[實用新型]一種直接還原法生產直接還原鐵的裝置

無效

• 申請號: 200820030151.1
• 申請日: 2008-09-02
• 公開（公告）號: CN201261790Y
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 胡寶鎖
• 申請（專利權）人: 胡寶鎖
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司
• 代理人: 佘文英

技術領域

本實用新型涉及直接還原方法生產直接還原鐵生產技術，尤其涉及一種新的工藝及配套設備。

背景技術

使礦石到鋼不經過焦炭生產、高爐煤鐵、制氧、氧氣轉爐煉鋼這樣長的工藝流程，利用鐵礦石直接還原成直接還原鐵也就是海綿鐵產品作為電爐煉鋼原料或與廢鋼一起進入電爐煉鋼，是冶金學家長期以來的愿望，近年來，隨著直接還原技術不斷的發展，利用煤、天然氣代替昂貴的焦炭已成為現實，直接還原法生產還原鐵具有節約能源，鋼材質量好等優點，更顯示出極大的優越性。目前世界上直接還原法生產還原鐵的技術已經有“豎爐運動床”、“迥轉窯直接還原法”、“流化床法”、“反應器固定床法”和“不用焦炭直接還原煉鐵法”等，都不同程度存在缺點。本發明人在1987年申請了“一種新的直接還原法煉海綿的工藝及爐型”，公開號為CN87103111，該專利技術是在煉鐵高爐基礎上在爐內裝有一個多頭能透氣螺旋體，將爐內礦石和煤分開，兩種原料在各自螺旋容室憑自重向下作螺旋運行，由于煤透氣性好，下部產生還原性氣體大部分從煤螺旋容室上升，由于螺旋體是耐熱鋼，存在加工困難等原因。本發明人在1991年改進為雙容室，又申請國家發明專利“雙容室鐵礦石直接還原工藝及系統”，專利號：ZL91110523.9，公開號CN1067923。此技術存在下容室單排風溫不好控制，還原氣體成分也不理想等缺點。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術的缺點，提供一種直接還原法生產直接還原鐵的裝置，不僅設備結構簡單，減少投資，而且能夠大規模工業化生產。

實現本實用新型目的的技術解決方案如下：一種直接還原法生產直接還原鐵的裝置，整個裝置包括爐體、皮帶輸送機、封氣下料機、排渣機、螺旋輸送機、冷卻室、熱交換爐和洗滌塔，其特征是爐體內分為上容室和下容室，兩室中間由與爐體垂直夾角小于30度的淄槽組件隔開，下容室外纏繞有環形風管，封氣下料機安裝在爐體外周圍。

所述的淄槽組件有六個，兩側用耐火磚砌成，淄槽底部有透氣孔，透氣孔小于礦石料塊。

本實用新型在上述二個專利技術基礎上改進的，時間歷經二十年，從技術角度上和煉鐵大高爐一樣可以大規模工業化生產，與大高爐煉鐵和氧氣煉鋼需投建煉鐵高爐，焦炭生產，制氧，氧氣煉鋼四道工序相比，用礦石直接還原生產直接還原鐵與電爐配合煉鋼，僅二道工序，能減少鋼鐵生產工序，節省投資，節約能源，電爐鋼質量好，具有很高的經濟效益和社會效益。

附圖說明

圖1是本實用新型總體結構示意圖。

圖2是還原爐結構示意圖。

圖3是淄槽頂面展開示意圖。

圖4是封氣下料機結構示意圖。

具體實施方式

本裝置采用煤和礦石下行，還原氣體上行的逆向相對運動方式，使鐵礦石被還原成直接還原鐵。現結合附圖詳細說明如下：

如圖1所示，本裝置包括爐體3、皮帶輸送機15、封氣下料機6、排渣機8、螺旋輸送機7、冷卻室5、熱交換爐9、洗滌塔10和煙囪13。

如圖2所示，本裝置爐體3內部分上下兩個容室，即上容室11和下容室12，兩室中間由與爐體垂直夾角小于30度的淄槽組件4隔開，淄槽組件有六個，如圖3所示，兩側用耐火磚砌成，淄槽底部有透氣孔，透氣孔小于礦石料塊，下容室12外纏繞有環形風管14，封氣下料機6安裝在爐體外周圍，封氣下料機6由8個葉片17組成，如圖4所示。

塊煤經塊煤皮帶輸送機2輸送經過料斗和爐體外周圍多個封氣下料機6進入爐下容室12，封氣下料機6的數量根據爐容積大小而定，以防止爐內氣體從下煤口通過。還原氣體是在爐下部容室12由煤產生，并通過淄槽上透氣孔進入上容室11。原料礦石或鐵礦球和混合一定比例的塊煤通過斜橋或皮帶輸送機1輸送到爐頂經料斗進入爐內上容室11，在上容室向下運行時與下容室上升的熱能還原性氣體相對運動，充分接觸，塊煤受熱后氣化，與下容室上升的還原性氣體一起予熱，并還原上容室鐵礦石，使氧化鐵還原成金屬鐵，也就是海綿鐵或稱直接還原鐵產品，

上容室化學反應式：

FeO+CO↑＝Fe+CO₂↑

Fe₃O₄+4H₂↑＝3Fe+4H₂O

Fe₂O₃+3H₂↑＝2Fe+3H₂O

Fe₃O₄+4CO↑＝3Fe+4CO₂↑