明的其它特征：

至少有一排设置在混合物床的宽度方向上延伸的燃烧器。

每排燃烧器与其相邻排互相分开，两排间距最多一米。

每米混合物床的宽度上每排至少有两个燃烧器;

燃烧器的燃料为气体;

燃烧器是高速气体喷射型的。

下面的描述将揭示本发明的其它特征和优点，参照附图的描述如下：

图1是按照本发明的一种点火装置的纵向剖面图;

图2是将混合物床层放大后的纵剖面图，燃烧反应通过该床漫延。

图1表示了一种用于点燃混合物12床层的点火装置10，所示混合物在箭头F₁所示的方向上移动，并由传送器13携带。

所述混合物主要包括铁矿砂、焦碳。焦碳燃烧提供使矿砂、水和石灰结块所需的热能。

例如，在点火装置10和破碎器之间的混合物床层12具有5米宽、0.5至0.7米厚和80米长与燃烧反应漫延通过混合物厚度的时间有关。

点火装置10包括一点火帽14，点火帽至少包括一排燃烧器16，其轴线方向基本垂直于混合物床层12的表面。

每个燃烧器16包括一本体17，一气体供应管18和一空气供应管（为清楚起见，附图中未示出）。一喷射热气的锥形19用每个燃烧器本体下方的两条点划线来表示。

在所述实施例中，这些燃烧器16被布置为等距离间隔配置的三排，间距最多1米，并布置在混合物床12的整个宽度上，图中示出每排一个燃烧器。

优选地，所用的燃烧器是一种高速喷射气体型的，如气速高于80m/s。

由AUBURTIN商行出售的称为JET的具有室内火焰的燃烧器具有上述特点并可被用于本发明的装置中，它的每个燃烧器功率为300th/h。

在所述的实施例中，每排燃烧器由20个前述类型的燃烧器组成，从而总共有60个燃烧器被设置在点火帽下。

由于混合物床12具有前述尺寸，启动一排燃烧器16足以点燃所述床层。

点火帽14可由一种耐火材料制得。

点火装置10和混合物床12由一种砖石结构21来携带。

图2表明了由在混合物床层表面上的点火装置10所启动的燃烧反应随着床层移向破碎机是怎样漫延通过床层的厚度。

混合物床层12中被划分为3个区域。第一区22是指处于燃烧中的混合物部分，第二区24是指混合物燃烧后所得到的结块的矿石块和第三区域26是指尚未反应的混合物部分。

在传送器13中的燃烧反应所漫延的长度上设置有多个狭缝28，并使混合物床层与一种已知类型（未示出）的空气吸取装置相通。该装置产生一种通风效应而引起空气按图2中的箭头F₂所示的方向循环。循环经过床层12厚度方向和空气提供了维持混合物的燃烧反应所需要的氧气。

图2的左部分表示燃烧反应开始漫延，所述燃烧反应在混合物床层12的表面上于点火装置的出口处开始的。

图2的右边部分表示燃烧反应已经到达混合物床层的下侧，以及混合物已经转化成为供料给鼓风炉的结块的矿石。

对于上述类型的混合物，燃烧以一种最佳方式发生，例如，温度在1100℃和1250℃之间。

所得到的温度在混合物床12的宽度相应的带区内是均匀的，这对于在点火装置12的出口处的燃烧反应通过混合物的厚度的良好的漫延是必不可少的。

按照本发明的装置特别能允许控制在这样的带区中着火温度的均匀性。

通过已知的通常所用的调节装置（未示出）对于每个燃烧器16，可以分别地和单独地调节燃烧气流量和助燃气（空气）流量。进一步而言，每个燃烧器基本上加热混合物床层12表面上的由燃烧器的气体的喷射锥形部份所确定的一段，燃烧器的组合加热对于将混合物在床层的整个宽度上加热载运混合物所要求的那么多的区域段上以达到在整个床层宽度上的点火温度。

单独调节每个燃烧器16的气体的流量允许按段控制温度，从而允许在混合物床12的表面上提供相对均匀的温度。

还允许在厚度在0.4和0.7米之间的混合物的上表面上得到的温度在1100℃和1250℃之间。

还可以允许调节供给焦碳燃烧所需的氧气。

进一步而言，这种单独调节的可能性允许采用加热到一种截面厚度可变的混合物床层上，例如，一种V形截面的情况，如混合物床层中心比其边缘厚或者相反。

燃烧产物的喷射和热气通过混合物床层的循环发生在相同的方向上，以便不产生干扰，并且由燃烧器所消耗的氧气和气体量能最优化。这种方式保证了气体进入混合物床的温度均匀。

进一步而言，通过使用高速气体喷射型的燃烧器16，由于快速喷射气体引起蒸汽的再循环可改进热和气流的控制并在帽下建立一热均匀区域。

由于气体喷射出现在从帽14的顶部朝向混合物床12的表面，通过壁的热损失比水平设置燃烧器所导致不必要地加热点火帽的情况要少。

由按照本发明的点火装置所提供的改进的控制热和气体流量可以减小帽的长度，其减少比例可以是50%或更多。的确，对给定的混合物床的移动速度在按照本发明的装置的情况下，混合物床层的着火比在前面所述的已知装置的情况下快。

Claims (6)

1、用于点燃含有一种混合物的移动床的装置，所述混合物特别包括铁矿砂和焦碳，它们燃烧后产生矿砂结块，包括一点火帽，其下设置有燃烧器，用燃料和空气为燃烧器供料，点火帽在混合物床层的整个宽度的上方和以一合适的长度延伸以加热混合物床达到着火温度，燃烧器的轴线基本上与混合物床层的表面相垂直，其特征在于，对于每个燃烧器，燃料的流量和空气的流量可分别地单独调节。

2、按照权利要求1的装置，其特征在于至少设置有一排燃烧器在混合物床层的宽度方向上延伸。

3、按照权利要求2的装置，其特征在于每排燃烧器与其相邻排的燃烧器的间隔最多1米。

4、按照权利要求2或3的装置，其特征在于每米混合物床层的宽度上，每排至少包括两个燃烧器。

5、按照前述任一个权利要求的装置，其特征在于燃烧器的燃料是气体。

6、按照权利要求5的装置，其特征在于燃烧器是高速气体喷射型的。