[发明专利]一种煤基直接还原竖炉及其还原方法有效
| 申请号： | 201711234876.2 | 申请日： | 2017-11-30 |
| 公开（公告）号： | CN107904347B | 公开（公告）日： | 2020-02-14 |
| 发明（设计）人： | 李菊艳;范小刚;张国兴 | 申请（专利权）人： | 中冶南方工程技术有限公司 |
| 主分类号： | C21B13/02 | 分类号： | C21B13/02 |
| 代理公司： | 11228 北京汇泽知识产权代理有限公司 | 代理人： | 程殿军;张瑾 |
| 地址： | 430223 湖北省武*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 预热段 燃烧室 还原段 布料机构 耐材 高温废气出口 出料口 导入口 进料口 冷却段 碳化硅 热源 连通 煤基直接还原竖炉 导热 室内 控制还原段 燃烧 高度降低 还原竖炉 炉体内部 炉体外部 排出管道 同轴设置 依次设置 高导热 均匀性 炉体 砌筑 保温 废气 外部 贯穿 维护 投资 | ||
1.一种煤基直接还原竖炉，包括炉体(3)，其特征在于：所述炉体(3)外部上方设置有预热段(1)，所述炉体(3)内部由上至下依次设置有布料机构(4)、燃烧室(6)和冷却段(8)，所述燃烧室(6)内贯穿设置有还原段(5)，所述预热段(1)通过布料机构(4)与还原段(5)同轴设置，所述布料机构(4)的出料口与还原段(5)的进料口连通，所述还原段(5)的出料口与冷却段(8)的进料口连通，所述预热段(1)下部设有热源导入口(11),所述燃烧室(6)的上部设有高温废气出口，该高温废气出口通过废气排出管道(9)与所述预热段(1)的热源导入口(11)连接；
所述还原段(5)的上部设有高温煤气出口，该高温煤气出口通过煤气引出管(12)与所述燃烧室(6)连接。
2.如权利要求1所述的煤基直接还原竖炉，其特征在于：所述预热段(1)和布料机构(4)均设有多个，所述预热段(1)和布料机构(4)的数量相同且一一对应设于各布料机构(4)上方。
3.如权利要求2所述的煤基直接还原竖炉，其特征在于：所述还原段(5)和布料机构(4)均设有多个，所述布料机构(4)和还原段(5)的数量相同且一一对应设于各还原段(5)上方，各对应设置的所述预热段(1)、布料机构(4)和还原段(5)同轴布置。
4.如权利要求3所述的煤基直接还原竖炉，其特征在于：各所述还原段(5)阵列布置于所述燃烧室(6)内。
5.如权利要求3所述的煤基直接还原竖炉，其特征在于：所述冷却段(8)设有多个，各所述冷却段(8)与各所述还原段(5)的出料口一一对应连接。
6.如权利要求1所述的煤基直接还原竖炉，其特征在于：所述燃烧室(6)的侧壁上沿周向均匀布置有多个烧嘴(7)。
7.采用如权利要求1～6任一项所述的煤基直接还原竖炉的还原方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)预热：将待还原团块及碳质还原剂混匀，混匀料装入预热段(1)中自上而下运行，同时由热源导入口(11)向预热段(1)内导入高温热源，高温热源自下而上运行对混匀料预热至600～900℃；
2)还原：预热后的待还原团块及碳质还原剂经布料机构(4)布料进入还原段(5)内，在还原段(5)内待还原团块及碳质还原剂被燃烧室(6)燃烧产生的高温烟气加热至1000～1250℃并进行还原反应；
3)待还原团块被还原成金属，从还原段(5)排出后进入冷却段(8)进行冷却，同时燃烧室(6)燃烧产生的高温废气通过废气排出管道(9)进入预热段(1)重复利用。
8.如权利要求7所述的还原方法，其特征在于：所述待还原团块为金属氧化物团块或含铁锌粉尘团块，所述碳质还原剂为无烟煤或粉焦。
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