本發明涉及金屬冶煉技術領域，具體而言，尤其涉及一種氣基豎爐的余熱回收裝置及氣基豎爐。

背景技術：

氣基豎爐是還原鐵的主要反應器，也是熔融還原工藝預還原階段常用的反應器。豎爐中熱源主要來源于新鮮煤氣顯熱，為滿足供熱的需要，豎爐需通入大量新鮮煤氣，爐頂氣出爐溫度約為450℃，大約40％的能量被爐頂氣帶走，熱損失相對較大。

相關技術中，對爐頂氣的處理及利用方式主要有：通過洗滌、加壓處理后，作豎爐下部冷卻段的冷卻氣。完成冷卻過程后的爐頂氣再作為裂化劑與天然氣混合，然后通入轉化爐制取還原氣；爐頂氣經洗滌凈化后，大部分用氣體壓縮機加壓送入混合室與天然氣回收混合后，送入高溫重整爐進行催化重整制取還原氣，直接供給還原豎爐使用。少部分的爐頂氣作為燃料與適量的天然氣在混合室混合后送入轉化爐反應管外的燃燒；爐頂氣由換熱器換熱降溫后，經CO₂脫除裝置和水蒸氣加濕裝置，與來自重整爐的氣體混合形成還原氣，共同進入加熱爐加熱后供豎爐使用。上述方式均存在豎爐爐頂氣顯熱沒有得到有效利用，造成能源浪費的問題。

技術實現要素：

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種氣基豎爐的余熱回收裝置，所述氣基豎爐的余熱回收裝置具有結構簡單，節能減耗的優點。

本發明還提出一種氣基豎爐，所述氣基豎爐包括上述所述的氣基豎爐的余熱回收裝置。

根據本發明實施例的氣基豎爐的余熱回收裝置，所述氣基豎爐包括爐體和物料倉，所述余熱回收裝置包括：換熱倉，所述換熱倉具有物料入口、物料出口、爐頂氣入口和爐頂氣出口，所述物料入口與所述物料倉連通，所述物料出口與所述爐體連通，所述爐頂氣入口與所述爐體的排氣口連通，所述換熱倉內具有過料腔，所述過料腔與所述物料入口和所述物料出口分別連通；和至少一個氣體通道，所述氣體通道設在所述過料腔內，所述氣體通道兩端與所述爐頂氣入口和所述爐頂氣出口分別連通，所述氣體通道沿上下方向延伸。

根據本發明實施例的氣基豎爐的余熱回收裝置，通過設置換熱倉和氣體通道，從爐體的排氣口排出的高溫爐頂氣可以與過料腔內的物料進行熱量交換，從而將熱量傳遞給物料，對進入爐體的物料進行了預熱。由此，使爐頂氣的余熱得到了重復利用，達到了節能環保的效果。

根據本發明的一些實施例，所述過料腔具有沿上下方向間隔開的分流室和爐頂氣排出室，所述分流室與所述爐頂氣入口、所述氣體通道的下端分別連通，所述爐頂氣排出室與所述爐頂氣出口、所述氣體通道的上端分別連通。由此，爐頂氣可以在氣流室內匯集并分散流入到氣流通道內，隨后，氣流通道內的爐頂氣可以匯集到爐頂氣排出室，并經爐頂氣出口排出。

可選地，所述氣體通道上與所述爐頂氣入口連通的位置處設有噴嘴。由此，爐頂氣可以經過噴嘴從爐頂氣入口進入到氣流通道內、

在本發明的一些實施例中，所述氣體通道具有擴張段，所述氣體通道在所述擴張段處的橫截面積為S1，所述氣體通道在除所述擴張段外的部分的橫截面積為S2，其中S1＞S2；

所述擴張段與所述氣體通道的其他部位之間的連接處設有圓滑過渡部。由此，可以降低爐頂氣在不同管徑段流動時的阻力，提高了爐頂氣流動的流暢性。

根據本發明的一些實施例，所述氣體通道為間隔開的多個，相鄰的兩個所述氣體通道之間的距離為L，所述L滿足：50mm≤L≤500mm。由此，增強了爐頂氣與物料間的換熱效率。

進一步地，相鄰的兩個所述氣體通道之間的距離為L，所述L滿足：50mm≤L≤500mm。由此，既有利于物料在換熱倉內的流動，同時提高了爐頂氣與物料之間的換熱效率。

可選地，所述過料腔內靠近所述物料入口的位置處設有布料器。由此，可以使物料均勻的分布至過料腔內。

根據本發明的一些實施例，所述爐頂氣入口的上游設有開度可調的流量控制閥。由此，可以精確控制爐頂氣的流量，便于對換熱倉內部溫度的調節。

在本發明的一些實施例中，所述余熱回收裝置還包括：粉塵排出裝置，所述粉塵排出裝置具有氣體進口、氣體出口和粉塵出口，所述氣體進口與所述爐體的排氣口連通，所述氣體出口與所述爐頂氣入口連通。由此，可以通過粉塵排出裝置對爐頂氣進行過濾除塵。

進一步地，所述粉塵排出裝置的內底壁形成為斜面，所述粉塵出口設在靠近所述斜面的最下端，所述氣體出口與所述爐頂氣入口之間設有風機。由此，通過將內底壁設置為斜面，方便粉塵雜質排出粉塵排出裝置。通過設置風機可以為爐頂氣的流動提供驅動力。

根據本發明實施例的氣基豎爐，所述氣基豎爐包括上述所述的氣基豎爐的余熱回收裝置。

根據本發明實施例的氣基豎爐，通過設置余熱回收裝置，可以利用氣基豎爐排出的高溫爐頂氣對物料進行預熱，減輕了氣基豎爐的爐頂氣除塵冷卻和物料預熱段的壓力，降低了氣基豎爐的能量損失，提高了能源利用率，節能環保。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據本發明實施例的氣基豎爐的余熱回收裝置結構示意圖；

圖2是根據本發明實施例的氣基豎爐的余熱回收裝置的局部結構示意圖。

附圖標記：

余熱回收裝置100，

換熱倉10，物料入口101，物料出口102，爐頂氣入口110，爐頂氣出口120，過料腔130，氣體通道140，擴張段141，圓滑過渡部142，分流室150，爐頂氣排出室160，噴嘴170，保溫層180，

粉塵排出裝置20，氣體進口210，氣體出口220，導氣管221，粉塵出口230，粉塵料斗231，卸料斗232，內底壁240，風機250，

氣基豎爐500，

爐體510，排氣口511，過濾器512，

物料倉520，開口521。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

下面參考圖1和圖2描述根據本發明實施例的氣基豎爐500的余熱回收裝置100。需要說明的是，氣基豎爐500可以用于金屬冶煉反應器，例如可以用于還原鐵等。

如圖1和圖2所示，根據本發明實施例的氣基豎爐500的余熱回收裝置100，氣基豎爐500包括爐體510和物料倉520。余熱回收裝置100包括：換熱倉10和至少一個氣體通道140。

具體而言，如圖1所示，換熱倉10具有物料入口101、物料出口102、爐頂氣入口110和爐頂氣出口120，物料入口101與物料倉520連通，物料出口102與爐體510連通。由此，物料倉520內的物料可以從物料入口101進入到換熱倉10內并在換熱倉10內進行熱量交換，經過熱量交換后的物料可以從物料出口102流出換熱倉10，并進入到爐體510內。需要說明的是，這里所述的物料可以是用于金屬冶煉過程中提供熱量的物料，例如氧化球團到等。

爐頂氣入口110與爐體510的排氣口511連通，這里所述的“連通”既可以是指爐頂氣入口110與爐體510的排氣口511直接連通；也可以是指爐頂氣入口110與爐體510的排氣口511間接連通，例如，圖1中所示，爐頂氣入口110與排氣口511之間還可以連通有其他設備。換熱倉10內具有過料腔130，過料腔130與物料入口101和物料出口102分別連通。類似地，這里所述的“連通”既可以是指過料腔130與物料入口101和物料出口102直接連通，例如，圖1中的示例所示，過料腔130的上端(如圖1中所示的上下方向)與物料入口101連通，過料腔130的下端(如圖1中所示的上下方向)與物料出口102連通；也可以是指過料腔130與物料入口101和物料出口102間接連通，例如，可以在物料入口101與過料腔130之間連接布料器等，以使物料均勻分布至過料腔130內。

如圖1所示，氣體通道140設在過料腔130內，氣體通道140沿上下方向(如圖1中所示的上下方向)延伸，氣體通道140兩端與爐頂氣入口110和爐頂氣出口120分別連通。

需要說明的是，如圖1所示，物料(例如氧化球團)可以從物料入口101進入到換熱倉10的過料腔130中。可以理解的是，從爐體510的排氣口511排出的爐頂氣具有較高的溫度(爐頂氣的溫度約為450℃)，高溫爐頂氣可以從爐頂氣入口110進入到氣體通道140內。氣體通道140內的高溫爐頂氣可以與過料腔130內的物料進行熱量交換，高溫爐頂氣將熱量輻射傳遞給物料，使物料的溫度增加，經過加熱后的物料可以從物料出口102進入到爐體510內，以對爐體510內的金屬進行加熱冶煉。

根據本發明實施例的氣基豎爐500的余熱回收裝置100，通過設置換熱倉10和氣體通道140，從爐體510的排氣口511排出的高溫爐頂氣可以與過料腔130內的物料進行熱量交換，從而將熱量傳遞給物料，對進入爐體510的物料進行了預熱。由此，使爐頂氣的余熱得到了重復利用，減輕了氣基豎爐500預熱段的壓力，達到了節能環保的效果。而且，氣體通道140沿上下方向延伸，有利于減小物料在過料腔130內的流動阻力，便于物料在過料腔130內的流動。

根據本發明的一些實施例，如圖1所示，過料腔130具有沿上下方向(如圖1中所示的上下方向)間隔開的分流室150和爐頂氣排出室160，分流室150與爐頂氣入口110、氣體通道140的下端(如圖1中)分別連通，爐頂氣排出室160與爐頂氣出口120、氣體通道140的上端分別連通。

如圖1所示，分流室150可以設置在過料腔130的下方(如圖1中所示的上下方向)，分流室150與爐頂氣入口110連通，爐頂氣可以從爐頂氣入口110進入到分流室150內，分流室150與氣體通道140的下端(如圖1中所示的上下方向)連通，從爐頂氣入口110進入到分流室150內的爐頂氣可以在分流室150內匯集并分散流入至各個氣體通道140內。爐頂氣排出室160設置在過料腔130的上方(如圖1中所示的上下方向)，高溫爐頂氣沿氣體通道140由下向上(如圖1中所示的上下方向)流動，氣體通道140內的爐頂氣在流動過程中與過料腔130內從上往下(如圖1中所示的上下方向)的物料進行熱量交換，氣體通道140的上端(如圖1中所示的上下方向)與爐頂氣排出室160連通，經過熱量交換后的爐頂氣匯集到上方的爐頂氣排出室160，最后從爐頂氣出口120排出換熱倉10。

可選地，如圖1所示，氣體通道140上與爐頂氣入口110連通的位置處設有噴嘴170，噴嘴170的直徑可以為5mm-10mm。由此，可以通過噴嘴170將爐頂氣噴入至氣體通道140內，而且可以通過噴嘴170控制爐頂氣的流向和流速，以提高爐頂氣與物料之間的熱交換效率。

在本發明的一些實施例中，氣體通道140具有擴張段141，氣體通道140在擴張段141處的橫截面積為S1，氣體通道140在除擴張段141外的部分的橫截面積為S2，其中S1＞S2。例如，圖1中的示例所示，氣體通道140沿上下方向延伸(如圖1中所示的上下方向)，氣體通道140可以設置為中間粗、上下兩端細的管型。也就是說，可以將氣體的擴張段141設置在氣體通道140的中部，且擴張段141的管徑大于上下兩端處的管徑。例如，擴張段141的管徑可以為50mm-500mm，上下兩端處小管徑段的管徑可以為20mm-200mm。

值得理解的是，如圖1所示，物料入口101設置在換熱倉10的上方(如圖1中所示的上下方向)，換熱倉10的高度為3m-20m，物料可以從物料入口101進入到過料腔130內。將氣體通道140的上端(如圖1中所示的上下方向)的管徑采用較小管徑設計，可以減少氣體通道140對物料的干涉、阻擋，便于物料進入到過料腔130內。類似地，如圖1所示，氣體通道140的下端(如圖1中所示上下方向)的管徑采用較小的管徑設計，當物料從換熱倉10下方的物料出口102流出換熱倉10時，可以減少氣體通道140對物料的干涉、阻擋，便于物流從物流出口流出換熱倉10。而且，如圖1所示，換熱倉10的底壁設置為圓弧形，物料出口102設置在圓弧形底壁的最底端，由此，可以進一步提高物料從物料出口102流出過料腔130的流暢性。在本發明的另一些示例中，換熱倉10的底壁也可以設置為倒錐形，以方便物料從物料出口102流出過料腔130。

進一步地，如圖1所示，擴張段141與氣體通道140的其他部位之間的連接處設有圓滑過渡部142。如圖1中所示，氣體通道140的上端和下端的管徑小于氣體通道140中間部擴張段141的管徑，且在氣體通道140的上端(如圖1中所示的上下方向)的小管徑段與擴張段141的連通處，以及氣體通道的下端(如圖1中所示的上下方向)的小管徑段與擴張段141的連通處設置有圓滑過渡部142，例如，可以在氣體通道140上端小管徑段與中間擴張段141的連接過渡處采用倒圓角的加工工藝形成圓滑過渡部142，，圓角的角度可以為120°-160°。類似地，氣體通道140的下端的小管徑段與中間擴張段141連接處同樣可以采用倒圓角的加工工藝形成有圓滑過渡部142。由此，當爐頂氣在氣體通道140流動時，圓滑過渡部142可以減小爐頂氣在不同管徑連通出流動過渡時的阻力，從而增加了爐頂氣體在氣體通道140內流動的流暢性。

根據本發明的一些實施例，氣體通道140為間隔開的多個。如圖1和圖2所示，氣體通道140為多個，多個氣體通道140沿上下方向(如圖1中所示的上下方向)延伸，并沿水平方向(如圖1中所示的左右方向)間隔分布。例如，氣體通道140可以采用多列間隔設置(如可以為3列-40列)，值得理解的是，如圖2所示，可以理解為沿前后方向(如圖2中所示的前后方向)為“列”，沿左右方向(如圖2中所示的左右方向)為“行”。換熱倉10內分布有五列氣體通道140，而且相鄰兩列的氣體通道140交錯間隔排布，由此，可以加大氣體通道140內爐頂氣的流通量，并增加了氣體通道140內爐頂氣的熱量交換面積，從而可以提高爐頂氣與物料之間的換熱效率。

進一步地，相鄰的兩個氣體通道140之間的距離為L，L滿足：50mm≤L≤500mm。需要說明的是，這里所述的相鄰的“兩個氣體通道140之間的距離L”，可以是指如圖2中所示，同一列中相鄰的兩個氣體通道140的外周壁之間的距離L，也可以是指相鄰的兩列中氣體通道140中，相鄰的兩個氣體通道140的外周壁之間的距離L。經過試驗驗證，當L滿足：50mm≤L≤500mm時，既可以減小物料在換熱倉10內的流動阻力，又可以使爐頂氣與物料之間具有較高的換熱效率。

可選地，過料腔130內靠近物料入口101的位置處設有布料器(圖中未示出)。由此，可以通過布料器使物料均勻分布在過料腔130內，以使物料在過料腔130內受熱均勻，從而進一步提高了爐頂氣與物料之間的換熱效率。

根據本發明的一些實施例，爐頂氣入口110的上游設有開度可調的流量控制閥。由此，可以通過調節流量控制閥，控制爐頂氣流量的大小。需要說明的是，這里所述的“上游”可以理解為按爐頂氣在余熱回收裝置100內的流動方向所理解的上游。在實際的金屬冶煉過程中，可以根據實際的工礦需求，控制爐頂氣流量的大小，以對爐頂氣與物料之間的熱量交換過程進行精確控制，使爐頂氣熱量得到更充分的利用，提高爐頂氣顯熱利用率。

在本發明的一些實施例中，如圖1所示，余熱回收裝置100還可以包括：粉塵排出裝置20，粉塵排出裝置20具有氣體進口210、氣體出口220和粉塵出口230，氣體進口210與爐體510的排氣口511連通，氣體出口220與爐頂氣入口110連通。

需要說明的是，從氣基豎爐500排氣口511排出的爐頂氣中含有大量顆粒雜質，在余熱回收裝置100長時間使用后，大量的顆粒雜質會附著在氣體通道140內壁上，影響余熱回收裝置100的換熱效率。另外長時間沉降積累的粉塵雜質會導致氣體通道140、爐頂氣入口110、噴嘴170等處的堵塞，影響余熱回收裝置100的正常工作，甚至縮短余熱回收裝置100的使用壽命。通過設置粉塵排出裝置20，可以有效清除爐頂氣中的顆粒雜質。如圖1所示，爐頂氣從排氣口511排出后經氣體進口210進入到粉塵排出裝置20，雜質顆粒在粉塵排出裝置20中沉降并從粉塵出口230排出，從而降低了進入到換熱倉10的爐頂氣的雜質含量，有效維持了余熱回收裝置100的換熱效率，并有效延長了余熱回收裝置100的使用壽命。

進一步地，如圖1所示，粉塵排出裝置20的內底壁240形成為斜面，粉塵出口230設在靠近斜面的最下端(如圖1中所示的上下方向)。可以理解的是，通過將粉塵排出裝置20的內底壁240設置為斜面，可以使粉塵沿傾斜的內底壁240流出粉塵排出裝置20，而且粉塵出口230設置在斜面的最下端(如圖1中所示的上下方向)，從而可以使粉塵沿內底壁240流入到粉塵出口230。

進一步地，如圖1所示，在粉塵出口230的下方(如圖1中所示的上下方向)可以設有粉塵料斗231和卸料閥232。由此，從粉塵出口230流出的粉塵雜質可以在粉塵料斗231內沉積匯集，當粉塵料斗231內的粉塵雜質沉積一定量時，可以通過打開卸料閥232將粉塵雜質排出粉塵排出裝置20，以進行集中處理。

可選地，氣體出口220與爐頂氣入口110之間設有風機250。由此，可以通過風機250驅動爐頂氣的流動。例如，圖1所示，在氣體出口220和爐頂氣入口110之間設置有風機250，風機250可以驅動氣爐頂氣從爐頂氣入口110進入到氣體通道140，以與過料腔130內的物料進行熱量交換。

根據本發明實施例的氣基豎爐500，氣基豎爐500包括上述所述的氣基豎爐500的余熱回收裝置100。

根據本發明實施例的氣基豎爐500，通過設置余熱回收裝置100，可以利用排出的高溫爐頂氣對物料進行預熱，減輕了氣基豎爐500的爐頂氣除塵冷卻和物料預熱段的壓力，降低了氣基豎爐500的能量損失，提高了能源利用率，節能環保。

下面參照圖1和圖2以兩個具體的實施例詳細描述根據本發明實施例的氣基豎爐500的余熱回收裝置100。值得理解的是，下述描述僅是示例性說明，而不是對本發明的具體限制。

實施例一：

如圖1和圖2所示，氣基豎爐500包括爐體510和物料倉520，爐體510用于含鐵原料的還原，物料倉520可以為爐體510添加熱源物料，例如物料可以為氧化球團等，用以為原料還原過程中提供熱量。可以理解的是，在還原過程中，產生的爐頂氣具有較高的溫度，從排氣口511排出的爐頂氣的溫度約為450℃。

余熱回收裝置100可以對氣基豎爐500排出的高溫爐頂氣的熱量進行回收利用，以提高能源利用率，節能環保。如圖1和圖2所示，余熱回收裝置100包括：換熱倉10、粉塵排出裝置20和多個氣體通道140。

其中，如圖1所示，在氣基豎爐500的頂壁設置有排氣口511，高溫爐頂氣可以從排氣口511排出至氣基豎爐500外。在排氣口511處設置有過濾器512，以對爐頂氣進行初步過濾。粉塵排出裝置20與排氣口511連通，如圖1所示，粉塵排出裝置20具有氣體進口210、氣體出口220和粉塵出口230。其中，氣體進口210與爐體510的排氣口511連通，經過初步過濾的爐頂氣可以從氣體進口210進入到粉塵排出裝置20進行進一步除塵處理。

如圖1所示，爐頂氣進入到粉塵排出裝置20后，粉塵雜質在粉塵排出裝置20內沉降。粉塵排出裝置20的內底壁240形成為斜面，在靠近斜面的最下端設置有粉塵出口230。粉塵出口230下方設置有粉塵料斗231和卸料閥232。如圖1所示，粉塵雜質在粉塵排出裝置20內沉降后經過斜面內底壁240流入至下方的粉塵出口230，并積累在下方的粉塵料斗231中進行集中處理，最后可以通過控制卸料閥232將粉塵雜質從粉塵排出裝置20排出。

如圖1所示，粉塵排出裝置20的上方(如圖1中所示的上下方向)設置有氣體出口220，氣體出口220連接有導氣管221。經過除塵過濾后的高溫爐頂氣可以從氣體出口220經導氣管221排出粉塵排出裝置20。

如圖1所示，換熱倉10的下方設置有爐頂氣入口110，爐頂氣入口110與粉塵排出裝置20的出氣口連通，且在爐頂氣入口110與粉塵排出裝置20的氣體出口220之間連接有風機250。在風機250的驅動作用下，從氣體出口220排出粉塵排出裝置20的高溫爐頂氣可以從爐頂氣入口110進入到換熱倉10內。在爐頂氣入口110處還設置有開度可調的流量控制閥，以對進入換熱倉10內的爐頂氣的流量大小進行調節。

如圖1所示，沿換熱倉10的上下方向間隔設置有分流室150和爐頂氣排出室160。其中分流室150設置在換熱倉10的下方，并且分流室150與爐頂氣入口110連通，在分流室150與爐頂氣入口110的連通處設置有噴嘴170。分流室150上方連通有多個氣體通道140，多個氣體通道140沿上下方向延伸，沿水平方向間隔設置。

其中，相鄰的兩個氣體通道140的外周壁之間的距離為L，L＝200mm。如圖1所示，氣體通道140的中部設置有擴張段141，擴張段141的管徑大于上下兩端的管徑。氣體通道140在擴張段141處的管徑為200mm，氣體通道140具有20列。在氣體通道140的上端小管徑段與擴張段141的連接處設置有圓滑過渡部142，圓滑過渡部142采用倒圓角的加工工藝，圓角的角度為120°-160°。類似地，在氣體通道140的下端的小管徑段與擴張段141的連接處設置有同樣的圓滑過渡部142。氣體通道140的上方與爐頂氣排出室160連通，且爐頂氣排出室160與爐頂氣出口120連通。

如圖1所示，物料倉520設置在換熱倉10的上方。物料倉520的上端設置有開口521，物料可以從開口521裝入物料倉520內。換熱倉10的上方設置有物料入口101，在物料入口101處設置有布料器。物料倉520的下端與換熱倉10的物料入口101連通，換熱倉10內具有過料腔130，換熱倉10的下端設置有物料出口102。過料腔130的上端與物料入口101連通，過料腔130的下端與物料出口102連通，且物料出口102與下方的豎爐連通。

需要說明的是，如圖1所示，物料倉520內的物料從物料入口101進入到過料腔130內，物料為直徑為6mm-16mm的待加熱氧化球團。在過料腔130內與氣體通道140內的高溫爐頂氣進行熱量交換，溫度升高。經過預熱后的物料(溫度約為441℃)從物料出口102進入到氣基豎爐500內部，并經過進一步加熱燃燒對氣基豎爐500內的金屬進行冶煉。

如圖1所示，從排氣口511排出的高溫爐頂氣(溫度為450℃左右)首先經過過濾器512進行初步過濾，初步過濾后的高溫爐頂氣從氣體進口210進入到粉塵排出裝置20進行除塵凈化，粉塵排出裝置20的爐壁上設置有保溫材料，以對高溫爐頂氣進行保溫。除塵后的高溫爐頂氣的主要成分為：H₂(38.2％)，CO(20.0％)，CH₄(1.9％)，H₂O(21.0％)，CO₂(16.4％)，N₂(2.5％)。經過除塵后的高溫爐頂氣從氣體出口220排出粉塵排出裝置20。在風機250的作用下，高溫爐頂氣以666735Nm³/h的流量從爐頂氣入口110進入到分流室150內匯集，并經過噴嘴170均勻分布到各個氣體通道140內。進入到氣體通道140內的高溫爐頂氣與過料腔130內的物料進行熱量將換，以將熱量傳遞給物料，對物料進行預熱。由此，使爐頂氣的預熱得到了回收利用。經過熱量交換后的爐頂氣(溫度降低為約150℃)，匯集到上方的爐頂氣排出室160內，最后從爐頂氣排出口排出換熱倉10。如圖1所示，在換熱倉10的周壁上設置有保溫層180，以防止換熱倉10內的熱量散失，造成能源浪費。

可以理解的是，爐頂氣沿氣體通道140從下至上的流動過程中與物料進行熱量交換，換熱倉10內不同區域的溫度并不相同。如圖1所示，在換熱倉10底部，氣體通道140小管徑區域段處換熱倉10內的溫度約為441℃；在換熱倉10中部，氣體通道140擴張段141區域段處換熱倉10內的溫度為153℃-445℃；在換熱倉10的上部，氣體通道140小管徑區域段處換熱倉10內的溫度為30℃-150℃。

由此，通過設置換熱倉10和氣體通道140，從爐體510的排氣口511排出的高溫爐頂氣可以與過料腔130內的物料進行熱量交換，從而將熱量傳遞給物料，對進入爐體510的物料進行了預熱。由此，使爐頂氣的余熱得到了重復利用，減輕了氣基豎爐500爐頂氣洗滌冷卻段和預熱段的壓力，達到了節能環保的效果。而且，氣體通道140沿上下方向延伸，有利于減小物料在過料腔130內的流動阻力，便于物料在過料腔130內的流動。

實施例二：

與實施例一不同的是，在該實施例中，高溫爐頂氣以568767Nm3/h的流量流入至換熱倉10內。氣體通道140設置為40列，氣體通道140擴張段141的管徑為100mm。換熱倉10內各區域的溫度場分布為：在換熱倉10底部，氣體通道140小管徑區域段處換熱倉10內的溫度約為443℃；在換熱倉10中部，氣體通道140擴張段141區域段處換熱倉10內的溫度為155℃-448℃；在換熱倉10的上部，氣體通道140小管徑區域段處換熱倉10內的溫度為30℃-150℃。

由此，通過增加氣體通道140的數量，增大了爐頂氣與物料之間的熱量交換面積，降低了預熱過程中高溫爐頂氣的流量。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由權利要求及其等同物限定。