[发明专利]一种隔焰还原炼铁装置

说明书

本发明公开了一种隔焰还原炼铁装置，属于非高炉炼铁技术领域，解决了现有转底炉金属化率低、烟气利用效率低、能耗高的问题。本发明的隔焰还原炼铁装置包括转底炉，转底炉的内部空间沿转底炉的轴向通过沿径向设置的隔墙分为加热段和还原段，加热段为加热室，还原段沿转底炉的轴向通过隔焰板分为还原室以及位于还原室上方的燃烧室，加热室开设加料口，还原室开设排料口，加热室和燃烧室内通入燃烧气体。本发明的炼铁装置可用于含铁炉料的还原。

技术领域

本发明属于非高炉炼铁技术领域，具体涉及一种隔焰还原炼铁装置。

背景技术

高炉炼铁是当今世界最主要的炼铁流程，其具有生产规模大、能耗低、生铁质量好、效率高等特点。然而，高炉炼铁存在两个主要问题：其一，高炉炼铁需要消耗大量燃料，尤其是优质焦炭，而焦煤资源的短缺和高昂的焦炭价格制约了高炉炼铁生产；其二，高炉炼铁CO₂的排放量大，环境污染严重，导致全球气候变暖。

非高炉炼铁的技术特点是摆脱高炉炼铁对焦煤资源的依赖，利用非焦煤炼铁，其中，转底炉工艺的炉内含碳球团与煤气接触，随着还原反应的进行，煤气中CO₂含量升高，氧化势增大，容易发生二次氧化导致球团的金属化率低(金属化率一般为60％～80％)，烟气温度高，能源消耗高。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种隔焰还原炼铁装置，解决了现有转底炉金属化率低、烟气利用效率低、能耗高的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种隔焰还原炼铁装置，包括转底炉，转底炉的内部空间沿转底炉的轴向通过沿径向设置的隔墙分为加热段和还原段，加热段为加热室，还原段沿转底炉的轴向通过隔焰板分为还原室以及位于还原室上方的燃烧室，加热室开设加料口，还原室开设排料口，加热室和燃烧室内通入燃烧气体。

进一步地，燃烧室独立设置，不与加热室和还原室连通。

进一步地，还原室内含碳球团还原产生的还原煤气从还原室进入加热室，在加热室内，还原煤气部分燃烧和/或与加热室内的含碳球团进行气基还原。

进一步地，加热室内的烟气还原势(CO的体积与CO和CO₂的体积和之比，V_CO/(V_CO+V_CO2))控制为10％～80％。

进一步地，上述加热室开设烟气出口，烟气出口设于加热室的加料端，上述烟气出口与引风机连接。

进一步地，上述烟气出口与燃烧室的燃烧气体进气口连通。

进一步地，烟气出口依次通过冷却器和除尘器与燃烧室的燃烧气体进气口连通。

进一步地，上述转底炉的内部空间的形状为环形，加热段和还原段均为扇环

进一步地，加热段的圆心角为120°～240°，加热段的圆心角与还原段的圆心角之和为360°。

进一步地，燃烧室内沿径向设有多个阻火墙，通过阻火墙将燃烧室分成多个燃烧区，每个燃烧区均通入燃烧气体。

进一步地，隔焰板的形状为波浪形，或者，隔焰板的形状为平板形，平板形的隔焰板朝向还原室一侧设有多个凸起或凹槽。

进一步地，隔焰板的形状为平板形，隔焰板朝向还原室一侧设有多个凸起，凸起包括连接杆和传热部，连接杆的一端与隔焰板固定连接，连接杆的另一端与传热部连接，传热部的形状为水滴状，传热部的直径大于连接杆的直径。

进一步地，隔焰板为耐热合金板或碳化硅板。

进一步地，隔焰板的厚度为30mm～200mm。