[實(shí)用新型]氣基豎爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420282771.X
• 申請(qǐng)日: 2014-05-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203904382U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳道洪;張奔;李志遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): C21B13/02
• 分類號(hào): C21B13/02
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 李志東

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本實(shí)用新型涉及一種氣基豎爐。

背景技術(shù)

直接還原煉鐵技術(shù)是鋼鐵工業(yè)發(fā)展的前沿技術(shù)，是鋼鐵工業(yè)發(fā)展擺脫焦煤資源的羈絆，是降低能耗，減少CO₂排放，改善鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量的重要方向。直接還原鐵(DRI)是優(yōu)質(zhì)廢鋼的替代品，是生產(chǎn)高品質(zhì)純凈鋼的不可短缺的鐵源原料，是轉(zhuǎn)爐煉鋼的優(yōu)質(zhì)冷卻劑。以天然氣為能源的氣基豎爐直接還原法(MIDREX和HYL等)約占直接還原鐵總產(chǎn)量74.3％。我國(guó)直接還原鐵生產(chǎn)發(fā)展緩慢，尤其是氣基豎爐直接還原煉鐵技術(shù)幾乎是空白，嚴(yán)重的制約了我國(guó)優(yōu)質(zhì)鋼、純凈鋼的發(fā)展和裝備制造業(yè)的發(fā)展。因此，我國(guó)應(yīng)大力發(fā)展氣基豎爐直接還原煉鐵技術(shù)，適應(yīng)我國(guó)鋼鐵工業(yè)和制造業(yè)的發(fā)展需求。

目前，隨著高品位鐵礦石資源的短缺，低品位以及復(fù)雜難冶鐵礦石逐漸在煉鐵工業(yè)被使用，這就要求氣基豎爐必須適應(yīng)各種不同品種的礦物原料，從而保證豎爐的產(chǎn)量和產(chǎn)品的質(zhì)量。但是目前的氣基豎爐生產(chǎn)設(shè)備直徑大于5米，高度大于66米，一次性投入幾十噸以上的物料，采用生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)會(huì)消耗大量的能源、礦物和人力等資源。因此，需要通過(guò)模擬試驗(yàn)，對(duì)不同物理性能和冶金性能的礦物原料進(jìn)行試驗(yàn)，從而確定合理的工藝技術(shù)參數(shù)，滿足氣基豎爐的生產(chǎn)需求。對(duì)于模擬實(shí)驗(yàn)用的小型設(shè)備，如果完全按照大型生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行縮小，既不符合工藝要求，同時(shí)還會(huì)因?yàn)楣軓叫。瑢?dǎo)致散熱快、順行不暢、氣體加熱效率低和氣體利用率低等問(wèn)題。

此外，現(xiàn)有的球團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備僅為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)試目的單一的裝置。如球團(tuán)轉(zhuǎn)鼓和磨損指數(shù)測(cè)定(ISO3271)、球團(tuán)粘結(jié)指數(shù)測(cè)定(ISO11256)、球團(tuán)低溫還原破裂指數(shù)和金屬化率測(cè)定(ISO11257)均采用簡(jiǎn)單的還原反應(yīng)管配加檢測(cè)裝置，并且間歇式的加入少量球團(tuán)，僅為500g左右，同時(shí)還原參數(shù)固定，對(duì)氣基豎爐還原工藝的模擬性不強(qiáng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同礦物原料確定合理工藝參數(shù)的目的。因此，氣基豎爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展亟需一套系統(tǒng)、全面模擬豎爐氣基還原工藝的小型裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提出一種可以系統(tǒng)、全面模擬豎爐生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)工藝參數(shù)，尤其可以有效模擬豎爐生產(chǎn)過(guò)程中豎爐內(nèi)溫度梯度分布的氣基豎爐。

在本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提出了一種氣基豎爐。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，氣基豎爐包括：

豎爐本體，所述豎爐本體內(nèi)自上而下依次限定出上冷卻室、還原室和下冷卻室；

物料入口，所述物料入口設(shè)置在所述上冷卻室的頂部；

還原產(chǎn)物出口，所述還原產(chǎn)物出口設(shè)置在所述下冷卻室的底部；

還原氣體進(jìn)口，所述還原氣體進(jìn)口設(shè)置在所述還原室的外壁上；

爐頂氣出口，所述爐頂氣出口設(shè)置在所述上冷卻室的頂部；以及

還原室加熱組件，所述還原室加熱組件設(shè)置在所述還原室的外壁上。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的氣基豎爐通過(guò)在還原室外壁設(shè)置還原室加熱組件，從而可以實(shí)現(xiàn)模擬豎爐生產(chǎn)過(guò)程中豎爐內(nèi)溫度梯度分布的目的。

另外，根據(jù)本實(shí)用新型上述實(shí)施例的氣基豎爐還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述氣基豎爐進(jìn)一步包括：原料儲(chǔ)罐，所述原料儲(chǔ)罐設(shè)置有球團(tuán)入口、球團(tuán)出口、第一氮?dú)馊肟诤偷谝坏獨(dú)獬隹冢灰约斑€原產(chǎn)物儲(chǔ)罐，所述還原產(chǎn)物儲(chǔ)罐設(shè)置有產(chǎn)物進(jìn)料口、產(chǎn)物出料口、第二氮?dú)馊肟诤偷诙獨(dú)獬隹冢渲校銮驁F(tuán)出口與所述物料入口相連，所述產(chǎn)物進(jìn)料口與所述還原產(chǎn)物出口相連。

在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述氣基豎爐進(jìn)一步包括：配氣裝置；還原氣體管路，所述還原氣體管路分別連接所述配氣裝置和所述還原氣體進(jìn)口；還原氣體加熱組件，所述還原氣體加熱組件設(shè)置在所述還原氣體管路的外側(cè)。由此，可以有效模擬工業(yè)生產(chǎn)中還原氣體進(jìn)入豎爐的條件。

在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述氣基豎爐進(jìn)一步包括冷凝器，所述冷凝器與所述爐頂氣出口相連。由此，可以顯著降低對(duì)環(huán)境的污染。

在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述還原室加熱組件包括多個(gè)夾套式電加熱爐。由此，可以有效控制還原爐不同段的加熱溫度。

在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述上冷卻室和所述下冷卻室的外壁設(shè)有冷卻夾套。由此，可以確保插板式給料機(jī)和插板式排料機(jī)不會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)高而損壞。