[实用新型]一种还原竖炉

说明书

技术领域

本实用新型总的涉及一种冶金设备技术领域，具体涉及一种还原竖炉。

背景技术

我国是钢铁生产大国，2015年我国大陆粗钢产量为8.04亿吨，占全球总产量的49.5％。但是我国的钢铁产业结构不合理，铁钢比高、电炉钢比例小，部分特殊的钢材品种还需进口，炼钢工艺以高炉炼铁-转炉炼钢的长流程为主，能源资源消耗大、生产成本高，经济效益差，已经越来越不适应行业的发展，钢铁设备陆续地遭到淘汰。

当前直接还原铁技术在冶炼行业中得到了较快的发展，获得了较普遍的应用，目前直接还原铁技术所使用的冶炼炉为隧道窑、转底炉等。但隧道窑、转底炉由于结构上的缺陷，在使用过程中也存在一些问题，即：单条生产线产量小、生产率低、污染严重和直接还原铁品位低等。

气基竖炉直接还原技术作为主要的非高炉炼铁技术在国外已得到成熟应用，具有能耗低，无需高炉炼铁涉及到的烧结、焦化两个高耗能、高污染工序，具有流程短、节能减排效果明显优势，是改善钢铁产品结构，提高钢铁产品质量，实现清洁冶炼的重要生产技术。

气基竖炉主要有Midrex和HYL工艺，主要采用天然气重整方法制取还原气，进而还原铁矿石。两种工艺竖炉都属于对流式移动床，分为预热段、还原段和冷却段三个部分。矿石装入竖炉内在下降过程中先被预热，随后进入还原段，铁矿石还原反应进行，形成海绵铁后进入冷却段。海绵铁进入冷却段在冷却气流中冷却至接近环境温度后，通过炉底串罐进行出料，排出炉外。在原料上，两种工艺要求球团强度高于2000N/个才可以入炉。

现有气基竖炉还原铁矿石，以烘干后的生球为原料，入炉先预热，预热后进入还原段还原，还原温度为1200℃左右。该工艺除了对球团强度要求较高，不适用于低强度球团，而且要求还原温度较高，需要热风管道提供大量热能，使球团达到要求的还原温度。在高温还原条件下，因上部料柱压力作用，下部还原成的海绵铁球团更容易产生荷重软化和粘结现象，造成炉内透气性变差，出料困难。炉内温度高、料速低及原料性能等都会影响到竖炉的悬料发生，造成悬料成为国内还原竖炉生产中普遍存在的现象。此外，现有技术还原气对流换热及还原反应效率低，还原气耗气量大。

因此，为了减小竖炉中下部炉料荷重，提高还原气化学能及热能的利用率，并且防止炉内悬料的情况发生，使得还原竖炉能还原低强度球团矿，有必要开发一种新的还原竖炉技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种还原竖炉，主要解决现有技术竖炉中下部炉料荷重大，还原气化学能及热能的利用率低，炉内容易造成悬料的现象，及还原竖炉不能还原低强度球团矿的问题。

本实用新型提供了一种还原竖炉，所述还原竖炉顶部设有入料口，底部从上到下依次设有还原气入口和出料口，所述还原竖炉内部设有螺旋输送元件，所述螺旋输送元件由所述还原竖炉底部的液压或电动驱动装置驱动旋转，其旋转轴位于竖直方向，所述螺旋输送元件的入口连通所述入料口，所述螺旋输送元件的出口连通所述出料口；所述还原竖炉底部外侧设有螺旋排料机，所述螺旋排料机的入口连接所述出料口。

上述的还原竖炉，所述螺旋输送元件的旋转轴优选设计为与所述还原竖炉的中心线重合，所述旋转轴顺时针或逆时针方向旋转。

进一步的，上述的还原竖炉中所述螺旋输送元件设有水冷保护装置。

优选的，上述还原竖炉中所述螺旋排料机为环绕所述还原竖炉呈放射状分布的多个。

上述的还原竖炉，所述螺旋排料机的旋转轴水平设置。

进一步的，所述螺旋排料机的螺旋为变径螺旋，从所述螺旋排料机的入口到出口螺旋直径依次从小到大变换。

进一步的，上述的还原竖炉，所述还原竖炉的上端设有上料罐，所述上料罐与所述入料口之间为串罐密封连接。

本实用新型通过在竖炉内设置螺旋下料通道，炉料在螺旋面上旋转运动至竖炉下部，在此过程中与高温还原气进行换热及还原反应。与普通竖炉相比，本实用新型延长了炉料在下降过程中的运动路径，使得其与还原气对流换热及还原反应进行的时间增加，有利于提高还原气化学能及热能的利用率。同时，螺旋面对炉料具有一定支撑作用，减小了竖炉中下部炉料荷重，因此可以还原低强度球团矿，并且可以防止炉内悬料的情况发生。

附图说明

图1为本实用新型实施例的还原竖炉结构示意图。

具体实施方式