專利名稱：與燒結有關的氣體加熱的設備和方法
技術領域：
本發明涉及到與連續燒結有關的在循環氣體通道中加熱氣體的設 備和方法。
背景技術：
目前連續燒結采用的是傳送帶式燒結設備，其中，料床首先形成 于傳送帶上。要被燒結的料床通常由低強度的球團或礦粉組成，它們 通過燒結被硬化，這樣球團或燒結料就可以進一步被輸入例如熔煉爐， 而不會產生粉塵帶來的問題。通常燒結設備包括獨立的千燥區、預熱 區、用于燒結要燒結原料的燒結區和用于冷卻燒結產品的冷卻區，不 同的階段是通過將氣體導引通過料床和傳送帶實現的。例如，當處理 鐵合金球團時，熱氣體被導引通過燒結區的料床和傳送帶，這樣料床的溫度就被升高到1000。C到1600。C的范圍。在高溫時，球團或燒結料 與熱氣體產生反應，并同時被硬化。通過導引冷卻氣體通過料床和傳 送帶，硬化的球團被冷卻。如上所述，在燒結設備中對燒結原料的熱處理也是通過氣體實現 的，即，將氣體單元緊鄰燒結帶地圍繞燒結帶定位。因此，氣體被導 入進行冷卻，這在燒結帶的尾部進行，氣體例如從燒結帶的下方導入， 然后氣體從燒結帶的上方被吸入循環氣體通道，在循環氣體通道中至 少部分氣體被加熱，并被導引到燒結帶的起始處，用于燒結帶的干燥 區、加熱區或燒結區。按照慣例，用于燒結的氣體通過與循環氣體通道相關定位的獨立 的燃燒室被加熱，其中，燃燒和分解所需的空氣也與燃料一起被輸入 燃燒器。美國專利4332551的解決方案是，采用氣體通道外的獨立的 燃燒室來加熱氣體。 發明內容本發明涉及到在與連續燒結相關的氣體通道中加熱氣體的設備和 方法。在燒結爐中，熱氣體從燒結帶的上方被導入以燒結位于燒結帶 上的原料，并且氣體通道的一部分形成為燃燒室，其中，氣體由形成 為氣體通道一部分的獨立的各燃燒器單元加熱。根據本發明，至少一 個氣體通道中設有至少一個布置作為氣體通道一部分的燃燒器單元， 該氣體通道具有至少 一個壁和至少兩個氣體單元，其中來自于氣體單 元的氣體與燒結帶上的原料相接觸，燃燒器單元包括至少一個獨立的 設于氣體通道壁上的燃燒空間。根據本發明的優選實施例，燃燒器單 元包括支撐結構，該支撐結構至少部分地包圍燃燒空間并且適合作為 氣體通道壁的一部分。用于加熱的氣體燃料或液體燃料的任意一種都 在獨立的燃燒空間中由點火燃燒器和已輸入的助燃空氣點燃，在這之 后，加熱就不再需要單獨的助燃空氣，而是助燃空氣從循環氣體通道 內的氣體獲得。因此，燃燒室形成在至少一些循環氣體通道中，并且 不再需要氣體通道外獨立的燃燒室。但是，如果必要，可將輸入的單 獨的助燃空氣用作助燃空氣。依據本發明的燃燒器布置可用于在氣體 通道中提供均勻的溫度分布，并且通過將燃燒器單元相對于氣體通道 中點以傾斜的位置放置，以使燃燒空間中線與氣體通道中線之間的夾角優選為5度到50度，這對于氣體通道中氣流的行為會產生有利的影 響。氣體通道的磚石結構不受燃燒器單元所產生熱的影響，這是因為 燃燒器單元可以被定位成使加熱的氣流被導引離開磚石結構。依據本發明的燃燒器單元優選位于循環氣體通道的轉彎處，并且 離被燒結的料床足夠遠。當有多個燃燒器單元時，例如每條氣體通道 配備兩個燃燒器單元，控制范圍就變大并且一些燃燒器單元就可以用 于燒結爐的啟動。燃燒器單元易于拆卸和替換，這是必需的，例如在 維修保養時。附屬的權利要求公開了本發明的必要特征。
下面將通過附圖詳細介紹本發明的設備，其中
圖l是燒結設備的示意圖，圖2是沿圖1中B-B線的剖視圖。
具體實施方式
參見圖1,該燒結設備由圍繞處于末端的滾筒(未顯示)轉動的 燒結帶l、燒結爐17以及相關的氣體通道2、 3、 4構成，氣體經由該 氣體通道在燒結爐的不同部分之間循環。圖2詳細顯示了氣體通道4 在B-B點處的剖視圖。連續燒結包括閉合的氣體循環，并且循環氣體 用于燒結過程的各個階段。該燒結設備還包括支撐結構(未顯示)。要 被燒結的原料被輸入，從而在燒結帶1的頂部形成了料床。在燒結爐 里，要被燒結的原料首先經過干燥區18和預熱區19，然后移至具有 一個或多個部分的燒結區20。在燒結區之后，該燒結設備通常包括穩 定區21,穩定區之后是有多個部分的冷卻區22。氣體23通過氣體單 元24導入燒結設備，并首先進入冷卻區的各個部分。氣體單元被連接 至一個或多個鼓風機(未顯示)。當氣體經過燒結帶1并經過位于燒結 帶頂部的要被燒結原料的料床后，該氣體從每個所述部分吸入到各個 氣體通道2、 3和4中。要從最外面的氣體通道2 (在要被燒結原料的 流動方向上看)被去除的氣體被導入干燥區18，并且該氣體通道通常 沒有配備燃燒器單元。相反，來自于更接近燒結設備中部的冷卻部分 的氣體被導入氣體通道3和4,氣體通道3和4配備了燃燒器單元5、 27、 28和29。氣體通道的內部由耐火材料制成。具有燃燒器單元的氣 體通道也優選配備了除氣單元26，該除氣單元主要用于緊急情況。燒 結后的材料從燒結帶移走用于進一步的處理。氣體從燒結區、預熱區 和干燥區移至去除單元25。氣體從去除單元25被導向氣體凈化過程，并可能被回收至燒結過程。圖2顯示了燃燒器單元5和27是如何安裝到氣體通道4中的。在 圖2的方案中，氣體通道4包括兩個燃燒器單元5和27,它們都被放 置在該氣體通道的轉彎處9。燃燒器單元5和27布置作為氣體通道的 一部分，每個燃燒器單元包括至少一個獨立的設于氣體通道壁6上的
燃燒空間7。燃燒空間7的作用是保護由燃燒器單元產生的火焰以及 火焰形態不受在氣體通道中流動的任意過程氣流23的影響。燃燒空間 7的尺寸根據所使用燃料的數量以及燃燒器噴槍的類型而定。燃燒器 單元5、 27包括至少部分地圍繞燃燒空間7的支撐結構8，并且該支 撐結構適于裝配作為氣體通道3、 4的壁6的一部分。支撐結構8優選 采用與氣體通道的壁6相同的材料。燃燒器單元可作為氣體通道的一 部分，并且整個燃燒器單元易于被另一燃燒器單元替換。燃燒器單元 5和27包括供給管10和11，既可用于液體燃料，例如油，也可以用 于氣體燃料，例如CO氣體。此外，燃燒器單元包括點火燃燒器12， 用來點燃噴射到燃燒空間7中的燃料以及空氣，從而形成指向氣流23 的火焰。顯然，燃料供給管和點火燃燒器的位置可以與圖2的配置不 同。但是，在不影響燒結過程的情況下，該燃料可以用另一燃料來代 替。根據在每個過程中哪種燃料最經濟，可以改變所采用的燃料。但 是，優選而非必須的是，燃燒器單元5配備有可用于至少兩種不同燃 料的供給管。例如，如果暫時得不到油，甚至可以采用CO氣體或LPG 氣體進行加熱。燃燒器單元包括用于助燃空氣的供給管30,該助燃空氣用來點燃 點火燃燒器12，從而可在燃燒器單元的燃燒空間7內點燃火焰。除了 只在加熱初始使用的點火燃燒器12夕卜，該燒結設備并不必須需要獨立 輸送助燃空氣。但是，優選為燃燒器單元提供獨立的助燃空氣供給裝 置13，它可以在需要時將助燃空氣輸入氣體通道4。否則，燃燒所需 的空氣就從循環氣體通道內流動的氣體中獲得，即氣體通道作為燃燒 室進行工作。另外，燃燒器單元還包括火焰檢測器14,用于維持并點 燃火焰。燃燒器單元的方向被控制成使得過程氣體的流動不會使火焰 噴向通道的磚石材料。因此，燃燒器單元位于氣體通道4中，以使燃 燒器單元的燃燒空間7的中心線15與氣體通道的中心線16之間的夾 角A優選為5到50度。因此，根據本例，這樣的位置阻止了來自于 冷卻區22的氣流23撞擊鋪設在氣體通道水平部分的保護磚石。根據本例，氣體通道4中設置了兩個燃燒器單元5和27,第二個燃燒器單元可作為第一個燃燒器單元的支持燃燒器，或輔助燒結爐的 啟動。原則上，燃燒器單元的數量可根據工藝條件而變化。例如，當 一個燃燒器單元被損壞時，可以輕松地從循環氣體通道中拆卸該燃燒器，并安裝另一個類似的燃燒器單元。燃燒器單元的支撐結構8的邊 緣優選被修圓，從而當氣流23流向燃燒器單元時對氣流23的阻礙盡 可能小。顯然，對于本領域的技術人員來說，本發明的各種實施例并不限 于前面例舉的例子，而是在附屬權利要求的范圍內可變。
權利要求
1、與連續燒結有關的在位于燒結帶(1)上方的氣體通道(2、3、4)中加熱氣體(23)的一種設備，該氣體通道包括至少一個壁(6)和至少兩個氣體單元(24、25)，來自于氣體單元的氣體與燒結帶(1)上的原料相接觸，其特征在于，至少一個氣體通道(2、3、4)內設有至少一個布置作為該氣體通道的一部分的燃燒器單元(5、27、28、29)，該燃燒器單元包括至少一個設于氣體通道的壁(6)上的獨立的燃燒空間(7)。
2、 根據權利要求1所述的設備，其特征在于，燃燒器單元(5、 27)包括支撐結構(8),該支撐結構至少部分地包圍燃燒空間(7)并 且能裝配作為氣體通道(3、 4)的壁(6)的一部分。
3、 根據權利要求1所述的設備，其特征在于，燃燒器單元(5、 27、 28、 29)可以設置在氣體通道(3、 4)的轉彎處(9)。
4、 根據權利要求1所迷的設備，其特征在于，燃燒器單元(5、 27、 28、 29)包括至少一條氣體燃料的供給管(10)和至少一條液體 燃料的供給管(11)。
5、 根據權利要求1所述的設備，其特征在于，燃燒器單元(5、 27、 28、 29)包括至少一個點火燃燒器(12)和該點火燃燒器的助燃 空氣單元(30)。
6、 根據權利要求1所述的設備，其特征在于，燃燒器單元(5、 27、 28、 29)包括用于助燃空氣的供給裝置(13)。
7、 根據權利要求1所述的設備，其特征在于，燃燒器單元(5、 27、 28、 29)包括至少一個火焰檢測器(14)。
8、 根據權利要求1所述的設備，其特征在于，燃燒器單元(5、 27、 28、 29)設置于氣體通道(3、 4)內，使得燃燒空間(7)的中心 線(15)與氣體通道的中心線(16)之間的夾角(A)優選為5到50 度。
9、 根據權利要求1所迷的設備，其特征在于，燃燒器單元(5、 27、 28、 29)可以從氣體通道(3、 4)中拆除。
10、 根據權利要求1所述的設備，其特征在于，在每個氣體通道 中配備了兩個燃燒器單元，其中的一個燃燒器作為支持燃燒器。
11、 與連續燒結有關的在位于燒結帶U)上方的氣體通道(2、 3、 4)中加熱氣體(23)的一種方法，氣體通道至少包括壁(6)和氣體 單元(24、 25)，來自于氣體單元的氣體與燒結帶(1)上的原料相接 觸，其特征在于，氣體由至少一個布置作為氣體通道(3、 4)的一部 分的燃燒器單元(5、 27、 28、 29)加熱，從而使用于加熱的燃料在設 于氣體通道的壁(6)上的獨立的燃燒空間(7)中燃燒，并且燃燒所 需助燃空氣的至少一部分來自于氣體通道(3、 4)內流動的氣體。
12、 根據權利要求11所述的設備，其特征在于，液體燃料通過至 少一根液體燃料供給管(11)輸送到燃燒器單元中。
13、 根據權利要求11所述的設備，其特征在于，氣體燃料通過至 少一根氣體燃料供給管(10)輸送到燃燒器單元中。
全文摘要
本發明涉及到與連續燒結有關的在位于燒結帶(1)上方的氣體通道(2、3、4)中加熱氣體(23)的一種設備，氣體通道包括至少一個壁(6)和至少兩個氣體單元(24、25)，來自于氣體單元的氣體與燒結帶(1)上的原料相接觸，其特征在于，至少一條氣體通道(2、3、4)內設有至少一個布置作為氣體通道的一部分的燃燒器單元(5、27、28、29)，燃燒器單元包括至少一個獨立的設于氣體通道的壁(6)上的燃燒空間(7)。本發明還涉及用于加熱氣體的方法。
文檔編號C22B1/20GK101400810SQ200780009095
公開日2009年4月1日 申請日期2007年3月5日 優先權日2006年3月15日
發明者J·凱海斯, J·奧利拉, P·桑塔拉 申請人:奧圖泰有限公司