[发明专利]复合式海绵铁还原竖炉

说明书

本发明属于用化学法冶炼海绵铁技术领域，涉及一种炼海绵铁的新炉型。

在本发明以前的现有技术中，国内外有关化学冶炼海绵铁的技术报导很多。用直接化学还原法的技术主要有“竖炉运动床法”、“回转窑直接还原法”、“流化床法”反应器固定床法”等。我国CN87103111号专利中公布了一种采用竖炉螺旋体式直接还原工艺及炉型。该技术兼有竖炉的气体与固体相对运动、接触充分、热效率高和回转窑以煤作燃料又作还原剂的优点，但也存在一定的弊端，如在实际实施过程中，由于炉体的主要部分-螺旋体的几何形状复杂，加工起来非常困难，庞大的螺旋体所需用的原钢板，几乎找不到合适的机械加工设备将其加工成所要求的螺旋形状。在炉料下行过程中，还存在很大问题，万一矿石烧结成块，堵塞住螺旋体滑道，没有很好的措施来补救，甚至会造成停工停炉的事故。此外，该炉型在配套设施上还有不完善的地方，其中最大的问题是从出料口排出的刚冶炼好的海绵铁出炉后，若与空气接触会再次氧化。

针对上述炉型的不足之外，本发明的目的在于提供一种更为理想的直接还原法炼海绵铁的新型炉型，使海绵铁的还原程度更为充分，降低燃料入炉高度、节省动力能源，减少炉顶同时装煤，装料的误操作，增加冷却中的防氧化措施和出渣中的防悬措施，同时增 加各种检测和控制仪表，可随时掌握炉内各部的真实数据，从而达到随时调整控制和实现自动化操作之目的。

现将本发明构思及技术解决方案叙述如下：本发明炉型的设计原理为制气，还原一体化，保持现有技术中固体燃料和矿石下行，还原气体上行，在竖炉内作上，下相对运动，并以煤即作燃料又作还原剂的基本思想，其具体结构设计如下：

炉子的下部为气体发生区，中部为还原区，上部为予热区和干燥区;炉子的主体由金属外壳加耐热炉衬制成。炉底装有出渣机1，以解决出渣过程中煤炼焦结块出渣不利等问题，渣口2外有温控调速器和渣池。炉体中下部外围的三个成品出口3（即炉内的导流体出口）处设有水冷夹套4（见图2），以增加冷却效果，出料口3与双冷连续出料机5相连接，水冷夹套4上开有还原剂再用入口6，以保护成品不再氧化。双冷连续出料机5（见图3、4）内装有水箱7、冷却气喷管8、二级钢制伟送带9、10两个流槽11、12每个钢制伟送带两轴之间设有水道27，机壳上开有冷却气出口13、14和热水气出口15，第二级钢制传送带和流槽11的出口处与旋转式保压出料口16连接，保压出料口16外包有冷却水套17。鼓风机送来的气体由进风口18进入炉子下部，以提供充足的氧气，促使煤的燃烧和还原反应，亦可随时调节炉温。炉子的中部内设有三个伸向成品出口处3的导流体19，导流体19用耐热高强度瓷质材料制成，上开有5～6mm的小槽孔20若干，以利于还原气体通过小槽孔20上行，导流体19的上面装有导流体柱21，导流体柱21上部为尖顶形，以减轻矿石炉料在高温时的重度压力，并可使炉石炉料改变下行路线，进入导流体柱的腔体内， 导流体柱21腔体上开有若干φ5～6mm小槽孔22，且上部直径大于下部直径，矿石炉料在导流体柱21上两倒三翻，增加了与还原气体接触的机会和时间，使得还原反应进行的更加充分。导流体19可使被还原好的炉料按一定规律运动，在下行的过程中，还可进一步还原，提高了产品的还原度，保证了产品质量。炉体中部炉壁上开有三个保压进煤口23，上煤系统与保压进煤口23相连接。炉子顶部是保压进料口24和还原气回气管25，还原气回气管25内的残余还原气体经附加处理设备处理后与出料口3处的水冷夹套4上开有的还原剂再用入口6连接，同时还可随导流体上升，再次进入还原区，达到了充分利用，节约了能源。整个炉体的上、中、下多处装有测控元件和气体分析元件26，可随时将测到的炉内情况收集，处理后，送到集中控制仪，使炉内的风量、出渣速度、出料速度及炉内温度随时得到调整，同时各部位的测控元件和集中控制仪还可实现上料，上煤及出料的机械化，自动化。

现将附图说明职下：

图1：本发明炉体结构剖视图

图2：炉体中下部局部视图

图3：双冷连续出料机结构示意图

其中：1.出渣机、2.渣口、3.成品出口、4.水冷夹套、5.双冷连续出料机、6.还原剂再用入口、7.水箱、8.冷却气喷管、9.10.二级钢制传送带、11.12.流槽、13.14.冷却气出口、15.热水气出口、16.保压出料口、17.冷却水套、18.进风口、19.导流体、20.小槽孔、21.导流体柱、22.小槽孔、23.保压进煤口、24.保压进料口、25.回气管、26.测控元件和气体分析元件、27.水道