[发明专利]一种转底炉与厚料层还原方法

说明书

本发明提出了一种转底炉，该转底炉为炉顶、内炉墙、外炉墙和旋转的炉底所构成的环形空间结构，该环形空间结构按炉料运动方向分为加料区、预热区、中温区、高温区和出料区；所述转底炉的所述预热区、所述中温区以及所述高温区设置了多个加热装置，所述加料区包括球团进料口，所述出料区包括球团出料口，所述预热区还设置有烟道；所述内炉墙和所述外炉墙设置有通气孔，该通气孔位于所述预热区、所述中温区以及所述高温区的环形区间内；所述转底炉还包括安装带有阀门的气体输送装置，该气体输送装置连接所述通气孔以及所述烟道。本发明的方案实现了转底炉厚料层还原，在不降低金属化球团的金属化率的情况下，有效提高了转底炉的处理量。

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体为一种新型转底炉与厚料层还原方法。

背景技术

转底炉煤基直接还原技术是一种用来焙烧含碳球团的技术，其工艺特点是：将含金属氧化物的物料与固体煤粉混合造球，含碳球团通过布料机能够均匀地布在炉底上，随着炉底的转动在900～1400℃的高温下敞焰加热，实现物料的快速还原以获得还原产物。含碳球团在炉内的停留时间可根据其还原速率的快慢通过控制炉底转动速度进行调节。因此转底炉煤基直接还原工艺具有还原温度高、时间段、炉料与炉底相对静止、操作灵活等特点，已经在复杂金属矿物提取、冶金废料综合利用和铁合金生产等领域得到普遍应用。

在转底炉内，能量主要靠辐射传热由上向下传递至料层，适合进行高温、薄料层快速还原，球团布料厚度一般不超过4层；燃烧系统或气氛操作不当时，金属化球团在还原后期容易受到炉气的二次氧化，致使还原率降低，单炉生产规模受到限制，不利于转底炉煤基直接还原工艺的大规模应用。因此，料层厚度难以提高限制了转底炉直接还原工艺规模的扩大化。

现有技术公开了一种转底炉，其包括炉顶、炉墙、炉膛和炉底，炉墙包括内炉墙和外炉墙，炉顶、外炉墙、内炉墙和炉底组成环状炉体，环状炉体的内部从里往外依次包括呈同心圆结构的内环炉膛和外环炉膛，内环炉膛和外环炉膛提供还原气氛的空间；炉顶、内炉墙以及外炉墙的底部均通过密封槽与陆地相连；炉底从下至上依次包括环盘、耐火材料层和炉料层，炉料层的上方安装有出料机，出料机对应的出料口设置于外环炉膛和内环炉膛之间。该技术虽然提高了转底炉处理量，但是并没有在根本上解决转底炉薄料层的问题，且该转底炉增大了土建费用，系统复杂，不便于实施。

现有技术还公开了一种转底炉多层球团同步还原的方法，其包括：将钒钛磁铁矿精矿与碳质还原剂混合进行造球、压球或混合压块，将造球、压球或混合压块置于转底炉中形成多层球层，顶部球层在造球、压球或混合压块过程中未加入添加剂，相邻往下的球层按造球、压球或混合压块质量的0.01％～30％递增加入添加剂，然后进行同步还原过程得到可供电炉炼钢使用的还原球团。通过加快下部含碳球团的还原速率，使整个料层在还原一定时间后同时达到某一特定还原工艺条件下能达到的最高金属化率，实现转底炉含碳球团多层球团同步还原。虽然该方法可以实现转底炉厚料层还原的效果，但是添加剂控制难度较大，可变范围较窄，不利于工业化的推广和实施。

发明内容

面临上述技术问题，本发明旨在提出一种实现转底炉厚料层还原的设备和方法，以提高转底炉的布料厚度，在不降低金属化球团的金属化率的情况下，实现转底炉有效处理量的提高。

为实现上述目的，本发明提出了一种转底炉，其特征在于，该转底炉为炉顶、内炉墙、外炉墙和旋转的炉底所构成的环形空间结构，该环形空间结构按炉料运动方向分为加料区、预热区、中温区、高温区和出料区；其中，

所述转底炉的所述预热区、所述中温区以及所述高温区设置了多个加热装置，所述加料区包括球团进料口，所述出料区包括球团出料口，所述预热区还设置有烟道；

所述内炉墙和所述外炉墙设置有通气孔，该通气孔位于所述预热区、所述中温区以及所述高温区的环形区间内；

所述转底炉还包括安装带有阀门的气体输送装置，该气体输送装置连接所述通气孔以及所述烟道。