一种缺氧燃烧控制方法及其管式炉与流程

本发明涉及氧化铁制备，具体为一种缺氧燃烧控制方法及其管式炉。

背景技术：

1、我国钢铁工业对铁矿石需求巨大，但国产铁矿石品位低、对外依存度高。同时，大量堆存的铁尾矿中含有可观的金属铁，具有巨大的回收潜力。目前，从铁尾矿等资源中回收铁，常采用流化床或回转窑进行焙烧。然而，这些设备在燃烧过程中对氧气浓度的控制不够精准，难以实现稳定、可控的缺氧燃烧环境，从而无法高效、精准地完成磁化焙烧或深度还原反应。鉴于此，我们提出一种缺氧燃烧控制方法及其管式炉。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种缺氧燃烧控制方法及其管式炉，该一种缺氧燃烧控制方法及其管式炉，解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种缺氧燃烧控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、s1、系统准备与启动；

5、s1.1、向炉管内通入工艺气体，进行气氛置换，直至炉内气体环境达到预设要求；

6、s1.2、启动加热系统，将炉管升温至目标工艺温度；

7、s1.3、启动进气控制与排气控制，将炉内压力稳定在预设区间；

8、s2、物料处理与反应；

9、s2.1、将待处理物料连续送入炉管；

10、s2.2、在物料行进过程中，通过加热系统维持炉内温度；

11、s3.运行结束；停止进料，在保护气氛下进行降温，待温度降至安全范围后，停止通入气体；

12、在所述步骤s2.1进行时，同时进行步骤s4；

13、s4、气氛与反应动态控制；

14、s4.1、实时监测炉管内的氧气浓度，基于所述氧气浓度的监测值，通过调节进气流量阀的开度，动态控制通入气体的成分和/或流量，以使炉内氧气浓度维持在对应于目标焙烧工艺的设定范围内；

15、s4.2、实时监测炉内压力，并通过调节排气口变频风机的转速以稳定炉内压力。

16、优选的，所述步骤s4.1中，所述目标焙烧工艺为缺氧条件下的磁化焙烧。

17、优选的，所述步骤s1.1中，所述工艺气体为氮气、氦气或其混合气体。

18、优选的，所述步骤s1.1中，炉内气体环境预设要求为炉管内氧含量低于100ppm。

19、优选的，所述步骤s4.1中，动态控制具体为：当监测到的氧气浓度高于设定范围的上限时，自动减小或关闭促进氧化的气体流量，和/或通入惰性气体。

20、优选的，所述步骤s2.2中，维持炉内温度的方法为：实时监测炉内温度，并根据监测值自动调节燃气燃烧器的开度或电加热元件的功率，其中炉内温度预设值为2500-3500℃。

21、优选的，所述步骤s1.3中，预设压力区间为微正压，具体为+10pa至+50pa。

22、优选的，所述步骤s3中，安全范围是指炉体温度降至80℃以下。

23、一种缺氧燃烧管式炉，用于如上述任一项所述的一种缺氧燃烧控制方法，包括炉体；

24、所述炉体内部设有炉管，所述炉管倾斜设置在炉体内部，所述炉管两端分别为进料端和排料端，所述进料端安装有气体通入装置，所述气体通入装置与进料端之间连接有流量阀，所述炉管内部固定安装有若干检测头，若干所述检测头均匀分布在炉管内部的中间和炉管内部的两端，所述排料端安装有气体检测分析设备和气体收集装置

25、优选的，所述排料端外侧套设有冷却机构，所述冷却机构包括安装壳，所述安装壳设有两个，且两个所述安装壳相互组装成圆筒状结构，所述安装壳内部固定连接有水冷管，所述水冷管一端连通有连接管，所述水冷管另一端与外界连通。

26、借由上述技术方案，本发明提供了一种缺氧燃烧控制方法及其管式炉至少具备以下有益效果：

27、（1）本发明通过进气阀－氧含量联锁、排气风机-炉压联锁的多点检测与闭环控制，能够实现对炉内氧化、还原或中性气氛的高精度、动态控制，特别解决了磁化焙烧等缺氧工艺气氛不稳定的难题。

28、（2）本发明通过精准的气氛与温度控制，结合炉体倾角和/或旋转设计，使物料受热更均匀，反应更充分，特别适用于制备四氧化三铁等对价态和物相有严格要求的材料，产品一致性好。

29、（3）本发明通过闭环控制，可避免气体过量通入，减少能源浪费。同时，精确的气氛控制有助于抑制有害气体的生成，并通过气体收集装置处理尾气，更环保。

30、（4）本发明从进料、气氛置换、焙烧反应到冷却出料，可实现全流程的自动化连续生产，减少人工干预，提高生产效率和安全性。

1.一种缺氧燃烧控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种缺氧燃烧控制方法，其特征在于：所述步骤s4.1中，所述目标焙烧工艺为缺氧条件下的磁化焙烧。

3.根据权利要求1所述的一种缺氧燃烧控制方法，其特征在于：所述步骤s1.1中，所述工艺气体为氮气、氦气或其混合气体。

4.根据权利要求1所述的一种缺氧燃烧控制方法，其特征在于：所述步骤s1.1中，炉内气体环境预设要求为炉管（2）内氧含量低于100ppm。

5.根据权利要求1所述的一种缺氧燃烧控制方法，其特征在于，所述步骤s4.1中，动态控制具体为：当监测到的氧气浓度高于设定范围的上限时，自动减小或关闭促进氧化的气体流量，和/或通入惰性气体。

6.根据权利要求1所述的一种缺氧燃烧控制方法，其特征在于，所述步骤s2.2中，维持炉内温度的方法为：实时监测炉内温度，并根据监测值自动调节燃气燃烧器的开度或电加热元件的功率，其中炉内温度预设值为850-1250℃。

7.根据权利要求1所述的一种缺氧燃烧控制方法，其特征在于：所述步骤s1.3中，预设压力区间为微正压，具体为+10pa至+50pa。

8.根据权利要求1所述的一种缺氧燃烧控制方法，其特征在于：所述步骤s3中，安全范围是指炉体（1）温度降至80℃以下。

9.一种缺氧燃烧管式炉，用于如权利要求1-8任一项所述的一种缺氧燃烧控制方法，其特征在于：包括炉体（1）；

10.根据权利要求1所述的一种缺氧燃烧管式炉，其特征在于：所述排料端（4）外侧套设有冷却机构（7），所述冷却机构（7）包括安装壳（71），所述安装壳（71）设有两个，且两个所述安装壳（71）相互组装成圆筒状结构，所述安装壳（71）内部固定连接有水冷管（72），所述水冷管（72）一端连通有连接管（73），所述水冷管（72）另一端与外界连通。