[發明專利]一種直接還原的設備與方法

在審

• 申請號: 201711278237.6
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN108004360A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 王敏;古明遠;吳佩佩;王健月;王福佳;曹志成;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00;C22B1/00
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 劉國偉;冷文燕

本發明提出了一種直接還原設備，該設備的內腔包括由上至下依次排列的集氣室、含碳球團倉、碳質原料倉、反應倉和出料槽；集氣室頂部設置有排氣管；所述含碳球團倉的壁上設置有一圈含碳球團布料管，其倉底設置了具有排料閥以及通氣孔的第一閥門板；所述碳質原料倉的壁上設置有一圈碳質原料布料管，其倉底設置了具有排料閥以及通氣孔的第二閥門板；所述反應倉的底部具有熱氣進口，其倉底還設置了具有排料閥以及通氣孔的第三閥門板。該設備可以在一個設備里面完成球團的烘干和還原，從而減少了球團的轉運過程，縮短整個直接還原工藝流程，降低了球團的落下強度要求。

技術領域

本發明涉及能源與冶金領域，具體為一種直接還原的設備與方法。

背景技術

我國是一個貧鐵礦資源豐富的國家，低貧礦占鐵礦資源97％以上，但每年還需要從國外進口6億噸的鐵礦石。另外，我國每年還有上億噸的硫酸渣、銅渣、除塵灰等含鐵廢料產生。現在，我國是一個非焦煤儲量豐富的國家，焦煤資源缺乏日益頻發，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。提高還原鐵的產量和質量。

我國直接還原鐵有煤基和氣基兩種。煤基直接還原有隧道窯、回轉窯、轉底爐等方法。隧道窯罐式必須采用昂貴的耐火罐，工藝落后、能耗高、還原時間長；回轉窯法設備體積龐大、設備復雜、且容易結圈，導致生產不順行；轉底爐法對球團的落下強度要求較高，且要對球團進行烘干。比如：現有技術公開了一種直接還原鐵的還原窯爐設備和方法。該設備包括窯頂、助燃風管道、燃氣管道、燒嘴、料盤，支撐座、曲封、窯車、燃燒室、料池和蓄熱輻射室，其中窯頂與料池之間為燃燒室，燃燒室側壁設有燒嘴，助燃風管道、燃氣管道與燒嘴相連，窯車之間的空間為蓄熱輻射室，窯車通過曲封與爐窯相連；具體方法為預熱上述窯爐設備，將被還原物料還原劑按混合料裝入窯車的料盤中，通過布料機將覆蓋劑平鋪到混合物料上，將窯車推入窯爐使還原得到還原鐵產品。但是該設備還原的方法使用球團與還原劑混合，反應時間長達4～10h。

發明內容

面臨上述技術問題，本發明旨在提出可以在一個設備里面完成球團的烘干和直接還原的技術，實現減少球團的轉運過程，縮短整個直接還原工藝流程，降低球團的落下強度要求的目的。

為實現上述目的，本發明提出了一種直接還原設備，其特征在于，該設備的內腔包括由上至下依次排列的集氣室、含碳球團倉、碳質原料倉、反應倉和出料槽；其中，

所述集氣室頂部設置有排氣管；

所述含碳球團倉的壁上設置有一圈與含碳球團倉連通的含碳球團布料管，其倉底設置了第一排料閥，第一排料閥包括具有通氣孔的第一閥門板，所述第一閥門板隔開所述含碳球團倉和所述碳質原料倉；

所述碳質原料倉的壁上設置有一圈與碳質原料倉連通的碳質原料布料管，其倉底設置了第二排料閥，第二排料閥包括具有通氣孔的第二閥門板，所述第二閥門板隔開所述碳質原料倉和所述反應倉；

所述反應倉的底部具有熱氣進口，其倉底還設置了第三排料閥，第三排料閥包括第三閥門板，所述第三閥門板隔開所述反應倉和所述出料槽。

進一步地，所述含碳球團布料管均勻分布在所述含碳球團倉的四周。所述碳質原料布料管均勻分布在所述碳質原料倉的四周。所述含碳球團布料管和所述碳質原料布料管的數量優選為4-6個。

進一步地，所述通氣孔均勻分布于所述第一閥門板以及所述第二閥門板。

所述通氣孔的孔徑優選為3-50mm，數量優選為10-500個。

具體地，所述通氣孔的形狀選自圓、正方形、長方形、菱形或五角形中的一種。

優選地，所述熱氣進口圍繞所述反應倉的底部均勻分布。

進一步地，該設備還包括脫水裝置，所述脫水裝置連接所述熱氣進口以及所述排氣管。