[其他]分装再燃式冲天炉

说明书

分装再燃式冲天炉是一种新型的铸铁连续熔化设备。

目前世界各国的铸铁熔化设备主要是冲天炉。标准冲天炉结构如图1所示，均采用铁焦合装。其燃烧过程采用单燃烧带，铁水过热在底焦内完成，由于熔化铁水的过热是在底焦内完成，而底焦高度又是一个不稳定参数，受其它工艺参数影响容易发生波动，所以，标准冲天炉熔化铁水的过热距离（即底焦高度）是一个工艺参数，出铁温度低熔化质量不稳定;由于标准冲天炉燃烧过程为单燃烧带，造成燃料不完全燃烧，冲天炉排出废气中含有大量的不完全燃烧产物和粉尘，其中含不完全燃烧产物CO可达13%之多，故热损失大、污染严重;并且标准冲天炉只能使用优质焦炭为燃料，致使许多缺乏焦炭的国家和地区无法使用冲天炉熔化铸铁。

针对冲天炉的上述缺陷，国内外冶金工作者研究和采用了一系列相应对策：或采用“冲天炉-电炉”双联熔炼工艺熔铁，以提高铁水温度，稳定熔化质量;或采用抽气再燃、予热送风，以减少热损失;或采用附属净化设备，以改善对环境的污染;而对于缺少焦炭的国家和地区，只好采用电炉熔铁，耗电大且冶金质量难以保证。由于这些措施与传统的标准冲天炉相比，炉体结构和熔化过程的组织无原则变化，故设备投资高，工艺复杂，热利用率提高较少，冶金质量不能保证，推广和使用比较困难。一九七七年日本公布的“特许公报”昭52-31285专利“底焦高度不变的冲天炉”（见图2所示），由于采用铁焦分装，把冲天炉熔化铁水的过热距离-底焦高度从原来的工艺参数固定为结构参数，从而稳定了底焦高度，使铁水温度比标准冲天炉熔化的铁水温度相对稳定，熔化质量有所提高。但是，该专利仍然采用一个燃烧带，熔化铁水只有一个过热带，过热距离和过热强度没有增加，熔化铁水无法提高，铁水温度稳定性仍然较低，其排出炉气中，含不完全燃烧产物仍然较高，热效率低，污染大，并且该专利只能使用铸造焦炭作为炉用燃料，无法使用其它非焦燃料熔化铁水。

本发明的任务是：提供一种新型铸铁熔化设备，其熔化的铁水温度高，冶金质量高，熔化质量稳定，且热效率高，对环境污染小，能采用焦炭或各种非焦燃料作为熔铁燃料。

解决上述任务的方案是：采用分装再燃式冲天炉。其结构特点是：炉体由主炉身和予热炉身组成，采用熔铁燃料和金属炉料分装，使底焦高度为一结构参数。炉体结构中增设一个再燃段。再燃段设置在主炉身与予热炉身之间，分别与主炉身的底焦顶部和予热炉身的底部相联接。再燃段设置一个或多个再燃风口（再燃烧咀），由再燃风口送入旋风或送入非焦燃料，组织燃烧产物中的不完全燃烧产物（CO）在再燃烧段中再次燃烧，实现燃烧过程为内联式双燃带。金属炉料由予热炉身装料口装入炉后经高温炉气予热熔化，熔化的铁水和熔渣由予热炉身底部流入再燃段，进行第一次过热。经再燃段再流入主炉身底焦中，在灼热的底焦中进行第二次过热，实现熔化过程为两段式稳定过热，均为结构参数。再燃段有效长度一般限制在主炉身直径的1～4倍，过短则不能使不完全燃燃产物（CO）充分燃烧，过长则导致熔化过程不稳定。再燃段截面形状可以是圆形截面，也可以是其它几何截面形状（如椭园、长方形等），但以截面为圆形形状时最符合旋风燃烧，截面为圆形形状为最佳形状。其截面积为主炉身直径的0.5～2倍。再燃段与前火口（即与主炉身联接处）交界处设置再燃风口（再燃烧咀），再烧风口向后倾斜，其立面角0～90°，实现送入空气为旋风燃烧。再燃风口可以调整进风量或送入非焦燃烧，以控制再燃段的燃烧强度。炉用燃料的加入可以通过设置在主炉身顶部的加焦口加入焦炭，也可以通过设置在主炉身下部侧面的一次风口和再燃风口送入非焦燃料进行燃烧。这些非焦燃料可以是气体燃料，液体燃料或粉状固体燃料，也可以混合型燃料。

为说明本发明的原理，下面结合实施例详细叙述：

本发明实施例见图3所示。基本结构分三大部分：Ⅰ为园形主炉身;Ⅱ为再燃段;Ⅲ为铁料予热炉身（予热段）。

园形主炉身包括钢板卷成的园形炉壳（1），由耐火材料筑成的炉衬（2），炉底板（3），铁渣流出口（4），一次风口（5），风箱（6），焦炭加入口（7）。燃料焦炭由加焦口（7）加入炉内，全部加满后盖上加焦口上面的盖子（8），再经风箱（6）和风口（4）向炉内鼓入空气，使焦炭进行燃烧。