[实用新型]内外加热式海绵铁还原设备

说明书

技术领域

本实用新型属于冶金工业炼钢原料的生产设备，具体涉及一种内外加热式海绵铁还原设备。

背景技术

海绵铁是在铁的熔点温度以下，采用非高炉工艺，通过还原固态氧化铁粉(通常是赤铁矿)或其他含铁氧化物，经还原或脱氧获得的金属化的产品，通常叫做直接还原铁(DRI)。铁矿石还原过程中，由于失氧在内部形成大量孔洞，保留了铁矿石的外形和矿石中的脉石，其重量比铁矿石减少30％，比重约为4.4g/cm3。

海绵铁是废钢和生铁的替代品，其特点是碳含量较低(＜2％)，全铁在90％以上，不仅磷、硫含量低，与废钢相比不含铜、锌等杂质，成份稳定，是电炉炼钢较为理想的炉料，为炼钢用废钢的一种补充，特别有利于电炉冶炼优质特钢。

目前国内用于生产海绵铁的设备主要是采用隧道窑——还原罐法和反射窑(倒焰窑)——还原罐法。所用原料为铁精矿粉、铁磷，采用木炭、焦粉或煤粉作还原剂，CaO作脱硫剂，将其分别装在同一还原罐内，经过在隧道窑或反射窑内进行加热、还原、冷却后制成海绵铁。由于采用还原罐，需进行预先装罐，还原后的海绵铁需从罐内倒出，因而劳动强度大，操作现场粉尘大，污染环境，为此，我国专利申请号87101175.1号中公开了一种铁磷在竖炉中用焦粉还原生产洁净海绵铁的工艺，该工艺中的还原炉的中心受料部分由受料漏斗1、中心部下料管2、周边受料斗3、反应管4、竖炉炉体5、冷却套6、旋转刮刀7、焦盘8等部分组成。还原出的产品质量均匀性差，且易出现结瘤现象，从而影响生产的进行。同时由于在还原罐外面加热，因而热效率低，还原反应速度慢，在还原中使用焦粉做还原剂，生产成本高，由于采用单体炉生产且受竖炉结构的限制，仅适用小批量生产。

我国ZL96205053.9号专利中公布了一种直接还原生产海绵铁的罐式炉装置。该装置是在炉底基础上砌筑炉体、燃烧室、火道、空气道、烟道、反应罐、炉架及检测、控制装置。火道是分组、分层、水平交错排列的并且环绕在反应罐的周围；反应罐可以是结构相同的若干组；火道、燃烧室与反应罐的组数相对应。反应罐位于炉体内部的部分是由耐火材料砌筑的，位于炉体外部的部分是金属结构的水套，该水套下部安装有排料器。

由于采用了结构紧凑的炉体结构，使得该设备占地面积小，是同等产量隧道窑的1/10以下，由于火道采用多层水平、交错排列结构，使得火道里的热效率提高，燃耗降低，使用该装置生产海绵铁，可使反应罐始终处于工作温度状态，不必反复加热冷却，所以与隧道窑相比降低30％的能耗，成本也相应的降低，同时，该装置采用的是若干组相对独立的反应罐，每个反应罐可根据还原工况随时单独调整炉料配比、还原冷却时间等参数，可使产品质量稳定可靠。因而热效率低，还原速度慢，煤耗大，成本高，使生产应用受到限制。

我国ZL200720032603.5号专利中公布了一种内置式煤基海绵铁竖炉，该炉采用在竖炉内部设置有内置炉胆，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跳进料槽道，该进料槽道成螺旋形，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，同时也使炉内的铁矿石与煤同时自上向下缓缓地围绕内置式炉胆运动，并与炉体内的上升温度及还原气逆向充分接触，提高热效率和还原率。该炉由于采用多条螺旋形进料结构，影响了炉内生产空间的利用率，并对气流的上升产生阻碍，且螺旋状的几何形状复杂，庞大的螺旋体加工起来非常困难，由于螺旋体长期处于高温工况下，对螺旋体材料的要求较高，所用金属材料造价高，寿命短。在炉料下移过程中，还存在很大的问题，一旦矿石烧结成块，堵塞住螺旋槽道，将会造成停工通炉的事故。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种还原温度低、还原速度快、能源消耗少、生产效率高、生产成本低、机械化能力高、适合规模化生产的内外加热式海绵铁还原设备。

本实用新型的目的是这样实现的：该还原设备包括有炉底座(12)、上炉体、下炉体、炉罩(27)、烘干床炉箅子(25)、密封下料装置(1)、净化装置和余热循环装置，在炉底座的上方连接有上炉体，在炉底座的下方连接有下炉体，在上炉体的上端连接有炉罩，烘干床炉箅子位于上炉体内上端，净化装置通过管道与上炉体和下炉体连接，余热循环装置与下炉体连接。