[实用新型]一种含铁物料悬浮还原炉

说明书

技术领域

本实用新型属钢铁冶金技术领域，涉及一种含铁物料的还原装置，具体涉及一种粉状含铁物料的快速加热、快速还原及分离的含铁物料悬浮还原炉。

背景技术

自1932年捷克工程师M.Voel-Jorgensen首次提交了旋风悬浮预热器加热水泥生料粉的专利以来，使水泥窑的质量和产量大幅度提高，热耗明显下降，引起了各国水泥技术研究者和设备制造商的关注。委内瑞拉的FIOR公司和奥地利的奥钢联工程技术有限公司于20世纪90年代初联合开发成功FINMET工艺，该工艺是以铁矿粉为原料，以天然气为还原剂生产直接还原铁的流化床还原工艺，与其他工艺相比，FINMET工艺由于使用低成本的矿粉做原料，降低了生产成本。最后把还原铁粉制成热压块铁(HBI)。1996年澳大利亚BHP公司在西澳里德兰港建成第一坐FINMET工艺设备，于1999年2月生产热压块铁，产能250万吨/年。CIRCORED工艺(也称碳化铁工艺)由德国鲁奇公司开发，核心设备包括循环流化床(气体流速为普通流化床的10倍以上)和普通流化床各一座，用煤做还原剂。铁精矿粉经余热后先在循环流化床参加反应，所得产品金属化率可达80％，再经第二阶段反应，金属化率可达93％以上。该工艺年产50万吨的直接还原设备已在特拉尼达和多巴哥美国纽柯公司所属工厂投产，但因生产过程中出现问题较多，无法达到稳定生产，于1999年停止工业性生产。CIRCORED工艺也由德国鲁奇公司开发，属利用天然气为还原剂的流化床法(厂址特立尼达)。2000年由Cliffs&Associvote公司(Cliffs、LTV钢公司和鲁奇公司合资经营)接管，将直接还原铁制成热压块出售，2001年出售13万吨，但因市场原因停产。HISMELT的CFB系统主要功能是对原料矿粉和白云石进行预热，将混合原料经过由螺旋给料机、多级文氏管、旋风装置、循环流化反应器组成的预热系统后被预热到工艺所需温度，然后通过热矿提升机送至SRV喷吹系统。

CN92113333.2公开了一种粉铁矿石循环流化床式预还原炉，包括圆桶状第一、二还原炉和第一、二分离器，第一预还原炉通过形成有气体供应口的第二循环管连接到第二预还原炉，第二预还原炉通过形成有气体供应口和第三循环管连接到第一旋风分离器，中/微粒铁矿石由于第一、二预还原炉汇合起来的还原气体而形成高速流化床在此进行循环，通过第一循环管使第一分离器和第一预还原炉相互连接，漏斗和第二旋风分离器连接在第一循环管上。CN96192253.2、CN97192306.X和95191907.5公开了还原细铁矿石的三段流化床炉式装置，包括第一单流化床，在沸腾列化状态烘干/预加热细铁矿石，第一旋流器，收集夹在自第一炉气体中的细铁矿石，第二单流化床炉，预还原来自第一炉的细铁矿石，第二旋流器，收集夹在自第二炉气体中的细铁矿石，第三双流化床炉，它包含分别最后还原粗颗粒和中等/细颗粒的第一反应炉和第二反应炉，第三旋流器以及第四旋流器，分别收集夹在来自第一、第二反应炉炉气体中的细铁矿石颗粒。CN95191873.7公开了三阶段流化床型还原设备及其还原范围宽的细铁矿石的方法。该设备包括系列布置的带有与其相连的第一旋风除尘器的干燥/预热炉，带有与其相连的第二旋风除尘的初级预还原炉、在沸腾流态化下终还原铁矿石中粗粒矿石，同时转移该矿石中的中等/细粒矿石的二级高气体速度还原炉、终还原该中等/细粒矿石，形成其沸腾流化床的二级低气体速度还原炉中内部旋风除尘器及捕获未被内部旋风除尘捕到的粉矿的第三旋风除尘器。CN88107813.1公开一种固态矿石的预还原和熔化还原炉。较大尺寸矿石在分配器上形成流化床在预还原炉中被还原，在装入熔化还原炉。较小尺寸的矿石在穿过预还原炉时被还原，然后被喷入熔化还原炉中熔化。CN99122119.2公开了一种煤氧还原炼铁方法，在预还原竖炉和终还原铁浴炉中进行。以含铁物料为原料，以煤为能源和还原剂。预还原采用中等还原度，预还原的金属化率为50-80％，终还原采用低的二次燃烧率CO+H2+CO2+H2O的浓度≥85％。使整个还原过程中，间接还原与直接还原的比值接近理论最佳值7∶3。CN85104511A公开了在一个有气化器和放置在它上面的直接还原竖炉的装置中，竖炉通过一个连接竖管和气化器相连，把气化器中取得的还原气体直接引入，甚至在有高含灰比时也能做到。以上公开专利由于所述设备与工艺结合的限制，存在金属化率低，能耗高，生产效率低，成本高等问题。

实用新型内容