[实用新型]一种还原竖炉

说明书

本实用新型提供一种还原竖炉，包括还原段、还原气进气装置、供料管、冷却气进气装置、冷却气排出装置和冷却罐；还原气进气装置包括还原气围管和还原气喷嘴，还原气围管与还原气喷嘴相连，还原气喷嘴均匀设置在还原段的同一水平位置上；供料管分别与还原段和冷却罐相连，供料管插入冷却罐；冷却罐是内衬耐火材料的圆柱状容器，设有锥形底部和下料管道；冷却气进气装置包括进气围管和进气喷嘴，进气围管与进气喷嘴相连，进气喷嘴均匀地设置在锥形底部的同一水平位置上；冷却气排出装置包括排气围管和排出口，排气围管与排出口相连，排出口均匀地设置在冷却罐上部的同一水平位置上。本实用新型能保证炉料冷却顺利进行，防止冷却罐内球团堵塞排出口。

技术领域

本实用新型属于冶金设备技术领域，具体地，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49.5％。但是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，遭到陆续的淘汰，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。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。

气基竖炉直接还原工艺主要有Midrex和HYL，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，由还原段和冷却段两大部分组成。矿石装入竖炉内在下降过程中先被预热，随后铁矿石进行还原反应，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，通过底部排料装置排出炉外。由于现有工艺中还原段与冷却段并不存在严格意义上的界线划分，冷却气抽气装置与还原气喷嘴相隔距离小，导致冷却气在冷却段上部没有被及时抽出而进入还原段，不仅降低还原气中有效气的含量而且增加还原气的氧化度，最终会影响海绵铁的金属化率以及吨铁还原气消耗量。现有技术中，冷却段是炉内构造最复杂的区域，炉内设置冷却气收集罩、冷却气分配器等复杂结构，容易发生堵塞问题，而且炉内设备难于进行维修，降低设备年工作日。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决在气基竖炉直接还原炼铁技术中，竖炉内还原段与冷却段相互连通，导致少量冷却气进入还原段，降低了还原气中有效气成分及增加了气体消耗的问题，同时解决冷却气抽气装置易堵的问题。

本实用新型提供的还原竖炉，包括还原段、还原气进气装置、供料管、冷却气进气装置、冷却气排出装置和冷却罐；

所述还原气进气装置包括还原气围管和还原气喷嘴，所述还原气围管与所述还原气喷嘴相连，所述还原气喷嘴均匀地设置在所述还原段的同一水平位置上；

所述供料管分别与所述还原段和所述冷却罐相连，所述供料管插入所述冷却罐；

所述冷却罐是内衬耐火材料的圆柱状容器，设有锥形底部和下料管道；

所述冷却气进气装置包括进气围管和进气喷嘴，所述进气围管与所述进气喷嘴相连，所述进气喷嘴均匀地设置在所述锥形底部的同一水平位置上；

所述冷却气排出装置包括排气围管和排出口，所述排气围管与所述排出口相连，所述排出口均匀地设置在所述冷却罐上部的同一水平位置上。

在本实用新型的一些实施例中，所述还原竖炉还包括洗涤器和压缩机，所述洗涤器分别与所述冷却气排出装置的排气围管和所述压缩机相连，所述压缩机还与所述冷却气进气装置的进气围管相连。

在本实用新型的一些实施例中，所述供料管的上部安装有排料装置。

在本实用新型的一些实施例中，所述还原竖炉还包括螺旋出料机，所述螺旋出料机与所述冷却罐的下料管道相连。