[发明专利]一种带式焙烧机用煤气双旋流燃烧器及带式焙烧机

说明书

本发明涉及钢铁行业球团生产领域，提供一种带式焙烧机用煤气双旋流燃烧器及带式焙烧机。其中，带式焙烧机用煤气双旋流燃烧器，包括燃料进气管和烧嘴砖，燃料进气管包括进口管段和扩口管段；扩口管段被内分流管分隔形成内环流通道和外环流通道；内环流通道和外环流通道的尾部分别设置有旋流角度不同的内环旋流器和外环旋流器；燃料进气管插入所述烧嘴砖中，且燃料进气管与烧嘴砖的内衬之间形成一次风的风道。该方案煤气的双旋流技术，使得高温烟气被旋流卷吸和回流，提高了燃烧的安全性和稳定性，解决了开炉初期燃烧器容易脱火和回火的问题。此外，在高温条件下，煤气双旋流技术可以提高燃烧效率并降低了NO_x的生成率。

技术领域

本发明涉及钢铁行业球团生产领域，提供一种带式焙烧机用煤气双旋流燃烧器及带式焙烧机。

背景技术

近年来，随着我国钢铁工业的迅速发展，对高炉炉料结构合理配比的要求越来越高。从实现高炉合理炉料结构和我国富矿资源缺乏的实际情况出发，高炉大量使用球团矿等人造富矿，是我国高炉炉料结构的发展方向，同时也促进了我国球团矿生产的迅速发展。

球团生产工艺主要有竖炉法、链篦机-回转窑法、带式焙烧机法三种，这三种球团生产工艺各具特色。

竖炉球团工艺是最早发展起来的，曾一度发展很快。其生球在一个矩形的炉内来进行和完成干燥、预热、焙烧、冷却四个过程。虽然这种方法的工艺简单、结构紧凑、投资便宜，但是由于其单炉生产能力小，对原料的适应性较差，且成品质量较差，因此在应用和发展上有一定的限制。早在20世纪70年代，竖炉球团在国外就已停滞不前，逐步走向衰落。

链篦机-回转窑最早用于水泥工业。1960年由美国的爱里斯-哈默斯公司推广到生产铁矿球团。这种新的球团工艺迅速得到了世界钢铁部门的重视，并获得了快速的发展。我国在使用链篦机-回转窑工艺生产氧化球团的开发比较晚，1990年前仅有4台生产线。至今，全国有超过28条生产能力百万t以上球团矿的链篦机-回转窑法球团生产线，总产量占全国球团产量60％以上。

带式焙烧机在设备结构、工艺过程和原料适应性等方面与链篦机-回转窑工艺存在较大差异。带式焙烧机球团工艺的焙烧全过程均在同一台设备上进行，工序比较复杂，且各工序之间的交互影响较大，对原料的稳定性要求更高。带式焙烧机由于要承受较髙的焙烧烟气温度，因此需要在机体上应用耐高温性能极好的特殊合金钢。

目前世界球团生产，带式焙烧机球团矿生产能力为2.05亿吨/年，占世界总能力的66.4％，链篦机—回转窑球团矿生产能力为8060万吨/年，占世界总能力的26.1％，竖炉球团矿生产能力为2300万吨/年，占世界的7.5％。而我国球团矿的生产主要依靠链篦机—回转窑工艺，一小部分是即将遭淘汰的竖炉工艺，而目前具备生产能力的带式焙烧机生产线只有三条，一条为鞍钢200万吨生产线，一条为首钢京唐400万吨生产线，另一条为包钢新体系500万吨球团生产线，其中包钢的带式焙烧机尚未投产。从数据对比上不难看出，我国带式焙烧机在球团矿生产中所占的比例距离世界平均水平还很大，带式焙烧机在我国的发展还大有前途，具有广阔的发展空间。

在带式焙烧机生产过程中，球团平铺在台车上，燃烧室产生的高温烟气从燃烧室末端排出后进入带式焙烧机炉内，通过台车底部的风机负压抽吸作用，高温烟气对台车上的生球进行干燥、预热、焙烧等热工过程，整个工艺过程中球团相对位置静止不动。

燃烧器在带式焙烧机所有设备中占有非常重要的地位。由于带式焙烧机工作原理的独特性，燃烧器要保证带式焙烧机在低温开炉时燃烧的安全性和稳定性，不脱火，不回火，在高温正常生产条件下燃烧效率高，NOx排放低，燃烧火焰形状不发生偏烧现象，同时出口烟气温度分布均匀。可以说燃烧器技术是否成熟在一定程度上决定了带式焙烧机技术能否成功。

通过对国内外已报导的专利文献检索后发现，目前国内外针对带式焙烧机燃烧器的文献资料很少，对普通双旋流燃烧器技术的介绍较多。但是绝大部分公开的双旋流燃烧器技术是空气和煤气双旋流技术，即空气和煤气分别旋流后再混合进行燃烧；还有少部分是空气双旋流，煤气不旋流技术。