[发明专利]直接还原铁的生产方法及还原焙烧装置

说明书

声明：本发明于同日向国家知识产权局提交了同样的实用新型申请。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，更具体地讲，涉及一种直接还原铁的生产方法及用于该方法的还原焙烧装置。

背景技术

随着适合炼焦的焦煤逐渐枯竭和对环境保护的要求愈来愈高，用直接还原铁取代传统的高炉炼铁是必然的发展趋势。人们一直在进行直接还原铁生产的探索，先后有竖炉法、隧道窑法、回转窑法、转底炉法进行直接还原铁生产，甚至有人提出在烧结机上采用顺流焙烧方法进行直接还原铁生产。

竖炉焙烧存在“结瘤”使排料困难影响产能的问题；隧道窑焙烧存在加热时间长，能耗高的问题；回转窑焙烧也存在加热时间长的问题，并且容易产生“结圈”故障；转底炉焙烧存在热效率低，能耗高，生产效率低的问题；在烧结机上焙烧存在难以控制还原气氛，无法提高还原温度的问题。现有直接还原铁的生产方法，大多存在有资源限制性大，能耗高，生产效率低的问题，因而无法与高炉炼铁竞争。

专利公开号CN1080961A公开了“竖炉煤基还原海绵铁的方法及设备”，该方法在普通竖炉上加装箅板，用来增加透气性，实现煤基还原；与普通竖炉相比，该方法的缺点更为突出，竖炉的主要问题是溶化的炉料粘结炉壁，产生“结瘤”使排料困难，不能够保证生产顺行；在CN1080961A的方法中，需要炉料在有倾角的箅板上下滑，即使炉料不产生溶解，下滑都很困难，更何况与箅板接触的炉料温度最高，很容易熔化粘结在箅板上而无法下滑；在生产时，出现“结瘤”后根本无法处理，因此无法实现生产顺行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是克服上述缺点，提供一种资源限制性小的直接还原铁的生产方法，既可以提高还原焙烧的热效率，降低能耗，又可以提高还原焙烧的生产效率和能力。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：本发明的直接还原铁的生产方法包括如下步骤：①由出料装置将盛料装置抬送到双腔步进炉一个炉腔的进料端内；②步进炉的步进机构将盛料装置送到布渣工位，在盛料装置的箅条上均匀布一层炉渣；③盛料装置前进到装料工位，为盛料装置装满待加热还原的球团料；④盛料装置逐步前进到预热工位、加热工位、还原工位，由加热烧嘴的火焰对球团料进行加热，火焰的烟气穿过料层和盛料装置的箅条，由炉腔底部的排烟通道抽出；⑤盛料装置逐步前进到达步进炉的出料门口，打开炉门，由出料装置将盛料装置抬到炉外，关闭炉门，翻转盛料装置，将还原好的球团料倒入带密封盖的接料罐内；⑥出料装置翻正盛料装置并横移，将盛料装置送入并行的步进炉另一个炉腔的进料端，进入下一个工作循环。

本发明所要解决的另一技术问题是，提供一种用于上述直接还原铁的生产方法的还原焙烧装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案之一是：还原焙烧装置为双腔步进式还原炉，包括有：左炉腔，具有设置有炉门的进料端和出料端；右炉腔，具有设置有炉门的进料端和出料端；盛料装置，用于盛装物料且底部形成有缝隙；步进机构，用于抬送盛料装置，以使盛料装置在炉腔中步进；布渣装置，设置在左、右炉腔的进料端；加料装置，设置在左、右炉腔进料端并沿炉腔长度方向位于布渣装置之后；加热烧嘴，设置在左、右炉腔上；排烟通道，设置在左、右炉腔下部，并通过形成在盛料装置底部的缝隙与左、右炉腔连通；出料装置，设置在左、右炉腔的出料端的炉门外面；带密封盖的接料罐，设置在左、右炉腔出料端的炉门外面；排渣通道，设置在左、右炉腔的进料端的下部并与布渣装置和加料装置上下对应。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案之二是：还原焙烧装置为单腔步进式还原炉，包括有：炉腔，具有设置有炉门的进料端和出料端；盛料装置，用于盛装物料且底部形成有缝隙；步进机构，用于抬送盛料装置，以使盛料装置在炉腔中步进；布渣装置，设置在炉腔的进料端；加料装置，设置在炉腔的进料端并沿炉腔长度方向位于布渣装置之后；加热烧嘴，设置在炉腔上；排烟通道，设置在炉腔下部，并通过形成在盛料装置底部的缝隙与炉腔连通；出料装置，设置在炉腔的进、出料端的炉门外面；带密封盖的接料罐，设置在炉腔出料端的炉门外面；排渣通道，设置在炉腔的进料端的下部并与布渣装置和加料装置上下对应。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案之三是：还原焙烧装置为单炉膛倒焰式还原炉，包括有：炉膛，设置有一个炉门；加热烧嘴，设置在炉膛上；盛料装置，用于盛装物料且底部形成有缝隙；排烟通道设置在炉膛下部，并通过形成在盛料装置底部的缝隙与炉膛连通；出料装置和带密封盖的接料罐，设置在炉膛的炉门外；布渣装置、加料装置与炉膛并行排列。