[發(fā)明專利]一種煤基直接還原鐵豎爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310056022.5
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN103088185A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳謙
• 申請（專利權(quán)）人: 陳謙
• 主分類號: C21B13/02
• 分類號: C21B13/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑;詹永斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種豎爐，尤其是一種煤基直接還原鐵豎爐，屬于煤基直接還原鐵過程裝備技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

煤基直接還原相對于氣基直接還原工藝而言，是指直接以煤作還原劑的工藝。在現(xiàn)有煤基直接還原鐵工藝豎爐技術(shù)中，氧化球團是在爐內(nèi)的管狀還原腔室完成加熱和還原過程，再從爐底通過出料裝置直接排出到輸送設(shè)備，送去進行冷卻、渣鐵分離或者送達冶煉工序進行深加工。現(xiàn)有煤基直接還原鐵豎爐結(jié)構(gòu)因其還原腔室大而短、氧化球團在管狀腔體內(nèi)受熱面積小、球團受熱不均勻、高溫燃氣對還原腔室加熱停留時間短，導(dǎo)致煤基直接還原鐵工藝能源消耗高、產(chǎn)能低，同時，而現(xiàn)有豎爐出料裝置在生產(chǎn)中容易導(dǎo)致高溫還原球團與空氣接觸而發(fā)生二次氧化，同時也因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、降溫效果、出料效率低，自動化程度低的缺點，而不能滿足還原鐵生產(chǎn)要求。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種煤基直接還原鐵豎爐，這種豎爐能有效的降低還原鐵的能源消耗低、提高生產(chǎn)產(chǎn)能和生產(chǎn)效率，同時，豎爐配套的出料裝置，這種出料裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、降溫效果好、密封性好，以滿足還原鐵生產(chǎn)，提高還原鐵的生產(chǎn)質(zhì)量。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種煤基直接還原鐵豎爐，爐體架設(shè)于支撐鋼結(jié)構(gòu)上，爐體包括還原腔室、燃燒腔室和出料裝置，所述還原腔室是由兩平行導(dǎo)熱墻組成的長方體結(jié)構(gòu)腔體，還原腔室頂部設(shè)置有密封進料口，底部設(shè)置有密封出料口，且密封出料口與所述出料裝置連接；所述燃燒腔室位于還原腔室的兩側(cè)，燃燒腔室設(shè)置有燃料噴嘴和尾氣出口，且內(nèi)部還設(shè)置有多層水平的燃氣折流通道；所述出料裝置為螺旋輸送機，螺旋輸送機的筒狀外殼為夾套水冷卻結(jié)構(gòu)，螺旋轉(zhuǎn)軸為中空水冷卻結(jié)構(gòu)。

由于采用了上述技術(shù)上方案，本發(fā)明的煤基直接還原鐵豎爐，其還原腔室創(chuàng)造性的采用兩平行的導(dǎo)熱墻組成的長方體結(jié)構(gòu)以替代傳統(tǒng)的管狀還原腔室，導(dǎo)熱墻是采用高鋁磚和碳化硅磚堆砌做成，具有耐高溫、耐氧化和傳熱效果好的特點，可以滿足豎爐的使用需求；本發(fā)明的還原腔體在長度、高度和寬度上可以靈活調(diào)節(jié)，燃燒腔室位于還原腔室的兩側(cè)，矩形腔體結(jié)構(gòu)的燃燒腔室在高度和寬度上與還原腔室相匹配，燃燒腔室與還原腔室以導(dǎo)熱墻為間隔，如為多個還原腔室結(jié)構(gòu)，則形成燃燒腔室與還原腔室間隔布置的排布結(jié)構(gòu)，即燃燒腔室的兩側(cè)均為還原腔室，提高燃燒腔室的熱利用率；相比于傳統(tǒng)的管狀還原腔體，這種寬、高、薄的矩形腔體結(jié)構(gòu)克服了管狀還原腔體加熱面積不足，物料中部加熱不夠的缺點，更有利于球團物料的均勻加熱，保證還原反應(yīng)中得到足夠的熱量用于還原反應(yīng)，提高產(chǎn)率和生產(chǎn)效率；作為常規(guī)慣用手段，還原腔室的頂部一般設(shè)計為梯形或者錐型結(jié)構(gòu)，底部一般設(shè)計成漏斗的結(jié)構(gòu)以方便出料，在本發(fā)明中，所述還原腔室的進料口和出料口均采用密封的結(jié)構(gòu)，能為還原腔體提供良好的反應(yīng)氣氛，這種密封輸料裝置作為煤基直接還原鐵豎爐一種連續(xù)或不連續(xù)受料或者出料裝置，屬于現(xiàn)有技術(shù)范圍，可以根據(jù)整個煤基直接還原鐵豎爐直接還原生產(chǎn)線的布置進行選擇，可以是溜槽，也可以是其它鋼結(jié)構(gòu)輸料裝置，密封進料口的前端可以與原料漏斗和倉庫相連接，進料口的個數(shù)可以根據(jù)爐體還原腔體的寬度進行一個或多個布置；本發(fā)明的燃燒腔室，燃料通過燃料噴嘴進入并燃燒，高溫煙氣沿燃燒腔室內(nèi)部設(shè)置的多層水平的燃氣折流通道上升，最后從尾氣出口排出，極大的提高了高溫煙氣在燃燒腔室的停留時間，為原料球團進行提供足夠的加熱強度，也提高了燃料的熱利用率，燃燒腔室的整個燃氣折流通道上，可以不僅僅設(shè)置一個燃料噴嘴，可以根據(jù)生產(chǎn)需求在中部設(shè)置輔助的燃料噴嘴進行輔助熱量供給；在還原腔室的密封出料口設(shè)置有的出料裝置為螺旋輸送機，結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、調(diào)節(jié)靈活，其外殼采用夾套水冷換熱結(jié)構(gòu)，螺旋轉(zhuǎn)軸也為中空結(jié)構(gòu)，能夠通入冷卻水，物料從還原腔室出來以后，通過螺旋轉(zhuǎn)軸上螺旋槳葉的帶動將物料輸送出去，本發(fā)明采用的螺旋輸送機能夠根據(jù)生產(chǎn)需求靈活的進行調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速達到控制還原腔室出料速度，由于螺旋輸送機的水冷設(shè)計，能夠在高溫物料輸送中起到保護螺旋輸送機的作用，還可以在輸送過程中通過外殼夾套和中空螺旋轉(zhuǎn)軸對物料進行冷卻，通過螺旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動，物料在輸送過程中進行不斷的混合，進一步增強冷卻效果，螺旋輸送機能靈活的通過設(shè)計螺旋輸送機長度調(diào)節(jié)冷卻效果，達到工藝設(shè)計球團出口溫度指標，螺旋輸送機端部的出料口也為密封出料口，使得殼體內(nèi)部能做到很好的密封，防止空氣和高溫球團接觸發(fā)生二次氧化而降低產(chǎn)品質(zhì)量，螺旋輸送機包括設(shè)置于螺旋轉(zhuǎn)軸上配套的減速裝置和帶動減速裝置的電機設(shè)備。