CN1098438A - 外加热式海绵铁直接还原炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外加热式海绵铁直接还原 炉。它是利用传热效率高的蓄热墙12将还原室4 夹隔在燃烧室5之间并把燃烧室5同还原室4竖立 构筑在炉基16上的。这种还原炉的还原室4内部 空间较高，可使炉料连续加入并被充分预热、加热及 均匀地进行还原反应。由于其结构简单、投资少、热 效率高、运行可靠，因而特别适合中小企业用来生产 优质海绵铁。

Description

本发明涉及一种炼铁装置，特别是涉及一种运用直接还原法由铁矿石直接还原成海绵铁（直接还原铁，简称为DRI）的直接还原装置。

目前，以工业规模生产海绵铁的装置主要有固定床式还原炉、流化床式还原炉、回转窑式还原炉和竖炉式直接还原装置。固定床式还原炉结构简单、易操作但能耗大、生产周期长、产量低;流化床式还原炉生产能力大且能适用多种还原剂，但工艺复杂，生产成本高;回转窑式还原炉和紧炉式直接还原装置虽然都具有生产批量大、产品质量稳定的优点但由于它们造价高、投资大而且不易操作和管理以致在推广应用中受到多方面的限制。

本发明的目的在于提供一种投资少、能耗低、易操作、并且运行可靠、便于维修的海绵铁直接还原装置。

为实现上述目的，本发明采用了一种主要是由在炉底基础上竖立安装的炉壳、燃烧室、烟道、还原室所构成的外加热式海绵铁直接还原炉，这种还原炉的还原室夹在燃烧室之间并隔有蓄热墙。

本发明所述的外加热式海绵铁直接还原炉，其蓄热墙是以气密性好、传热效率高、整体牢度强的高铝质浇注料整体捣制而成。

如上所述的外加热式海绵铁直接还原炉，其还原室内部空间高与宽之比为17-23∶1。

本发明所述的外加热式海绵铁直接还原炉可以只有一个还原室两组燃烧室，也可以为了扩大其生产能力而建造成有多个还原室多组（比还原室个数要多一组）燃烧室的结构形式。

本发明具有如下优点：

1、由于其结构简单。因而便于建造、管理和维修且运行可靠。

2、可连续加料、定时出铁、生产效率高。

3、造价低，投资少。

4、由于采用了高炉体的结构形式，炉料与炉内热气流逆向流动，热效率高，还原均匀，因而能耗低，产品质量稳定。

本发明的具体结构由以下实施例及其附图给出。

图1是本发明一实施例的炉体正面结构示意图。

图2是图1的“A-A”剖视图。

图3是图2的“B-B”剖视图。

下面结合附图详细说明依据本发明提出的具体炉型的结构形式及其工作情况。

如图1及图3所示，本实施例是一座具有五组燃烧室5，四个还原室4的外加热式海绵铁直接还原炉，每组燃烧室5如图3所示共有一个火道式的炉膛8，每组燃烧室5后面各有一烟道17，燃烧室5和还原室4及烟道17、炉墙11、炉墙保温层10均构筑在炉壳20内并共同座落在炉底基础16上。

炉底基础16是以沙、石、水泥混凝土灌桩浇注预制而成，在炉底基础16上，先以高铝砖砌筑成炉底部分，炉底部分即包括燃烧室5下部的炉灰坑19、炉膛8，也包括还原室4底部以及烟道17的底部，在炉灰坑19与炉膛8“之间安装有铸铁炉枕14和铸铁炉条13，在炉体正面炉膛8的外口设置有铸铁炉门15;在还原室4的底部安装有用钢板焊接而成的出铁口9。

炉底部分砌成后即可按图1、图2所示用高铝质浇注料整体捣制出燃烧室5与还原室4的中、上部和烟道17正面及左右两侧面墙体，燃烧室5顶部与其烟道17相通。

在上述浇注完成后即可参照图1和图3用粘土耐火砖进行炉顶部分及炉墙11的砌筑。在砌筑炉顶部分时应注意：在燃烧室5顶部如图3所示，留好可以放置炉温检测装置的检测孔6，在砌筑还原室4的正面及背面炉墙时，应留出即可从炉外直接观察还原状况又不至使还原室4与外界相通的观察孔3。

炉墙11砌完后在还在其外表用硅藻土砖附砌一层保温层10以便提炉墙11的保温性能。

在本实施例中：炉壳20是以厚度为10毫米的普通碳素钢板紧贴炉体焊接制成;为防止炉体膨胀变形还在炉壳20外面设置了如图1、图2所示的加固立柱1及其紧固装置7。加固立柱1为25^＃槽钢，在炉体左、右两侧各有四根，在炉体正面及背面各有十根。紧固装置7是采用直径为30毫米的钢制拉筋及相应的紧固螺丝安装起来的。本实施例提供的该还原炉总宽C为4000毫米，总长d为7000毫米，年生产能力可达3000吨优质海绵铁，建筑安装总投资仅为50-60万元人民币。

在将该外加热式海绵铁直接还原炉用于生产海绵铁时，可从炉门15向炉膛8内投入燃烧并点燃，经蓄热墙12使还原室4内温度升到约1000℃后即可将炉料从还原室4上口缓缓连续加入，入炉的炉料在还原室4顶部受到自该室内升腾而上的热气流预热，愈下落炉料温度愈高，直至使炉料中的“块矿”（块状天然铁矿石，或“精矿粉球团”等同炉料中的还原剂充分进行还原反应而生成海绵铁。生成的海绵铁继续下落，到达还原室4底部时便被从出铁口9定时放出。燃烧室5内燃烧产生的废气自燃烧室5顶部经烟道17下行，从炉体底部的烟道口处排出。

由于本发明中燃烧室5与还原室4之间以蓄热12气密隔离，炉料不与火焰直接接触，燃料燃烧产生的杂质不能侵蚀炉内直接还原的产品，这就为生产出的海绵铁化学成分稳定提供了可靠保证。

本实施例中，还原室4内部空间的“高与宽之比”较大（a＝6900毫米，b＝320毫米），连续投入炉内的炉料在缓缓下落过程中，可以保证其被充分地预热、加热和充分进行还原反应;另外，在还原室4下部，由于此处温度较低，生成的海绵铁在此处冷却放出的热量亦可立即升腾重新到达还原室4上部参与上述工作过程;此外，炉内废气在烟道17中下行时可使其余热能幅射传导给燃烧室5及还原室4的顶部空间而得到回收和利用。通过炉顶的检测孔6可以利用测温计随时监测炉温变化，从还原室4的观察孔3也可以及时观察炉料在炉内的反应状况，以便于适时调整“火候”，从而，即能节省燃料消耗，又可保证该炉安全运行。

本发明的发明人还曾分别以a为5440毫米、a为7360毫米，b均为320毫米为还原室4内部空间高和宽的外加热式海绵铁直接还原炉作为实施例进行过生产试验，其效果也都非常理想。

Claims (3)

1、一种外加热式海绵铁直接还原炉，它主要是由在炉底基础(16)上竖立安装的炉墙(11)、炉壳(20)、燃烧室(5)、烟道(17)、还原室(4)所构成，其特征在于：还原室(4)被夹在燃烧室(5)之间并隔有蓄热墙(12)。

2、如权利要求1所述的外加热式海绵铁直接还原炉，其特征在于：蓄热墙（12）是以高铝质浇注料整体捣制而成。

3、如权利要求1所述的外加热式海绵铁直接还原炉，其特征在于：还原室（4）内部空间的高与宽之比为17-23∶1。

Images