[發明專利]一種直接還原鐵生產用還原爐

無效

• 申請號: 201210415252.1
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN102899438A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 鄒建明
• 申請（專利權）人: 貴州新天地設備有限公司
• 主分類號: C21B13/12
• 分類號: C21B13/12
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 王娟;郭防

技術領域

本發明涉及一種直接還原鐵生產用還原爐，屬于直接還原鐵加工技術領域。

背景技術

我國鋼鐵工業迅速發展，已成為世界上第一產鋼大國和耗鋼大國。2011年鋼產量突破7億噸，年需要廢鋼9000多萬噸，還原鐵需求量為500萬噸（其中進口還原鐵為400多萬噸），可我國直接還原鐵的產量不及印度半個月的產量，造成鋼鐵公司的直接還原鐵有大量的缺口，不得不花高價大量進口國外的直接還原鐵。因此，我國并不是鋼鐵強國，鋼鐵產品在國際市場上沒有競爭力，在鋼材品種和質量方面，還不適應國民經濟發展的要求。我國每年還要從國外及進口鋼材4000余萬噸（主要是優質鋼和特種鋼），而海綿鐵正是解決優質鋼和特種鋼的唯一必備原材料。而我國的直接還原鐵(海綿鐵)年產量僅為60萬噸，世界冶金行業把我國的海綿鐵產量定為零。我國又是一個天然氣和焦煤儲量不豐富的國家，加之我國貧、細、雜的鐵礦資源，直接還原鐵一直不能形成規模化。因此，國家出臺相關政策，鼓勵發展直接還原鐵和非焦煉鐵工藝技術開發與應用。提高還原鐵的產量與質量以及開發我國大量的貧、細、雜的鐵礦資源以及含鐵廢料和豐富的煤炭資源，使其資源化是一件迫在眉睫的事業。

世界直接還原工藝個根據使用還原劑的不同，可分為兩大類：使用氣體還原劑的氣基直接還原法和使用固體還原劑的煤基直接還原法。在走向鋼鐵強國的進程中，發展立足本國資源特征的海綿鐵工業，才是發展鋼鐵強國的必經之路，氣基直接還原法，主要分布在中東、南美等天然氣資源豐富的地區，這些地區以電爐短流程為主的鋼鐵工業也得到迅猛發展。代表工藝為Midrex豎爐法、HYL反應罐法和流化床法。煤基直接還原法，主要分布在南非、印度、新西蘭等地，天然氣資源有限，但有優質的鐵礦資源和豐富的煤炭資源。代表工藝有SL-RN法和Krupp法。

我國從能源儲量和合理利用考慮，還不能為冶金工業生產提供足夠的天然氣，即使有氣可用，成本也太高，生產一噸海綿鐵，若用天然氣要400—500m³，若用煤氣，要1600m³。因此氣基直接還原無法考慮。在國內使用較多的工藝有隧道窯工藝、回轉窯工藝和倒焰窯工藝三種，均為煤基還原法，國內一些單位也做了一些其他工藝的研究實驗，均未得到工業性生產的成功。因而煤基法生產海綿鐵工藝是我國首選工藝。

倒焰窯在我國發展較早，其特點有：投資少、上馬快、成本低、規模靈活、操作簡單、對原材料要求低，但其產品質量差且不穩定，生產效率低、能耗高、勞動強度大、操作環境差、環境污染嚴重、裝備水平落后、全人工操作，無機械化可言，但因其投資少還有一些小型企業在使用，國家不提倡使用。

回轉窯工藝特點：機械化程度較高、操作環境較、污染較輕，但也存在這著產品成本高、投資大、易于發生結圈故障，產品質量較低，填充系數低（一般在10%—20%），產品分化率高。對原料及還原劑要求苛刻，生產效率較低，熱效率低等缺點，在國內有幾家使用過，但均不太成功。

傳統的隧道窯工藝必須采用昂貴的耐火罐，工藝落后、能耗高（每噸直接還原鐵要消耗500—650㎏還原用煤，還要消耗450—550㎏加熱用煤）、還原時間長（48—76h）、勞動力消耗高、產品質量不穩定、生產運行成本高，銷路不暢，此工藝還存在著環境污染嚴重（還原煤灰、廢還原罐等固體廢棄物多、粉塵多）、對原料要求過高（TFe≥66%）等缺點。

上述所有國內外的直接還原鐵技術都無法利用低品位礦石、粉料以及含鐵廢料直接還原出高品位的還原鐵產品。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種直接還原鐵生產用還原爐。在我國低品位鐵礦資源以及豐富煤炭資源的基礎上，能將任意品位的塊礦、粉料和適量還原劑混合后，經還原爐直接還原成海綿鐵。

本發明的技術方案。直接還原鐵生產用還原爐，構造包括爐體，爐體外壁為耐火絕緣保溫層，在耐火絕緣保溫層內設有發熱板，發熱板連接有導電裝置；爐體頂部設有進料口，爐體底部設有出料口。

上述的直接還原鐵生產用還原爐，所述發熱板排列設置在爐體內，在相鄰發熱板之間為加熱通道。

上述的直接還原鐵生產用還原爐，所述發熱板材質為碳化硅、石墨或金屬發熱板。

上述的直接還原鐵生產用還原爐，所述爐體上連接煙氣管道。

上述的直接還原鐵生產用還原爐，所述爐體由上至下分為預熱段、升溫段和還原反應段。