CN201104092Y - 内置式煤基海绵铁竖炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种内置式煤基海绵铁竖炉，系用煤直接还原海绵铁的冶炼炉。主要由还原炉、气化炉上下连接构成。其中还原炉的顶部装置密封料仓，密封料仓的入料口接爬料装置；密封料仓有煤和矿两个，它们分别通过各自的下料管与还原炉连接。还原炉出料口连接冷却塔。在还原炉的内部有内置式炉胆，炉胆上设有气体流通孔；炉胆下部与气化炉上端形成调温室；绕炉胆外周自上而下设有2－10条螺旋形进料槽道。该竖炉能对还原炉内各部分的温度加以控制，同时使炉内的矿石与煤同时自上而下缓缓地围绕内置式炉胆运动起来，并与炉体内的上升温度及还原气体－CO逆向充分接触；解决了矿石预热及防矿石低温爆裂问题，大大提高了还原率。

Description

内置式煤基海绵铁竖炉

技术领域

实用新型涉及冶炼炉技术，确切地说系用煤直接还原海绵铁或其它金属氧化物的一种内置式煤基海绵铁竖炉。

背景技术

目前国际、国内均有不少海绵铁生产技术及各种炉型，所生产的海绵铁(直接还原铁)供给炼钢厂作为优质原料生产钢或作为助熔剂，冷却剂使用。它确实为提高钢材质量及增加钢材品种等起到一定的积极作用，但作为一种原料它的生产量远不能满足现今钢铁生产的需求。究其原因，目前国际及国内的海绵铁炉多少存在一些弊端：以气基还原法为例，在能源紧张的情况下，用天然气还原是有许多长处，但其价格较贵，无疑加大了产品成本，而且天然气也不是什么地方都有，因此它的发展受到了一定的限制；用煤作为热源及还原剂生产海绵铁，从成本上确实能降低，而且有普遍性，但目前国内外还原炉均存在不同的缺点，亦限制了海绵铁的生产，以现在国内普遍使用的回转窑法来说，它确实比较大型化，产量也高，但由于炉型较大，炉内外设施较多，因此一次性投资较大，而且用煤量也大，在生产中往往出现结圈现象，需停炉处理；同时产出的经冷却后的海绵铁还需经磁选将铁、煤渣分离，而细小的海绵铁还需经压块机成块后才能使用，这样加大了工作量，无疑也加大了成本。至于隧道窑法、多管炉法及罐式炉法等均存在用煤量较大，还原率较低等弊病。因此这些炉型较少被使用；以上炉型及未涉及的竖炉，大都使用的是氧化球团，很少直接使用高品位矿石来还原，因为这些炉型无法解决铁矿石在低温条件下(600℃以下)产生爆裂，直接影响气流上行及还原问题，在某些国家虽然设计了在竖炉上部增加燃烧室以解决矿石预热及防矿石低温爆裂问题，但无疑加大了建炉成本，到目前仍处于试验期，尚未对炉子加以定型。只有美国用“电热还原法”靠电器元件通电后炉上部的炉料产生电阻热加温到800℃以上与上升煤气-CO相遇进行还原。该炉型早在80年代正式投入生产，但它即耗电又耗煤，因此它的成本也较高，出来的海绵铁还需经磁性分离出海绵铁、淘汰煤渣及石灰渣、粉，因此后道工序也会加大工作量及成本。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述生产海绵铁技术中所存在的问题，提供一种结构简单、生产成本低、还原效率高的内置式煤基海绵铁竖炉。

本目的以下列技术方案来实现：所述内置式煤基海绵铁竖炉主要由还原炉、气化炉上下连接构成，其中还原炉的顶部装置有密封料仓，密封料仓的入料口接爬料装置，特别是还原炉出料口连接冷却塔，在还原炉的内部设置有内置式炉胆，炉胆壁上设有气体流通孔，炉胆下部与气化炉上端形成调温室，绕炉胆外周自上而下设有2-10条进料槽道，该进料槽道成螺旋形。所述的密封料仓包括煤和矿两个，它们分别通过各自的下料管与还原炉连接。下料管与进料槽道的数目相应并分别相接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：由于该炉体设有内置式炉胆及螺旋槽道，能够对还原炉内各部分的温度加以控制，同时也使炉内的矿石与煤同时自上而下缓缓地围绕内置式炉胆运动起来，并与炉体内的上升温度及还原气体-CO逆向充分接触；解决了矿石预热及防矿石低温爆裂问题，大大提高了还原率，最终提高了金属回收率。由于螺旋通道使矿石和煤炭在下行时不断变换位置，因此不会形成粘联或结团，也不会挂炉，减少停炉处理。它不仅用于铁矿，也可以用于对其它金属氧化物进行还原或熔融，例如：硅、镁、铜、铝、铅及钛等进行还原或熔融。

附图说明

图1是本实用新型整体内外结构示意图。

图2是内置炉胆、螺旋槽道及下料管之间的连接示意图。

图3是图2的A-A向视图。

具体实施方式

结合附图对本实用新型的整体结构及其工作原理作具体说明：

如图1、2所示，该内置式煤基海绵铁竖炉是由还原炉1、气化炉2上下连接构成。其中还原炉1的顶部装置有密封料仓4，密封料仓有两个，一个是储煤仓，一个是储矿仓，它们分别通过各自的下料管5与还原炉连接，两个密封料仓的入料口接辅助设备爬料装置7。还原炉出料口连接辅助设备冷却塔3。其中还原炉1的内部设置有内置式炉胆6，炉胆壁上设有气体流通孔10，炉胆下部与气化炉2上端形成调温室8，并上下气流相通。绕炉胆6外周自上而下设置有2条、6条或更多条螺旋形进料槽道9，根据还原炉生产量的大小设置螺旋形进料槽道的多少。螺旋形的进料槽道数目与下料管5的数目相应并分别相接。气化炉2的上端装置有环形蒸汽排放管19，下端装置有辅助设备排渣机12并连接排渣管11，气化炉下面的一侧连接进风管及鼓风机13。冷却塔3下面的一侧装置有进冷水管16，其上端装置有排热水管17，下端装有出料机14及料输送带15。在还原炉1、气化炉2的上端分别装置有工作平台20、21。整个内置式煤基海绵铁竖炉的炉体由炉架18支撑。参见图2、3，所述的螺旋形的进料槽道有2条，它们自上而下绕炉胆6外周同向旋转，它的上端分别通过各自的下料管5与煤料仓和矿料仓4分别密封相接。炉体外形由金属材料加工而成；炉胆、螺旋形的进料槽道为耐火材料制造。

该内置式煤基海绵铁竖炉的工作原理：由爬料装置7将煤和矿分别由各自的料斗22送到各自的密封料仓，再通过下料管5进入炉体内各自的螺旋形进料槽道。之后矿与煤通过各自的螺旋形进料槽道靠自重自上而下绕炉胆6下行进入还原炉1。煤到气化炉的下部先进行不充分燃烧放出大量CO，再下行进入燃烧带充分燃烧保证有足够的还原温度，同时进风管及鼓风机13不断向气化炉输送空气。而矿石在自己的槽道靠自重下行时与850℃-1000℃高温还原气体充分接触被逐渐还原，然后由还原炉下部出口进入冷却塔3，在温度降至60℃以下时通过密封出料机14及料输送带15将料送出；热水由热水管17排放。矿渣由排渣机12通过排渣管11排出。气化炉内的蒸汽由环形蒸汽排放管19集聚再由总管23排出。

Claims (3)

1、一种内置式煤基海绵铁竖炉，它主要由还原炉(1)、气化炉(2)上下连接构成，其中还原炉(1)的顶部装置有密封料仓(4)，密封料仓的入料口接爬料装置(7)，其特征是还原炉出料口连接冷却塔(3)，在还原炉的内部设置有内置式炉胆(6)，炉胆壁上设有气体流通孔(10)，炉胆下部与气化炉上端形成调温室(8)，绕炉胆外周自上而下设有2-10条进料槽道(9)，该进料槽道成螺旋形。

2、根据权利要求1所述的内置式煤基海绵铁竖炉，其特征是所述的密封料仓(4)包括煤和矿两个，它们分别通过各自的下料管(5)与还原炉(1)连接。

3、根据权利要求2所述的内置式煤基海绵铁竖炉，其特征是下料管(5)与进料槽道(9)的数目相应并分别相接。

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