[實用新型]一種實現厚料層還原的轉底爐爐底結構

有效

• 申請號: 201420847013.8
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN204438757U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 吳道洪;古明遠;曹志成;薛遜
• 申請（專利權）人: 北京神霧環境能源科技集團股份有限公司
• 主分類號: F27B9/30
• 分類號: F27B9/30
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 朱健

技術領域

本實用新型涉及一種轉底爐爐底結構，尤其涉及一種實現厚料層球團礦快速還原的轉底爐爐底結構。

背景技術

目前，轉底爐一般用于處理各種復合礦、低品位復雜難選礦和冶金含鐵固體廢棄物等，還原過程中難以避免爐料軟熔，生成液態的冶金渣和鐵水，最終致使爐料在爐底粘結，侵蝕爐底材料，減少轉底爐的壽命。此外，轉底爐內含碳球團升溫、反應所需熱量主要依靠爐壁、爐氣的輻射傳熱，因此要求爐內球團薄層均勻布料，料層厚度一般為1～3層球高(15～45mm)。此種傳熱方式和布料方式的還原效率低，能耗高。

為提高轉底爐的還原效率和延長轉底爐爐底的壽命，轉底爐的爐底耐火材料、爐膛結構、燒嘴布局、球團布料方式等都成為了目前的研究方向。改進轉底爐爐底結構主要是針對延長轉底爐的使用壽命，還沒有通過改進轉底爐爐底結構來提高其還原效率的。常用的轉底爐分為6個區：上料區、預熱區、中溫區、高溫區、冷卻區和下料區。耐火材料的選用和布局有多種，但轉底爐爐底耐火材料的改進是針對整個轉底爐爐底而言，沒有針對不同分區設定不同的加熱方式，這不利于提高球團在轉底爐中的還原率、提高鋪料厚度和減少爐料粘結。現在能夠實現轉底爐厚料層有效還原的技術，主要是通過對原料的成分、粒徑和布料方式改進來實現的。

中國實用新型專利CN?201535618?U公開了一種轉底爐爐底耐火結構，該實用新型轉底爐爐底由上爐盤和下爐盤組成，上爐盤依次設置抗渣澆注料工作層、耐火磚次工作層和隔熱磚加熱層。該實用新型提出的轉底爐爐底耐火結構，是針對整個轉底爐爐底而言，能夠提供充分隔熱，但沒有提到能否提高轉底爐的生產效率和進行厚料層的還原。

中國發明專利申請CN?102586540?A公開了一種轉底爐爐底結構，該轉底爐爐底結構包括多層結構，由上至下依次為：含石墨8％～45％，電熔鎂砂氧化鎂92％～54％的碳質復合材料層；含石墨8％～45％，電熔鎂砂氧化鎂92％～54％的碳質復合材料層；莫來石耐火磚層；高鋁磚層；輕質保溫磚層。層與層之間采用連續不定型的耐火泥過渡。但是該發明在是否能實現厚料層還原和提高厚料層還原效率方面沒有得到體現。

中國發明專利申請CN?102147191?A公開了一種爐罩和轉底爐，其中，通過將爐罩預壁的工作面上設置為凹形結構，并且，將兩個側壁的工作面與爐底的夾角設置為小于90度，使得由頂壁和側壁分別以不同的角度和斜向下的方向對爐膛內的物料進行熱輻射，從而增加了物料接受熱輻射的面積；此外，由于該爐罩側壁的熱量斜向下傳遞，可以直接對物料進行熱輻射，從而減少了熱量在水平方向傳遞時導致的損耗，提高了熱量的利用率。但該發明涉及到轉底爐整體結構的改造，相對現在普遍使用的環形轉底爐而言，改造太大，工程投資成本高。其次，該技術方案僅提到可以增加物料接受熱輻射的面積和提高熱量的利用率，但沒有提到該技術方案能否有效地應用于厚料層的直接還原。

中國發明專利申請CN?102634623?A公開了一種轉底爐煤基直接還原工藝的含碳礦料球團布料方法，在轉底爐料床上重疊鋪設多個料層，每一個料層由粒徑相同的含碳礦料球團均勻鋪設構成，所述多個料層含碳礦料球團的粒徑按料層由下至上的順序依次增大15％～25％，所述多個料層為三層，總厚度為40mm～70mm。在三層布料的情況下，總金屬化率在還原25分鐘后達到了最大值83.33％。該發明提出了多層布料，每一層的粒徑不同，這樣能實現不同料層還原時間一致。但不難看出，該發明鋪料過程復雜，粒徑不同會大幅增加轉底爐前端工序(制球和烘干)的設備投入，而且以目前轉底爐布料操作水平，很難保證相同粒徑的球團剛好能鋪在一層，如此將較難實現還原過程中厚料層整體金屬化率的提高。

目前，實現轉底爐厚料層還原和提高轉底爐傳熱效率存在以下問題：(1)針對轉底爐厚料層還原，目前主要方法是改變原料的成分和粒徑大小，尤其是控制每層原料粒徑的大小，這點在實際連續生產中很難實現；(2)轉底爐主要依靠爐壁、爐氣的輻射傳熱來升高含碳球團的溫度，為保證球團得到良好的還原和較高的金屬化率，料層高度受到限制，難以實現轉底爐中厚料層的還原；(3)單純提高轉底爐各區的還原溫度會出現爐料軟熔粘結在轉底爐爐底或侵蝕爐底的現象，不利于轉底爐連續運行，同時也嚴重影響轉底爐的壽命。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種能夠實現厚料層球團礦快速還原的轉底爐爐底結構，可以實現還原過程中有效的熱傳遞和厚料層的快速還原。