[实用新型]一种用于直接还原生产方式的单层加热及热回收式转底炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及钢铁行业及有色行业采用直接还原生产工艺方法和设备，属于冶金领域，具体涉及一种用于直接还原生产方式的单层加热及热回收式转底炉。

背景技术

现今，煤基直接还原工艺有多种，其中，由于转底炉还原工艺具有设备简单、操作容易、生产周期短、反应速度快、环境友好等优点，所以转底炉还原工艺已经引起了广泛的关注。转底炉炼铁的基本原理是通过位于炉侧壁的平焰烧嘴燃烧，火焰的高温通过辐射传给料层表面的球团，使含碳球团中的金属氧化物在高温下被还原，加热能源多采用天然气、裂化气、焦炉煤气、转炉煤气和煤制气等，能源来源十分广泛。采用转底炉设备直接还原铁(DRI)工艺主要包括以下步骤：将铁矿粉与还原剂煤粉混合均匀，压制成含碳球团矿，烘干；将干燥的含碳球团均匀地铺在转底炉上，使含碳球团在转底炉炉内的还原区域(温度可达1100℃～1400℃)内被还原15min-30min，即可得到金属化率为85％以上的金属化球团。转底炉设备用于生产DRI的优点在于，还原温度高、时间短、炉料与炉底保持相对的静止不动，从而避免了回转窑、流化床粘结、竖炉结瘤等问题。但目前采用转底炉直接还原较成熟的工艺多为混料、制球、干燥等原料预处理后再布入转底炉，转底炉还原前预处理工序复杂，具有生产工艺流程长，设备投资大，生产成本高，能耗高等缺陷，此外，现有转底炉多采用烧嘴式加热方式，但由于布料口在转底炉的环形空间顶部与炉底存在一定的高度差，物料入炉初期炉内粉尘量较大，易导致布料口附近区域烧嘴堵塞从而影响生产顺行。如中国专利号为CN102304600B的专利提供了一种用于直接还原生产方式的2~3段布料和出料的转底炉，包括环形炉体和可转动环形炉底，环形炉体由2~3段弧形炉膛构成，热工控制系统包括煤气烧嘴和二次风喷嘴，所述煤气烧嘴和二次风喷嘴依次间隔、且对称设置在的所述弧形炉墙上，原料造球后，将生球团通过布料机均匀布置在转底炉炉底，最终得到金属化球团。该实用新型热工控制系统均采用烧嘴加热方式，物料在运输及布料初期易产生粉尘堵塞烧嘴，影响生产顺行，且原料入炉前需造球烘干，工艺复杂，设备投资高。因此如何设计一种工艺流程短、设备投资低、设备作业率高、能耗低的转底炉成为本领域亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种用于直接还原生产方式的单层加热及热回收式转底炉。该转底炉具有处理流程短、设备投资低、设备作业率高、能耗低、应用范围广泛等优点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型提出了一种用于直接还原生产方式的单层加热及热回收式转底炉。根据本实用新型的实施例，该转底炉包括环形炉体、可转动环形炉底、热工系统和炉底支架及传动系统；其中，所述环形炉体包括：环形炉膛、振动布料机和出料机，所述环形炉膛由环形炉墙、炉顶、预热区和还原区间隔墙和出料端挡墙构成，形成依次相邻的进料区、预热区、还原区及出料区，其中，所述隔墙位于所述预热区与所述还原区之间，所述出料端挡墙位于所述还原区与所述出料区之间，所述隔墙和所述挡墙均由所述转底炉的顶壁向下延伸，并与所述可转动环形炉底保持一定间隔；所述环形炉膛的两端设有独立的用于加料的振动布料机和用于出料的出料机，其中，所述振动布料机包括布料机主体、振动弹簧和振动电机；所述热工系统包括：多个干燥管和多个烧嘴，其中所述干燥管设置在所述预热区的位于所述可转动环形炉底与炉顶之间的炉墙侧壁上，用于对所述预热区进行干燥管方式加热；所述烧嘴设置在所述还原区的炉墙侧壁上，用于对所述还原区进行烧嘴方式加热；所述炉底支架及传动系统设置在所述预热区和所述还原区的位于所述可转动环形炉底下部的底座上。

发明人发现，根据本实用新型实施例的该转底炉，炉内增设干燥管预热区并在预热区和还原区间设置隔墙，与传统转底炉均采用炉墙侧壁烧嘴加热的方式相比，有效解决了物料入炉初期因粉料多导致烧嘴堵塞的问题；本实用新型采用湿块料或湿球直接入转底炉的流程处理原料，缩短了工艺流程，降低了设备投资、生产成本及生产能耗；本实用新型转底炉采用蓄热式燃烧技术，使用劣质或低品质燃料，降低了燃料成本，可在国内和缺少天然气和优质燃料的地区推广。

根据本实用新型的实施例，所述预热区加热温度为400℃-1000℃。

根据本实用新型的实施例，所述干燥管加热方式是电加热、燃气加热、高温烟气余热的一种或几种。

根据本实用新型的实施例，所述转底炉的水平截面为圆环形，所述预热区圆环夹角为30°-100°。