[發明專利]一種粉礦飛行熔融還原煉鐵爐

在審

• 申請號: 202010913704.3
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111893234A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 陳志偉
• 申請（專利權）人: 陳志偉
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種粉礦飛行熔融還原煉鐵爐，屬于煉鐵技術領域，這種煉鐵爐需要將粉狀煉鐵原料從煉鐵爐的進料口輸入爐膛，進料口內壁上經常有熔融物粘結，堵塞進料口，從而影響煉鐵原料進料的順暢，對生產影響很大。本發明通過在原料進料管道上設置吹掃氣輸入口或在進料口上設置強制進料設備，能比較好地解決上述問題。

技術領域

本發明屬于煉鐵技術領域，具體為涉及一種將粉狀鐵礦石原料在飛行狀態下進行高溫熔融還原煉鐵的窯爐。

背景技術

在煉鐵工業領域中，使用粉狀鐵礦石直接還原煉鐵，能夠簡化煉鐵工藝，降低能耗和生產成本。在申請號為201510989144.9的發明中公開了一種煉鐵方法及窯爐，使用該發明可以將粉狀鐵礦石原料在飛行狀態下進行高溫熔融還原煉鐵，這種煉鐵爐需要將粉狀煉鐵原料從煉鐵爐的進料口輸入爐膛，進料口內壁上經常有熔融物粘結，堵塞進料口，從而影響煉鐵原料進料的順暢。當進料不順暢時，會降低原料進料量，降低產量，影響窯爐工況的穩定；堵塞嚴重時無法進料，只能停爐檢修，造成很大的經濟損失。

發明內容

為解決上述問題，發明人經過仔細研究發現：在煉鐵爐的爐膛內，粉狀煉鐵原料中的煤粉與含氧氣體迅速混合燃燒，達到1500℃以上，產生含CO、H₂的高溫還原性氣體，粉狀煉鐵原料分散在高溫還原氣體中，處于飛行狀態，傳熱傳質效率非常高，迅速熔化成液體狀態并還原析出液態鐵和熔化狀態的爐渣；熔化狀態的煉鐵原料、液態鐵和熔化狀態的爐渣等熔融粉塵在爐膛內隨著高溫還原氣體的流動沖刷爐壁并粘附于爐壁上，在重力作用下，液態鐵和熔化狀態的爐渣向下流到爐膛底部附近的排液口輸出。在進料口處，由于爐膛內溫度達到1500℃以上，從進料口輸入爐膛的粉狀煉鐵原料會粘在進料口內壁處被加熱熔融并粘結在進料口內壁上，這種粘結物越來越多，不斷累積，就造成了進料口的堵塞。

為解決上述問題，發明人經過反復研究和實驗，獲得了一種新的技術方案：

一種粉礦飛行熔融還原煉鐵爐，它包括原料輸入設備、原料進料管道、進料口、進氣口、爐膛、爐壁、出氣口、含氧氣體輸入設備和煙氣排出設備；所述進氣口與含氧氣體輸入設備連通，所述出氣口與煙氣排出設備連通；所述原料進料管道包括出口端和進口端，所述出口端與進料口連通，進口端與原料輸入設備連通；所述原料進料管道上設置有吹掃氣輸入口。

與現有技術相比，吹掃氣對進料口內壁起到吹掃作用，避免粉狀煉鐵原料粘附在進料口內壁上，吹掃氣對進料口內壁有冷確作用，可以將進料口內壁的溫度降低到低于原料熔融溫度，不會形成熔融物粘結，可以避免堵塞。

作為本發明一種粉礦熔融還原煉鐵爐的改進，所述原料進料管道上設置的吹掃氣輸入口連接有吹掃氣輸入管道；所述吹掃氣輸入管道上裝有閥門。

吹掃氣輸入管道上裝的閥門，可以用來調節吹掃氣用量，使吹掃氣用量達到比較適當的用量，避免用量過低時不能吹掃干凈進料口內壁，也可以避免用量過低時對進料口內壁降溫幅度不夠而出現進料口內壁溫度升高到原料熔融溫度以上的情況。為提高爐膛溫度，通常需要將含氧氣體預熱后輸入爐膛。吹掃氣未經預熱，使用量過大的話會降低爐膛溫度。吹掃氣輸入管道上裝的閥門，可以用來調節吹掃氣用量，避免用量過高時使爐膛溫度降低過多的情況。

吹掃氣可以使用氮氣或空氣。使用空氣作為吹掃氣，比較容易獲得，只需要在吹掃氣輸入口上連接鼓風機即可，使用壓縮空氣輸入也可以。如果將爐膛內的爐壓控制為負壓狀態，在原料進料管道上開個口子也可吸入外界空氣作為吹掃氣，非常方便。

使用吹掃氣能夠避免堵塞，但是會降低爐膛溫度，為了即不降低爐膛溫度，又能避免進料口堵塞，發明人經過反復研究和實驗，獲得了第二種新的方案：