一种新型回转窑系统和全氧燃烧球团生产系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种新型回转窑系统和全氧燃烧球团生产系统，该系统主要包括有链篦机、回转窑和环冷机。所述回转窑的窑头设有燃料输送管和全氧助燃风管。所述燃料输送管设置在回转窑的窑头和窑尾上且位于回转窑水平方向的中轴线位置，所述全氧助燃风管的末端连接在燃料输送管上。该回转窑的窑头设有第一中央烧嘴。回转窑的窑尾设有第二中央烧嘴。燃料输送管和全氧助燃风管分别与第一中央烧嘴和第二中央烧嘴连接。本实用新型专利技术的技术方案结构简单，燃料燃烧效率高，能耗低，可以大幅降低甚至避免回转窑中央烧嘴高温燃烧时产生的热力型NO

【技术实现步骤摘要】
一种新型回转窑系统和全氧燃烧球团生产系统
本技术属于球团矿焙烧
，具体地涉及了一种新型回转窑系统和全氧燃烧球团生产系统。
技术介绍
球团矿是我国高炉炼铁生成的主要含铁炉料，2015年我国球团矿产量为12800万吨。相比烧结矿，由于球团生产过程能耗低、环境相对友好，且产品具有强度好、品位高、冶金性能好的优点，应用到高炉冶炼中可起到增产节焦、改善炼铁技术经济指标、降低生铁成本、提高经济效益的作用，因此球团矿在我国最近几年得到大力发展。链篦机-回转窑工艺在生产氧化球团过程中会产生NOx，根据2012年企业大气污染物排放限值对球团焙烧设备的要求，链篦机-回转窑球团NOx(以NO2计)排放标准必须低于300mg/m3，使得部分企业需要增设脱硝设施才能满足国家的排放标准。2017年6月国家环保部发布了《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》的修订公告，将NOx(以NO2计)排放限值从300mg/m3下调至100mg/m3，并进一步调整为50mg/m3，烧结和球团焙烧烟气基准含氧量为16％，这给企业生产带来了极大的压力，依靠末端治理不仅投资成本高、运行费用高，而且仅仅只采取末端治理很难满足该限值指标的要求，因此需要通过过程控制减少NOx含量。NOx的产生主要源于燃料型和热力型两种形式，其中热力型NOx占总含量的80％以上。虽然可以通过减少煤气或煤粉喷入量，降低回转窑温度，以及采用较低NOx的原料和燃料等措施来减少链篦机-回转窑球团生产过程NOx的生成量，但是对原燃料的采购、工艺制度的优化和装备系统的选择要求显得过于苛刻，一旦生产过程不稳定，则会造成NOx的超标，况且采取上述措施只能减少燃料型NOx的产生，对减少整个链篦机-回转窑系统NOx的产生量十分有限。因此，如何从NOx的产生机理和工艺流程着手降低链篦机-回转窑球团生产过程NOx的排放是本专利要解决的技术问题。针对以上缺陷和问题，提供一种通过优化链篦机-回转窑系统的工艺装置，在回转窑中央烧嘴通入氧气作为助燃风，进行纯氧燃烧，从而取代回转窑中央烧嘴助燃空气的喷入，避免了原有助燃风中高含量N2和O2在高温下发生反应，以减少热力型NOx的生成；同时，回转窑中央烧嘴采用纯氧燃烧后的火焰中心温度更高，燃烧更加完全，可减少燃料的使用量，减少能源消耗的同时也降低了燃料型NOx的产生；此外，在纯氧燃烧的情况下，回转窑内球团焙烧过程氧气含量有所提高，球团氧化程度更加完全，球团的强度、质量也得到提升。通过工艺设备的优化改善能够很大程度上减少链篦机-回转窑球团生产过程中回转窑内热力型NOx的生成量、降低燃料消耗量以及提高球团质量，以此解决上述面临的技术难题，具有“低耗、提质和低NOx生产”的特点。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提供了一种结构简单，燃料燃烧效率高，能耗低，可以大幅降低甚至避免回转窑中央烧嘴高温燃烧时产生的热力型NOx，同时可以提高回转窑内球团被烧过程中氧气含量，使球团的氧化更加完全，提高球团的强度和质量。为实现上述目的，本技术提供的技术方案具体如下所述：一种新型回转窑系统，所述回转窑的窑头设有燃料输送管和全氧助燃风管。作为优选，该回转窑的窑头设有第一中央烧嘴。回转窑的窑尾设有第二中央烧嘴。燃料输送管和全氧助燃风管分别与第一中央烧嘴和第二中央烧嘴连接。一种全氧燃烧球团生产系统，该系统包括：链篦机、回转窑、环冷机。所述链篦机依次设置有鼓风干燥段、抽风干燥段、预热一段和预热二段。所述环冷机依次设置有环冷机一冷段、环冷机二冷段和环冷机三冷段。所述回转窑的尾端连接链篦机的预热二段，所述回转窑的首端通过管道连接环冷机的环冷机一冷段。所述回转窑的窑头上还设置有燃料输送管和全氧助燃风管。作为优选，该回转窑的窑头设有第一中央烧嘴。回转窑的窑尾设有第二中央烧嘴。燃料输送管和全氧助燃风管分别于第一中央烧嘴和第二中央烧嘴连接。作为优选，该回转窑的窑头和窑尾还设有辅助燃料管道，辅助燃料管道分别与第一中央烧嘴和第二中央烧嘴连接。和/或作为优选，该回转窑的窑头和窑尾还设有辅助全氧助燃风管。辅助全氧助燃风管分别与第一中央烧嘴和第二中央烧嘴连接。作为优选，所述燃料输送管设置在回转窑的窑头和窑尾上且位于回转窑水平方向的中轴线位置，所述全氧助燃风管的末端连接在燃料输送管上，辅助燃料管道和辅助全氧助燃风管的末端连接在燃料输送管上。作为优选，所述燃料输送管的内部还设置有回旋式的内螺纹结构。作为优选，所述内螺纹结构为从燃料输送管的一端旋转延伸至另一端的不间断的单一圆状内螺纹，或者，所述内螺纹结构为从燃料输送管的一端旋转延伸至另一端的始终互不相交的多条曲条状内螺纹。作为优选，所述内螺纹的突起高度不低于所述燃料输送管的内径的1/5，优选为不低于所述燃料输送管的内径的1/4，更优选为不低于所述燃料输送管的内径的1/3。作为优选，所述环冷机一冷段的热风从出风口经由第一管道循环至回转窑的进风口。回转窑内的热风从出风口经由第二管道抽入预热二段的进风口。预热二段的热风从出风口经由第三管道抽入抽风干燥段的进风口。环冷机二冷段的热风从出风口经由第四管道抽至预热一段的进风口。环冷机三冷段的热风从出风口经由第五管道鼓入鼓风干燥段的进风口。作为优选，环冷机一冷段的进风口、环冷机二冷段的进风口及环冷机三冷段的进风口均与风机相连。和/或作为优选，从预热一段的出风口引出的第六管道和从抽风干燥段的出风口引出的第七管道两者在合并之后通过第八管道连接至烟囱。从鼓风干燥段的出风口引出的第九管道连接至烟囱。在本技术中，所述全氧助燃风管指的是该助燃风管通入的气体为纯氧气体。在本技术中，所述燃料管道水平设置在回转窑的一端指的是燃料管道与回转窑的燃料进料口相连接并处于同一水平位置。与现有技术中回转窑只在窑头设有单个中央烧嘴进行一次燃烧相比，回转窑窑尾增设一个中央烧嘴进行二次燃烧可以把回转窑内的高温段增长，使焙烧更加均匀，球团强度增加，球团中Fe2O3结晶和再结晶更加完全；同时，回转窑窑头的烧嘴火焰温度可较大幅度下降，消耗的能源和产生的热力型NOx都将大幅减少；此外，整个球团生产系统最后排放的废气中O2的含量也会大幅降低。这是减少热力型NOx，提高球团质量，降低球团系统废气的氧气浓度的有效措施。在本技术中，进一步可设置第一中央烧嘴与第二中央烧嘴的伸缩长度可调整的设计，同时对一次风压力、流量做优化调整，控制窑头和窑尾中央烧嘴的火焰长度，确保整个窑身中部温度场的均匀。在回转窑的窑尾增设第二中央烧嘴后，可使回转窑内高温焙烧带的长度从延长，以达到延长高温焙烧时间的目的，提高球团质量。在本技术中，所述环冷机一冷段的热风从出风口经由第一管道循环至回转窑的进风口。回转窑内的热风从出风口经由第二管道抽入预热二段的进风口。预热二段的热风从出风口经由第三管道抽入抽风干燥段的进风口。环冷机二冷段的热风从出风口经由第一管道抽至预热一段的进风口。环冷机三冷段的热风从出风口经由第五管道鼓入鼓风干燥段的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型回转窑系统，其特征在于：该回转窑(2)的窑头设有燃料输送管(5)和全氧助燃风管(6)；所述燃料输送管(5)设置在回转窑(2)的窑头和窑尾上且位于回转窑(2)水平方向的中轴线位置，所述全氧助燃风管(6)的末端连接在燃料输送管(5)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型回转窑系统，其特征在于：该回转窑(2)的窑头设有燃料输送管(5)和全氧助燃风管(6)；所述燃料输送管(5)设置在回转窑(2)的窑头和窑尾上且位于回转窑(2)水平方向的中轴线位置，所述全氧助燃风管(6)的末端连接在燃料输送管(5)上。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：该回转窑(2)的窑头设有第一中央烧嘴(401)；回转窑(2)的窑尾设有第二中央烧嘴(402)；燃料输送管(5)和全氧助燃风管(6)分别与第一中央烧嘴(401)和第二中央烧嘴(402)连接。


3.一种全氧燃烧球团生产系统，该系统包括：链篦机(1)、回转窑(2)、环冷机(3)；所述链篦机(1)依次设置有鼓风干燥段(UDD)、抽风干燥段(DDD)、预热一段(TPH)和预热二段(PH)；所述环冷机(3)依次设置有环冷机一冷段(C1)、环冷机二冷段(C2)和环冷机三冷段(C3)；所述回转窑(2)的尾端连接链篦机(1)的预热二段(PH)，所述回转窑(2)的首端通过管道连接环冷机(3)的环冷机一冷段(C1)，其特征在于：所述回转窑(2)的窑头上还设置有燃料输送管(5)和全氧助燃风管(6)；所述燃料输送管(5)设置在回转窑(2)的窑头和窑尾上且位于回转窑(2)水平方向的中轴线位置，所述全氧助燃风管(6)的末端连接在燃料输送管(5)上。


4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：该回转窑(2)的窑头设有第一中央烧嘴(401)；回转窑(2)的窑尾设有第二中央烧嘴(402)；燃料输送管(5)和全氧助燃风管(6)分别于第一中央烧嘴(401)和第二中央烧嘴(402)连接。


5.根据权利要求2或4所述的系统，其特征在于：该回转窑(2)的窑头和窑尾还设有辅助燃料管道(8)，辅助燃料管道(8)分别与第一中央烧嘴(401)和第二中央烧嘴(402)连接；和/或
该回转窑(2)的窑头和窑尾还设有辅助全氧助燃风管(7)，辅助全氧助燃风管(7)分别与第一中央烧嘴(401)和第二中央烧嘴(402)连接。


6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：辅助燃料管道(8)和辅助全氧助燃风管(7)的末端连接在燃料输送管(5)上。


7.根据权利要求1-4、6中任一项所述的系统，其特征在于：所述燃料输送管(5)的内部还设置有回旋式的内螺纹结构。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡兵，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43