[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

本發明涉及一種氧化球團高效還原豎爐及還原工藝，還原豎爐的結構包括加熱段、還原段以及冷卻段，還原段包括環型的還原室，在還原室的內、外側分別設置有外蓄熱室和內蓄熱室，外蓄熱室和內蓄熱室之間通過多層導熱連通管相互連通。在還原室頂部和加熱段相互連通的位置設置有落料喉口，在還原室頂部設有噴煤管；在還原室的頂部開有和外蓄熱室以及內蓄熱室相連通的通氣孔。加熱段的頂部連通有煤氣凈化冷卻循環系統，煤氣凈化冷卻循環系統的輸出管和冷卻段的下部連通形成煤氣流通循環。本發明大幅提高氧化球團還原反應的效率和還原品味，縮短了冷卻時間，提高了出料效率，增加了產量。

技術領域

本發明涉及一種煉鐵技術，具體地說是一種氧化球團高效還原豎爐及還原工藝。

背景技術

傳統的焦化、燒結、高爐煉鐵由于工藝復雜、投資大、能源浪費嚴重、流程長、污染嚴重等問題，導致高爐的煉鐵發展受到了很大的限制。為了克服高爐煉鐵的種種缺點，人們研究開發了多種非高爐煉鐵方法，這些方法包括直接還原法和熔融還原法。其中熔融還原煉鐵工藝共有3O余種，尤其是在雙基還原爐煉鐵工藝方面取得重大進展，具備了生產煤、氣雙基脫氧球團雄厚基礎和充分條件。這種雙基還原爐自上而下分為預熱段、還原段、冷卻段三部分，燃燒室的高溫氣體通過蓄熱室加熱爐墻在還原段與氧化球團在850--1050℃條件下發生還原反應，生成的海綿鐵經冷卻段冷卻到200℃以下由卸料機及旋轉冷卻系統排出。但這種反應爐在生產過程中往往存在一些缺陷，如還原段時間過長，效率低，爐墻熱傳導影響范圍小，還原品位不佳，產品質量難以滿足煉鋼要求，球團還原成海綿鐵經過冷卻段尾部溫度高于200℃，給皮帶運輸帶來困難，只能減慢出料速度延長冷卻時間，對產量有很大影響。

發明內容

本發明的目的就是提供一種氧化球團高效還原豎爐及還原工藝，以解決現有雙基還原爐還原效率低、還原品味不佳以及出料速度緩慢的問題。

本發明是這樣實現的：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，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沿圓周分布，且所述導熱連通管穿過所述還原室；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，落料喉口將爐料變薄，以便高溫煤粉將爐料進入還原室前快速加熱。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。

相鄰的上、下兩層導熱連通管相互錯位布置。

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。

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。

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。

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。

一種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；