[發明專利]一種適合氣基和煤基的豎爐直接還原鐵裝置

在審

• 申請號: 201910538022.6
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110106303A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 唐佳;朱愛青;張道紅
• 申請（專利權）人: 唐佳
• 主分類號: C21B13/02
• 分類號: C21B13/02
• 代理公司: 煙臺上禾知識產權代理事務所(普通合伙) 37234
• 代理人: 劉志毅

本發明屬于冶金及冶金設備領域，尤其涉及一種適合氣基和煤基的豎爐直接還原鐵裝置。本發明從加料斗加入的球團粒度一般為￠8～16mm，可以是燒結過的氧化球團，也可以是濕的未經烘干的氧化球團或鐵礦石原礦顆粒，只需掌握高溫還原氣體總管及加熱室的溫度，將其控制在850～1050℃和適當的出料速度，控制了被還原物料(氧化球團或原礦)的還原速度，也就及時掌控了還原豎爐裝置內部情況。整個還原豎爐裝置故障率較低，工藝順行，實現了能源綜合利用，最大限度做到了節能減排。

技術領域

本發明屬于冶金及冶金設備領域，尤其涉及一種適合氣基和煤基的豎爐直接還原鐵裝置。

背景技術

直接還原煉鐵((DRI-Direct Reduced Iron)是一種采用天然氣、煤氣、非焦煤粉作燃料和還原劑，使用球團礦、塊礦、粉礦在在軟化溫度以下直接還原生產固體直接還原鐵(DRI)的煉鐵工藝技術。

國際上直接還原鐵(DRI)分為氣基和煤基兩種。氣基還原鐵是用還原氣體(主要是CO+H₂或其單種還原氣體)作還原劑還原鐵礦石的直接還原連續煉鐵的一種方法。

國際上氣基直接還原鐵(DRI)方法較多，目前投入工業應用的直接還原工藝代表的主要有：Midrex工藝、HYL-III工藝、Finmet工藝、SL/RN工藝等，均屬于氣基豎爐模式，占世界氣基DRI產能的80％以上。其技術比較成熟、穩定，但整體工藝路線條件苛刻，項目工程投資昂貴。

基于上述的情況和背景，發展一種投資較少、快速深度還原、產能彈性大、可操作性強、裝置故障率低、節能環保的氣基還原鐵裝備和工藝技術，適合中國目前的國情，發展適合我國的適合氣基和煤基的還原鐵豎爐先進的裝置和還原方法，勢在必行！

發明內容

本發明針對上述現有技術存在的不足，提供一種適合氣基和煤基的豎爐直接還原鐵裝置。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種適合氣基和煤基的豎爐直接還原鐵裝置，包括還原氣體加熱爐、煙囪和置于煙囪外圍的耐熱鋼爐；所述耐熱鋼爐包括爐壁和爐壁外側的耐火磚墻；

所述還原氣體加熱爐中設有連通的還原氣體支管和還原氣體匯聚管，所述還原氣體匯聚管與高溫還原氣體總管連通；所述還原氣體加熱爐外設有加熱爐燒嘴，所述加熱爐燒嘴連通有天然氣管Ⅱ；

所述耐熱鋼爐頂端連通有給料裝置，底端連通有卸料螺旋機；

所述給料裝置包括加料裝置驅動及從上至下依次連通的加料斗、密閉加料裝置總成和布料器；

所述耐熱鋼爐從上至下依次包括預熱段、加熱還原段和冷卻段；

所述預熱段設有若干過剩還原氣體回收支管，所述過剩還原氣體回收支管上設有若干進氣孔；所述過剩還原氣體回收支管通過過剩還原氣體匯聚管連通至過剩還原氣體總管，所述過剩還原氣體總管另一端連通至旋風除塵器；所述過剩還原氣體總管上設有引風機；所述旋風除塵器頂端設有凈化還原氣體出口，底端設有粉塵出口；

所述加熱還原段的中段、爐壁和耐火磚墻之間形成加熱室；所述加熱室兩側設有若干豎爐燒嘴，所述豎爐燒嘴連通天然氣管I；所述加熱室底部通過高溫煙氣管道連通至所述還原氣體加熱爐；

所述加熱還原段設有多層、若干高溫煙氣耐熱鋼支管和若干高溫還原氣體噴射支管；所述高溫煙氣耐熱鋼支管一端與煙囪連通，另一端伸入加熱室內；所述高溫還原氣體噴射支管通過高溫還原氣體匯聚管連通至所述高溫還原氣體總管；所述高溫還原氣體噴射支管與所述煙囪底部通過承重支撐固定；所述高溫還原氣體噴射支管上設有若干噴嘴，所述噴嘴上設有噴射孔；

所述冷卻段設有若干換熱器支管，所述換熱器支管下端連通至換熱器總管，所述換熱器支管上端通過還原氣體預熱匯聚管連通至還原氣體輸送管，所述還原氣體輸送管伸入還原氣體加熱爐并與所述還原氣體匯聚管連通；所述換熱器總管上設有還原氣體入口和還原氣體加壓風機。