[發(fā)明專利]一種高效還原煤基豎爐

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810326145.9
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108384913A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建濤;張伯鵬;陳泉鋒;夏文娟
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州安聯(lián)凱實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號: C21B13/02
• 分類號: C21B13/02
• 代理公司: 北京市蘭臺律師事務(wù)所 11354
• 代理人: 白偉;田君露

本發(fā)明涉及一種直接還原鐵的生產(chǎn)裝置，具體公開了一種高效還原煤基豎爐，所述煤基豎爐包括供料機(jī)構(gòu)、爐體與排料機(jī)構(gòu)，所述爐體包括至少一個(gè)還原單元，每個(gè)還原單元由一個(gè)還原室和設(shè)于還原室兩側(cè)的二個(gè)燃燒室組成。本發(fā)明解決了現(xiàn)有煤基豎爐產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、能耗高、爐體壽命短、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)能規(guī)模小等問題，能夠?qū)崿F(xiàn)提升還原效率，提高生產(chǎn)規(guī)模，增長爐體壽命等有益效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于直接還原鐵的生產(chǎn)裝置領(lǐng)域，涉及一種煤基直接還原豎爐，具體公開了一種高效還原煤基豎爐。

背景技術(shù)

所謂的煤基豎爐是將礦粉制成球團(tuán)或塊礦與還原劑按照一定比例混合后從爐體頂部加入還原室，經(jīng)隔焰加熱將球團(tuán)還原成海綿鐵，冷卻后從底部排出的生產(chǎn)裝置。

目前國內(nèi)外生產(chǎn)海綿鐵的直接還原技術(shù)有氣基和煤基兩大類，氣基技術(shù)較為成熟，但投資大工藝復(fù)雜，適合天然氣比較豐富的地區(qū)。對于缺乏天然氣而煤炭資源豐富的地區(qū)適合煤基。現(xiàn)有技術(shù)中的煤基直接還原技術(shù)主要有回轉(zhuǎn)窯法、轉(zhuǎn)底爐法、隧道窯等。這幾種技術(shù)因?yàn)楣に嚤旧淼奶攸c(diǎn)，存在不同程度的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、能耗高、爐體壽命短、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)能規(guī)模小、作業(yè)環(huán)境差等問題，沒有得到大范圍的推廣。

近幾年新出現(xiàn)了幾種煤基豎爐工藝技術(shù)，以專利號為CN200620095509.X,名稱為內(nèi)外加熱立式通道還原爐的專利，和專利號為CN201310056022.5，名稱為一種煤基直接還原鐵豎爐的兩件專利為例，這二種小規(guī)模煤基直接還原豎爐，存在如下技術(shù)局限：

CN200620095509.X為在一個(gè)大的燃燒室中布置數(shù)個(gè)獨(dú)立的還原罐，還原罐為圓形或橢圓形，溫度很難均勻控制導(dǎo)致罐體受熱不均產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，且罐體數(shù)量有限每個(gè)罐尺寸較小導(dǎo)致產(chǎn)能受限，因此不能規(guī)模化生產(chǎn)。

專利CN201310056022.5和CN200620095509.X的還原腔均為細(xì)窄且高的獨(dú)立結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不好，特別在物料填滿有較大側(cè)推力再加上高溫時(shí)罐體材料本身強(qiáng)度下降，很容易導(dǎo)致還原罐或還原腔傾斜、鼓包、開裂、掉磚等損壞現(xiàn)象；

專利CN201310056022.5和CN200620095509.X的還原腔內(nèi)的球團(tuán)和還原劑只能通過自身傳熱，由于是松散堆積空隙較多導(dǎo)熱系數(shù)很小，中心物料的升溫很慢，導(dǎo)致還原不充分質(zhì)量不穩(wěn)定，且還原時(shí)間長還原效率低產(chǎn)能降低單位產(chǎn)品的能耗增加。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有煤基直接還原存在產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、能耗高、爐體壽命短、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)能規(guī)模小等問題，本發(fā)明提供了一種高效還原煤基豎爐。

本發(fā)明所述高效還原煤基豎爐技術(shù)方案主要包括：供料機(jī)構(gòu)、爐體與排料機(jī)構(gòu)，所述供料機(jī)構(gòu)位于爐體頂部，排料機(jī)構(gòu)位于爐體底部；所述爐體包括至少一個(gè)還原單元，每個(gè)還原單元包含一個(gè)還原室3和兩個(gè)燃燒室8,兩個(gè)燃燒室8分別置于還原室3兩側(cè)。

本發(fā)明所述煤基豎爐中各還原單元可獨(dú)立運(yùn)行，每個(gè)還原單元可根據(jù)所需生產(chǎn)產(chǎn)品需求，控制不同的溫度，滿足在同一煤基豎爐中同時(shí)生產(chǎn)多種產(chǎn)品的需要，解決現(xiàn)有技術(shù)同時(shí)只能生產(chǎn)一種產(chǎn)品的缺陷。

更進(jìn)一步，當(dāng)某個(gè)還原單元出現(xiàn)故障需要維修時(shí)，其它單元可以照常生產(chǎn)不受影響，解決了現(xiàn)有技術(shù)所述煤基豎爐中，當(dāng)某一部件需要維修時(shí)，整個(gè)豎爐都需要停產(chǎn)的問題。再者，還原單元可以根據(jù)產(chǎn)能需要排列組合，解決了現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)能受限的問題。

優(yōu)選地，所述還原室3內(nèi)設(shè)有至少一排導(dǎo)熱梁5，相鄰兩排導(dǎo)熱梁在水平方向上交錯(cuò)布置。根據(jù)還原室的高度和長度不同，對應(yīng)導(dǎo)熱梁的排數(shù)和列數(shù)也不同，上下相鄰的兩排導(dǎo)熱梁在水平方向上交錯(cuò)布置。所述的導(dǎo)熱梁能將燃燒室的熱量快速傳至還原室物料中心，增加換熱面積，提高換熱效率30％以上，同時(shí)導(dǎo)熱梁上下交錯(cuò)布置有利于物料均勻受熱，解決了現(xiàn)有技術(shù)靠松散物料自身傳熱，中心物料升溫緩慢導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定生產(chǎn)效率低下的問題。導(dǎo)熱梁將還原室兩側(cè)的導(dǎo)熱墻連接成一個(gè)整體，增強(qiáng)了還原室的整體穩(wěn)定性，有利于爐體長壽。