CN106086277A - 一种蓄热室式生产直接还原铁的外热式煤基竖炉装置 - Google Patents

Abstract

一种蓄热室式生产直接还原铁的外热式煤基竖炉装置，包括炉体，炉体上方有供料系统，炉体外部有炉体外部维护系统，炉体底部有出料系统，炉体内有砖砌分隔墙，砖砌分隔墙将炉体内部沿水平方向分隔成还原室和供热室，还原室上部有还原气引出管，还原室下部与炉体底部的料流开闭器相连接，供热室上方有气流折回通道，相邻的供热室通过气流折回通道连通，供热室下方有蓄热室，蓄热室下方有集气道，相邻的蓄热室之间的砌体内有煤气道，炉体下方有支撑梁，支撑梁下方有炉体支座，本发明把烟气余热回收结构和炉体合二为一，使烟气余热回收过程在炉体内部进行，可以确保炉料铁氧化物的还原率，提高烟气余热回收率，降低余热回收成本。

Description

一种蓄热室式生产直接还原铁的外热式煤基竖炉装置

技术领域

本发明属于直接还原铁生产领域，尤其涉及一种蓄热室式生产直接还原铁的外热式煤基竖炉装置。

背景技术

目前，外热式煤基竖炉已经成为生产直接还原铁的主要设备装置，外热式煤基竖炉结构性能的好坏和炉料还原率的高低直接影响着直接还原铁的生产效率和生产质量，煤基竖炉装置在生产直接还原铁过程中需要大量的气体燃料，这些气体燃料在燃烧过程中释放巨大的烟气余热。

现有的外热式煤基竖炉装置对烟气余热的利用方法，均采取在煤基竖炉上部或者煤基竖炉外部设置间壁式换热器，将烟气的余热通过换热器的间壁传递给煤基竖炉装置内用于燃烧的助燃空气来达到余热利用的目的，目前未见有在炉体内部设置蓄热室式的余热回收结构，采用余热回收结构与炉体合为一体的煤基竖炉装置。

现有的外热式煤基竖炉装置，余热回收结构与煤基竖炉装置不能合二为一，烟气余热在出炉回收过程中能量损失严重，煤基竖炉装置对这些烟气余热的回收效率低，回收成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种蓄热室式生产直接还原铁的外热式煤基竖炉装置。

本发明是这样实现的:一种蓄热室式生产直接还原铁的外热式煤基竖炉装置，包括炉体，炉体上部设置有受料仓和受料仓下方的炉顶隔热砌体，受料仓底部设置有锁气器，锁气器下部设置有下料管，下料管下方设置有还原室，下料管伸入到还原室中；炉体外围设置有维护钢结构，维护钢结构和炉体之间设置有弹簧；炉体底部设置有水冷器，水冷器下方设置有料流开闭器，料流开闭器下方设置有出料仓；炉体内设置有砖砌分隔墙，其特征在于：所述的砖砌分隔墙将炉体内部沿水平方向分隔成还原室和供热室，还原室上部设置有还原气引出管，还原室上部与炉体上方的下料管相连接，还原室下部与炉体底部的料流开闭器相连接，供热室上方设置有气流折回通道，相邻的供热室通过气流折回通道连通，供热室下方设置有蓄热室，蓄热室下方设置有集气道，相邻的蓄热室之间的砌体内设置有煤气道，炉体下方设置有支撑梁，支撑梁下方设置有炉体支座。

所述的供热室数量比还原室数量多一个。

所述的蓄热室由耐火材料构成。

所述的煤气道下方设置有煤气量调节阀和煤气道开关。

本发明具有以下积极效果：蓄热室式烟气余热的回收结构设置在炉体内部，增加了煤基竖炉装置的功能，优化了煤基竖炉装置的结构，使烟气余热的回收利用过程在煤基竖炉内部进行，避免了烟气余热在出炉回收过程中的损失，提高了烟气余热的回收效率。

附图说明

图1为一种蓄热室式生产直接还原铁的外热式煤基竖炉装置的结构示意图。

图中:1.受料仓 2.锁气器 3.还原尾气引出管 4.下料管 5.炉顶隔热砌体 6.气流折回通道 7.砖砌分隔墙 8.供热室 8-1.右侧供热室 8-2.中间供热室 9.还原室 10.炉体砌体 11.蓄热室 11-1.右侧蓄热室 11-2.中间蓄热室 12.煤气道 12-1.右侧煤气道12-2.中间煤气道 13.集气道 13-1.右侧集气道 13-2中间集气道 14.弹簧 15.支撑梁16.维护钢结构 17.炉体支座 18.出料仓 19.料流开闭器 20.水冷器。

具体实施方式

实施例1，如图1所示，一种蓄热室式生产直接还原铁的外热式煤基竖炉装置，包括炉体，炉体由钢板外壳和耐火砖构成，炉体上部设置有受料仓1和受料仓1下方的炉顶隔热砌体5，受料仓1底部设置有锁气器2，锁气器2下部设置有下料管4，下料管4下方设置有还原室9,下料管4伸入到炉料还原室9中，炉体外围设置有维护钢结构16，维护钢结构16和炉体砌体10之间设置有弹簧14，炉体底部设置水冷器20，水冷器20下方设置有料流开闭器19，料流开闭器19下方设置有出料仓18，炉体内设置有砖砌分隔墙7，砖砌分隔墙7将炉体内部沿水平方向分隔成还原室9和供热室8，还原室9的数量由炉体的长度决定，炉体长度越长，划分成的还原室9的数量越多，还原室9上部与炉体上方的下料管4相连接，还原室9下部与炉体底部的料流开闭器19相连接，供热室8上方设置有气流折回通道6，图中的右侧供热室8-1和中间供热室8-2通过气流折回通道6连通，供热室8下方设置有蓄热室11，蓄热室11下方设置有集气道13，集气道13下部设置有开关，外部空气可通过控制开关进出集气道13，相邻的蓄热室11之间的砌体内设置有煤气道12，炉体下部设置有支撑梁15，煤气道12从支撑梁15中穿出进入供热室8，支撑梁15下部设置有炉体支座17。

本发明工作时，将含铁原料制成颗粒形态，还原煤采用高温粉化不大的兰炭、焦丁或原煤，俩种物料均匀混合成物料粒度为3m-40mm的炉料，炉料经受料仓1和下料管4进入还原室9，以煤气为气体燃料，煤气经右侧煤气道12-1进入右侧供热室8-1，煤气在右侧供热室8-1内燃烧，燃烧生成的加热气体通过砖砌分隔墙7将热量传递给还原室9，完成还原室9内炉料的还原，加热气体通过气流折回通道6进入相邻的中间供热室8-2、（此时中间供热室8-2仅作为气流通道）和中间蓄热室11-2将余热传递给中间蓄热室11-2的炉体砌体，实现中间蓄热室11-2的蓄热功能，此时，外部空气经中间集气道13-2进入中间蓄热室11-2，外部空气在中间蓄热室11-2内被加热，加热后的助燃空气与来自中间煤气道12-2的气体燃料在中间蓄热室11-2内燃烧，燃烧生成的加热气体通过砖砌分隔墙7将热量传递给还原室9，加热气体通过气流折回通道6返回右侧供热室8-1，加热气体经右侧供热室8-1和右侧蓄热室11-1后转变为烟气，烟气经右侧集气道13-1排出炉外，实现蓄热室的放热过程；炉料经预热、还原、保温和冷却处理后经出料系统的出料仓18排出炉外，整个过程中炉料均处在一个与空气隔绝的空间内。

在烟气余热回收排放过程中，炉体砌体10内的气流折回通道6、右侧供热室8-1、中间供热室8-2、右侧蓄热室11-1、中间蓄热室11-2、右侧集气道13-1和中间集气道13-2共同构成气流通道，气流通道内的气流方向周期性变化，实现蓄热室11蓄热与放热的功能，从而实现节能和减少投资的目的。

上述实施例仅为本发明的优选实施例而已，并不用以限制本发明，对于本领域的专业技术人员来说，本发明可以有各种改变和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种蓄热室式生产直接还原铁的外热式煤基竖炉装置，包括炉体，炉体上部设置有受料仓和受料仓下方的炉顶隔热砌体，受料仓底部设置有锁气器，锁气器下部设置有下料管，下料管下方设置有还原室，下料管伸入到还原室中；炉体外围设置有维护钢结构，维护钢结构和炉体之间设置有弹簧；炉体底部设置有水冷器，水冷器下方设置有料流开闭器，料流开闭器下方设置有出料仓；炉体内设置有砖砌分隔墙，其特征在于：所述的砖砌分隔墙将炉体内部沿水平方向分隔成还原室和供热室，还原室上部设置有还原气引出管，还原室上部与炉体上方的下料管相连接，还原室下部与炉体底部的料流开闭器相连接，供热室上方设置有气流折回通道，相邻的供热室通过气流折回通道连通，供热室下方设置有蓄热室，蓄热室下方设置有集气道，相邻的蓄热室之间的砌体内设置有煤气道，炉体下方设置有支撑梁，支撑梁下方设置有炉体支座。

2.根据权利要求1所述的蓄热室式生产直接还原铁的外热式煤基竖炉装置，其特征在于：所述的供热室数量比还原室数量多一个。

3.根据权利要求1所述的蓄热室式生产直接还原铁的外热式煤基竖炉装置，其特征在于：所述的蓄热室由耐火材料构成。

4.根据权利要求1所述的蓄热室式生产直接还原铁的外热式煤基竖炉装置，其特征在于：所述的煤气道下方设置有煤气量调节阀和煤气道开关。