链篦机回转窑热风系统

246 编辑：中冶有色技术网来源：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司

2024-02-22 16:08:44

权利要求书： 1.一种链篦机回转窑热风系统，包括：链篦机鼓风干燥段(UDD)、抽风干燥段(DDD)、预热I段(TPH)、预热II段(PH)、环冷机一段(C1)、环冷机二段(C2)、环冷机三段(C3)和环冷机四段(C4)其特征在于：所述抽风干燥段(DDD)通过第一热风管道(P1)与热风炉(AS)相连，所述预热I段(TPH)与环冷机二段(C2)之间设置有第三热风管道(P3)，所述预热I段(TPH)与预热II段(PH)分别通过第六热风管道(P6)和第七热风管道(P7)与活性焦脱硫脱硝系统相连；

所述鼓风干燥段(UDD)与环冷机三段(C3)之间设置第二热风管道(P2)，所述第二热风管道(P2)上设有第二风机(F2)，所述第二风机(F2)将热风由环冷机三段(C3)鼓入鼓风干燥段(UDD)，所述第一热风管道(P1)与第二热风管道(P2)通过热风连接管道(P12)相连，所述热风连接管道(P12)设置有第一蝶阀(B1)，所述第一蝶阀(B1)与温度调节系统相连；所述链篦机鼓风干燥段(UDD)与抽风干燥段(DDD)之间砌筑有第一耐火材料墙体(W1)；所述预热I段(TPH)与抽风干燥段(DDD)之间砌筑有第二耐火材料墙体(W2)；所述预热II段(PH)与预热I段(TPH)之间砌筑有第三耐火材料墙体(W3)，所述第一耐火材料墙体(W1)和第二耐火材料墙体(W2)抬高至只允许球团料层通过，所述第三耐火材料墙体(W3)抬高至能使预热II段(PH)的热风流向预热I段(TPH)。

2.根据权利要求1所述的一种链篦机回转窑热风系统，其特征在于：所述第六热风管道(P6)和第七热风管道(P7)与第四风机(F4)相连；所述第四风机将所述预热I段(TPH)与预热II段(PH)的热烟气鼓入活性焦脱硫脱硝系统。

3.根据权利要求1所述的一种链篦机回转窑热风系统，其特征在于：所述预热I段(TPH)与环冷机二段(C2)之间设置第三热风管道(P3)。

4.根据权利要求1所述的一种链篦机回转窑热风系统，其特征在于：所述抽风干燥段(DDD)与鼓风干燥段(UDD)分别通过第四热风管道(P4)和第五热风管道(P5)与环境除尘系统相连，所述第五热风管道(P5)上设置有第二蝶阀(B2)，所述第二蝶阀(B2)与所述鼓风干燥段(UDD)内的压力检测系统相连。

5.根据权利要求4所述的一种链篦机回转窑热风系统，其特征在于：所述第四热风管道(P4)上设有第三风机(F3),所述第四热风管道(P4)与第五热风管道(P5)相连，所述第三风机(F3)将链篦机鼓风干燥段(UDD)和抽风干燥段(DDD)的废气通过第四热风管道(P4)与第五热风管道(P5)排入环境除尘系统。

说明书：一种链篦机回转窑热风系统技术领域[0001] 本申请涉及球团链篦机回转窑工艺热风系统技术领域，特别是涉及一种减少氯元素对球团活性焦脱硫脱硝工艺影响的链篦机回转窑热风系统。背景技术[0002] 球团矿是高炉炼铁的优质原料，相比烧结矿，球团矿的生产具有能耗低、强度好、品位高、冶金性能优良的特点。我国球团矿生产以链篦机?回转窑工艺为主，该工艺的球团矿产量占球团总产量的60％以上。随着国家对环保治理力度的加大和新的环保政策的实施，钢铁企业开始实施废烟气超低排放标准，该标准要求外排烟气中二氧化硫浓度小于3 3 3

35mg/Nm ，氮氧化物浓度小于50mg/Nm ，颗粒物浓度小于10mg/Nm 。活性焦脱硫脱硝工艺是近年在钢铁厂建设较多的一种脱硫脱硝工艺，它能够满足烟气排放的超低排放标准，且能够回收含硫烟气制取硫酸，得到很多钢铁企业的青睐。

[0003] 在实践生产过程中，在球团链篦机回转窑工艺使用活性焦脱硫脱硝系统处理烟气时，活性焦净化塔会出现较严重的腐蚀，且内部经常会形成结晶物堵塞气路通道，不得不进行停产检修，影响球团工艺的稳定顺行。分析发现，球团链篦机回转窑工艺在生产过程中会连续生成少量氯化氢气体进入烟道，氯化氢气体进入活性焦净化塔后与喷氨区的氨气反应生成氯化铵结晶，反应方程式如式(1)所示，最终造成了净化塔的腐蚀和堵塞。[0004] HCl+NH3＝NH4Cl式(1)[0005] 经过研究分析发现，氯化氢气体的生成与链篦机回转窑热风系统的运行方式存在关联。传统的球团链篦机回转窑热风系统概述如下：环冷机一段的热风供给回转窑，链篦机鼓风干燥段、预热I段的热风分别来自环冷机三段和环冷机二段，链篦机预热II段的热风来自回转窑窑尾，预热II段的热风通过循环风机回用给抽风干燥段。链篦机各段之间砌筑有耐火材料隔墙，保证各段之间热风存在适宜的流动，实现温度场的过渡。其中预热I段与预热II段之间隔墙向上抬高，并且隔墙上开孔；预热I段与抽风干燥段之间隔墙向上抬高，没有开孔；抽风干燥段与鼓风干燥段之间隔墙较低，基本只允许球团料层通过。预热I段和抽风干燥段的热风经下部风箱汇合到主烟道，最终进入活性焦脱硫脱硝工艺。[0006] 经研究发现，氯化氢气体的生成机理可表述为：球团矿原料中含有氯化钠、氯化钾等含氯可溶盐类；生球经链篦机鼓风干燥段烘干后仍含有较高的水分(含水7％～8％)并进入抽风干燥段；抽风干燥段的热风来自预热II段的循环热风，该循环热风中含有较高浓度的二氧化硫和氮氧化物气体；在抽风干燥段高温烟气中的二氧化硫与未烘干的生球中的含氯盐类发生反应生成氯化氢气体，典型的反应方程式如式(2)所示，最终生成的氯化氢气体进入主烟道造成了净化塔的腐蚀和堵塞。[0007] 2SO2+2H2O+O2+4NaCl＝2Na2SO4+4HCl式(2)[0008] 为了减少或者抑制氯化氢气体的生成，在链篦机中要减少未烘干的含水生球与富含二氧化硫组分的烟气的接触。[0009] 结合图1所示，传统的链篦机回转窑热风系统的球团链篦机回转窑工艺采用链篦机对生球团进行烘干和预焙烧，后接回转窑对预焙烧球团进行更高温度的焙烧，焙烧后的高温球团进入环冷机进行冷却。链篦机依次分为鼓风干燥段、抽风干燥段、预热I段、预热II段，环冷机冷却过程依次分为环冷机一段、环冷机二段、环冷机三段、环冷机四段。链篦机预热II段与回转窑窑尾相连，回转窑窑头与环冷机一段连接。链篦机、回转窑、环冷机之间的热风相互利用，实现球团生产过程的有效节能。热风系统概述如下：环冷机一段的热风供给回转窑，链篦机鼓风干燥段、预热I段的热风分别来自环冷机三段和环冷机二段，链篦机预热II段的热风来自回转窑窑尾，预热II段的热风通过循环风机回用给抽风干燥段。链篦机各段之间砌筑有耐火材料隔墙，保证各段之间热风存在适宜的流动，实现温度场的过渡。其中预热I段与预热II段之间隔墙向上抬高，并且隔墙上开孔；预热I段与抽风干燥段之间隔墙向上抬高，没有开孔；抽风干燥段与鼓风干燥段之间隔墙较低，基本只允许球团料层通过。预热I段和抽风干燥段的热风经下部风箱汇合到主烟道，最终进入脱硫脱硝系统。[0010] 现有技术主要从能量利用角度和提高链篦机烘干效果或预热效果的角度对链篦机回转窑的热风系统进行改造，但没有从考虑氯化氢气体的生成，且其对后续活性焦脱硫脱硝工艺存在较大负面影响的角度来设计专利内容。[0011] 基于以上分析，可通过发明一种新的球团链篦机回转窑的热风系统来实现这个目的，以减少氯化氢组分的生成量，从而使活性焦脱硫脱硝工艺稳定运行。发明内容[0012] 本发明的目的在于提供一种链篦机回转窑热风系统，以克服现有技术中的不足。[0013] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种链篦机回转窑热风系统，包括：链篦机鼓风干燥段(UDD)、抽风干燥段(DDD)、预热I段(TPH)、预热II段(PH)、环冷机一段(C1)、环冷机二段(C2)、环冷机三段(C3)和环冷机四段(C4)，所述抽风干燥段(DDD)通过第一热风管道(P1)与热风炉(AS)相连，所述预热I段(TPH)与环冷机二段(C2)之间设置有第三热风管道(P3)，所述预热I段(TPH)与预热II段(PH)分别通过第六热风管道(P6)和第七热风管道(P7)与活性焦脱硫脱硝系统相连。

[0014] 优选的，所述鼓风干燥段(UDD)与环冷机三段(C3)之间设置第二热风管道(P2)，所述第二热风管道(P2)上设有第二风机(F2)，所述第二风机(F2)将热风由环冷机三段(C3)鼓入鼓风干燥段(UDD)，所述第一热风管道(P1)与第二热风管道(P2)通过热风连接管道(P12)相连，所述热风连接管道(P12)设置有蝶阀(B1)，所述第一蝶阀(B1)与温度调节系统相连。[0015] 优选的，所述链篦机鼓风干燥段(UDD)与抽风干燥段(DDD)之间砌筑有第一耐火材料墙体(W1)；所述预热I段(TPH)与抽风干燥段(DDD)之间砌筑有第二耐火材料墙体(W2)；所述预热II段(PH)与预热I段(TPH)之间砌筑有第三耐火材料墙体(W3)，所述第一耐火材料墙体(W1)和第二耐火材料墙体(W2)抬高至只允许球团料层通过，所述第三耐火材料墙体(W3)抬高至能使预热II段(PH)的热风流向预热I段(TPH)。[0016] 优选的，所述第六热风管道(P6)和第七热风管道(P7)与第四风机(F4)相连。所述第四风机将所述预热I段(TPH)与预热II段(PH)的热烟气鼓入活性焦脱硫脱硝系统。[0017] 优选的，所述预热I段(TPH)与环冷机二段(C2)之间设置第三热风管道(P3)[0018] 优选的，所述抽风干燥段(DDD)与鼓风干燥段(UDD)分别通过第四热风管道(P4)和第五热风管道(P5)与环境除尘系统相连，所述第五热风管道(P5)上设置有第二蝶阀(B2)，所述第二蝶阀(B2)与所述鼓风干燥段(UDD)内的压力检测系统相连。[0019] 进一步地，所述第四热风管道(P4)上设有第三风机(F3),所述第四热风管道(P4)与第五热风管道(P5)相连，所述第三风机(F3)将链篦机鼓风干燥段(UDD)和抽风干燥段(DDD)的废气通过第四热风管道(P4)与第五热风管道(P5)排入环境除尘系统。[0020] 与现有技术相比，本申请的一种链篦机回转窑热风系统避免了传统链篦机回转窑热风系统中采用预热II段的富含高浓度二氧化硫和氮氧化物的循环热烟气烘干抽风干燥段含水球团，采用以低硫煤气作燃料的独立热风炉(AS)产生热风来烘干抽风干燥段的含水生球，抑制了氯化氢气体的生成，保证了活性焦脱硫脱硝工艺的稳定顺行。附图说明[0021] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0022] 图1为现有技术的一种链篦机回转窑热风系统的结构示意图；[0023] 图2为本申请具体实施例的一种链篦机回转窑热风系统的结构示意图。具体实施方式[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0025] 结合图2所示，本发明提出一种减少氯元素对球团活性焦脱硫脱硝工艺影响的链篦机回转窑热风系统，包括链篦机鼓风干燥段UDD，抽风干燥段DDD，预热I段TPH，预热II段PH，环冷机一段C1，环冷机二段C2，环冷机三段C3和环冷机四段C4。链篦机鼓风干燥段UDD的热风主要来自环冷机三段C3；采用低硫煤气作燃料的独立热风炉AS产生热风供给抽风干燥段DDD，并有部分热风补充给链篦机鼓风干燥段UDD；预热I段TPH的热风来自环冷机二段C2；预热I段TPH和预热II段PH排出的热烟气一起进入活性焦脱硫脱硝系统；对球团烘干之后，抽风干燥段DDD和鼓风干燥段UDD的烟气一起外排到环境除尘系统。

[0026] 进一步地，链篦机鼓风干燥段UDD与抽风干燥段DDD之间砌筑有耐火材料墙体W1；预热I段TPH与抽风干燥段DDD之间砌筑有耐火材料墙体W2；预热II段PH与预热I段TPH之间砌筑有耐火材料墙体W3；耐火材料墙W1和耐火材料墙W2向上抬高至只能保证球团料层通过，阻止相邻各段之间热风的相互流通；耐火材料墙W3墙体向上抬高至能使预热II段PH的热风流向预热I段TPH。

[0027] 进一步地，鼓风机F1将冷空气鼓入热风炉AS，热风炉AS采用低硫煤气作原料燃烧产生热风，热风通过热风管道P1输送至抽风干燥段用于烘干球团；热风炉AS采用低硫煤气做燃料，热风输送进入抽风干燥段后能保证温度在300～350℃之间，且二氧化硫含量小于3

35mg/Nm。球团经过抽风干燥段干燥后水分完全脱除。

[0028] 进一步地，链篦机鼓风干燥段UDD与环冷机三段C3之间设置热风管道P2，热风管道P2上设有风机F2将热风鼓入链篦机鼓风干燥段UDD；热风管道P1与P2之间通过热风管道P12连接；热风管道P12上安装有蝶阀B1，蝶阀B1的开度由温度控制系统调节，可将热风管道P1中的热风引入热风管道P2，用以提高热风管道P2中的热风温度，有利于提高对链篦机鼓风干燥段UDD内生球的烘干效果。[0029] 在该技术方案中，热风管道P2中来自环冷机三段C3的热风的温度约280℃；当输送到链篦机鼓风干燥段UDD后，温度会降低到150℃。此情况下，热风管道P2中的热风对链篦机鼓风干燥段UDD的球团的烘干效果相对较差，脱水率小于10％，导致球团进入抽风干燥段(DDD)后的水分仍然很高。具体实施过程中，通过提高蝶阀B1的开度，由于风机F2的作用会将热风管道P1中的部分高温热风抽入温度相对较低热风管道P2，从而提高热风管道P2的温度，使链篦机鼓风干燥段的来风温度在180～200℃，提高对链篦机鼓风干燥段(UDD)内生球的烘干效果，使其脱水率达到15％。[0030] 进一步，预热I段TPH与环冷机二段C2之间设置热风管道P3，将环冷机二段的热风输送到预热I段TPH用于球团的预焙烧。为了使预热I段TPH与预热II段PH之间的温度过渡合理，预热I段TPH与预热II段PH之间的墙体(W3)向上抬高较多，使预热I段TPH温度达到750℃左右。[0031] 进一步，抽风干燥段DDD下部连接热风管道P4，热风管道P4末端与风机F3相连；链篦机鼓风干燥段UDD上部连接热风管道P5，热风管道P5与热风管道P4相连；风机F3将链篦机鼓风干燥段UDD和抽风干燥段DDD内烘干球团后的废气排入环境除尘系统.[0032] 在该技术方案中，由于链篦机鼓风干燥段UDD采用来自环冷机三段c3的热空气进行烘干，抽风干燥段DDD采用热风炉AS产生的热风烘干，在其对应的温度范围内不会产生氮氧化物和二氧化硫气体，因而可以不用通过活性焦脱硫脱硝工艺，除尘后即可外排；[0033] 热风管道P5上设置蝶阀B2，蝶阀B2的开度由链篦机鼓风干燥段UDD内的压力检测系统调节。[0034] 在该技术方案中，通过调节蝶阀B2的开度和风机F3功率的调整，使抽风干燥段DDD内的压力控制在?150～?200pa，链篦机鼓风干燥段UDD内的负压为?50pa左右。[0035] 进一步地，预热I段TPH下部设置热风管道P6，预热II段PH下部设置热风管道P7，热风管道P7末端并入热风管道P6，热风管道P6末端与风机F4相连，风机F4将预热I段TPH和预热II段PH内的热烟气引出，送入活性焦脱硫脱硝系统。通过风机F4功率的调整保证预热I段内部的负压在?100～?200pa。[0036] 本申请的热风系统避免了传统链篦机回转窑热风系统中采用预热II段的富含高浓度二氧化硫和氮氧化物的循环热烟气烘干抽风干燥段含水球团，而是采用以低硫煤气作燃料的独立热风炉(AS)产生热风来烘干抽风干燥段的含水生球，抑制了氯化氢气体的生成，保证了活性焦脱硫脱硝工艺的稳定顺行。[0037] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。[0038] 以上仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。