[实用新型]一种直接还原法生产直接还原铁的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及直接还原方法生产直接还原铁生产技术，尤其涉及一种新的工艺及配套设备。

背景技术

使矿石到钢不经过焦炭生产、高炉煤铁、制氧、氧气转炉炼钢这样长的工艺流程，利用铁矿石直接还原成直接还原铁也就是海绵铁产品作为电炉炼钢原料或与废钢一起进入电炉炼钢，是冶金学家长期以来的愿望，近年来，随着直接还原技术不断的发展，利用煤、天然气代替昂贵的焦炭已成为现实，直接还原法生产还原铁具有节约能源，钢材质量好等优点，更显示出极大的优越性。目前世界上直接还原法生产还原铁的技术已经有“竖炉运动床”、“迥转窑直接还原法”、“流化床法”、“反应器固定床法”和“不用焦炭直接还原炼铁法”等，都不同程度存在缺点。本发明人在1987年申请了“一种新的直接还原法炼海绵的工艺及炉型”，公开号为CN87103111，该专利技术是在炼铁高炉基础上在炉内装有一个多头能透气螺旋体，将炉内矿石和煤分开，两种原料在各自螺旋容室凭自重向下作螺旋运行，由于煤透气性好，下部产生还原性气体大部分从煤螺旋容室上升，由于螺旋体是耐热钢，存在加工困难等原因。本发明人在1991年改进为双容室，又申请国家发明专利“双容室铁矿石直接还原工艺及系统”，专利号：ZL91110523.9，公开号CN1067923。此技术存在下容室单排风温不好控制，还原气体成分也不理想等缺点。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种直接还原法生产直接还原铁的装置，不仅设备结构简单，减少投资，而且能够大规模工业化生产。

实现本实用新型目的的技术解决方案如下：一种直接还原法生产直接还原铁的装置，整个装置包括炉体、皮带输送机、封气下料机、排渣机、螺旋输送机、冷却室、热交换炉和洗涤塔，其特征是炉体内分为上容室和下容室，两室中间由与炉体垂直夹角小于30度的淄槽组件隔开，下容室外缠绕有环形风管，封气下料机安装在炉体外周围。

所述的淄槽组件有六个，两侧用耐火砖砌成，淄槽底部有透气孔，透气孔小于矿石料块。

本实用新型在上述二个专利技术基础上改进的，时间历经二十年，从技术角度上和炼铁大高炉一样可以大规模工业化生产，与大高炉炼铁和氧气炼钢需投建炼铁高炉，焦炭生产，制氧，氧气炼钢四道工序相比，用矿石直接还原生产直接还原铁与电炉配合炼钢，仅二道工序，能减少钢铁生产工序，节省投资，节约能源，电炉钢质量好，具有很高的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型总体结构示意图。

图2是还原炉结构示意图。

图3是淄槽顶面展开示意图。

图4是封气下料机结构示意图。

具体实施方式

本装置采用煤和矿石下行，还原气体上行的逆向相对运动方式，使铁矿石被还原成直接还原铁。现结合附图详细说明如下：

如图1所示，本装置包括炉体3、皮带输送机15、封气下料机6、排渣机8、螺旋输送机7、冷却室5、热交换炉9、洗涤塔10和烟囱13。

如图2所示，本装置炉体3内部分上下两个容室，即上容室11和下容室12，两室中间由与炉体垂直夹角小于30度的淄槽组件4隔开，淄槽组件有六个，如图3所示，两侧用耐火砖砌成，淄槽底部有透气孔，透气孔小于矿石料块，下容室12外缠绕有环形风管14，封气下料机6安装在炉体外周围，封气下料机6由8个叶片17组成，如图4所示。

块煤经块煤皮带输送机2输送经过料斗和炉体外周围多个封气下料机6进入炉下容室12，封气下料机6的数量根据炉容积大小而定，以防止炉内气体从下煤口通过。还原气体是在炉下部容室12由煤产生，并通过淄槽上透气孔进入上容室11。原料矿石或铁矿球和混合一定比例的块煤通过斜桥或皮带输送机1输送到炉顶经料斗进入炉内上容室11，在上容室向下运行时与下容室上升的热能还原性气体相对运动，充分接触，块煤受热后气化，与下容室上升的还原性气体一起予热，并还原上容室铁矿石，使氧化铁还原成金属铁，也就是海绵铁或称直接还原铁产品，

上容室化学反应式：

FeO+CO↑＝Fe+CO₂↑

Fe₃O₄+4H₂↑＝3Fe+4H₂O

Fe₂O₃+3H₂↑＝2Fe+3H₂O

Fe₃O₄+4CO↑＝3Fe+4CO₂↑