[發明專利]氧化球團高效還原豎爐及還原工藝

有效

• 申請號: 202110355644.2
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113046508B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 劉寶山;劉瑩;郭華新
• 申請（專利權）人: 劉寶山
• 主分類號: C21B13/02
• 分類號: C21B13/02
• 代理公司: 石家莊國域專利商標事務所有限公司 13112
• 代理人: 張浩

1.一種氧化球團高效還原豎爐，包括加熱段、還原段以及冷卻段，其特征在于，所述還原段包括環型的還原室，在所述還原室的外側設置有外蓄熱室，在所述還原室的內側設有內蓄熱室，所述外蓄熱室和所述內蓄熱室之間通過多層導熱連通管相互連通，每一層有多個所述導熱連通管呈圓周分布，且所述導熱連通管穿過所述還原室，相鄰的上、下兩層導熱連通管相互錯位呈梅花形布置；在所述還原室頂部和所述加熱段相互連通的位置處設置有落料喉口，在所述還原室頂部設有用于向落料喉口下方噴送煤粉的噴煤管；在所述還原室的頂部開有與所述外蓄熱室相通的以及與所述內蓄熱室相通的通氣孔；

在所述加熱段的頂部連通有煤氣凈化冷卻循環系統，用于對豎爐內的氣體進行收集并進行除塵和冷卻處理；所述煤氣凈化冷卻循環系統的輸出管和所述冷卻段的下部連通形成煤氣流通循環通路，且所述輸出管通過燃燒室與所述內蓄熱室和所述外蓄熱室實現間接連通。

2.根據權利要求1所述的氧化球團高效還原豎爐，其特征在于，所述噴煤管共有兩圈，設置于還原室頂部外圈的為外圍噴煤管，設置于還原室頂部內圈的為中心噴煤管。

3.根據權利要求1所述的氧化球團高效還原豎爐，其特征在于，在所述外蓄熱室的底部連通有外燃燒室，在所述內蓄熱室的底部設置有與其連通的內燃燒室，所述外燃燒室和所述內燃燒室分別與所述煤氣凈化冷卻循環系統的輸出管相連通。

4.根據權利要求1所述的氧化球團高效還原豎爐，其特征在于，所述煤氣凈化冷卻循環系統包括與所述加熱段頂部連通的收集管，所述收集管通過管路依次連接有旋風洗滌塔、洗滌脫水塔、引風機、煤氣加壓機以及輸出管，所述輸出管與所述冷卻段的底部相連通。

5.根據權利要求3所述的氧化球團高效還原豎爐，其特征在于，所述輸出管通過輸氣支管與所述外燃燒室以及內燃燒室相連通，且所述輸氣支管通過助燃風管道連接有助燃風機。

6.一種基于權利要求1至5任一項所述的氧化球團高效還原豎爐的氧化球團高效還原工藝，其特征在于，包括以下步驟：

a.建立煤氣循環，從豎爐的加熱段收集豎爐內包含一氧化碳的氣體，對收集的氣體進行凈化冷卻后二次輸入至豎爐的冷卻段，低溫的煤氣在冷卻段吸收熱量后經過還原段到達加熱段再次被收集；

b.將包含氧化球團和還原劑的爐料從爐頂添加至加熱段內，由加熱段對爐料進行預熱；

c.使爐料通過落料喉口，爐料在落料喉口的縮頸作用下進入至還原室內，燃燒室產生的高溫熱風與爐料在還原室頂部充分混合，從而對爐料進行充分加熱；

d.向還原室的頂部噴入煤粉，煤粉和燃燒室產生的高溫熱風混合，煤粉和高溫熱風混合反應形成主要成分為一氧化碳的還原氣體，從而改善還原室內的氣體環境；

e.內燃燒室和外燃燒室產生的高溫熱風經內蓄熱室和外蓄熱室對還原室的墻體進行加熱，高溫熱風在導熱通風管內流動使熱量通過導熱通風管傳遞至還原室內；

f.爐料在還原室內下落并經過多層導熱通風管，由導熱通風管對爐料進行加熱以及起到攪動作用，氧化球團在下落過程中完成還原反應得到海綿鐵；

g.還原得到的海綿鐵進入冷卻段，通過低溫煤氣的吸熱作用使海綿鐵的溫度降低，海綿鐵的溫度降低至適宜的出料溫度后從冷卻段的底部輸出；低溫煤氣吸收熱量后上升進入還原室。

7.根據權利要求6所述的氧化球團高效還原工藝，其特征在于，參與煤氣循環的煤氣也用于內燃燒室和外燃燒室的燃燒，產生主要成分為二氧化碳的高溫熱風。

8.根據權利要求6所述的氧化球團高效還原工藝，其特征在于，控制內燃燒室和外燃燒室使兩者內部的溫度不一致，從而形成壓差使高溫熱風在導熱通風管內流動。