CN110669893A - 球团矿直接制备还原海绵铁的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于球团矿设备技术领域，尤其是涉及一种球团矿直接制备还原海绵铁的装置，其特征在于包括反应竖炉，进料仓，与此进料仓相连接的物流传送机构，设置在反应竖炉内部且位于顶部的排气管段，位于此排气管段内的炉顶气出气管，以排气管段为圆心、且设置在反应竖炉内部的扇形旋转进料机构，设置在反应竖炉底部的出料仓，设置在反应竖炉侧壁上且位于焙烧段的环形进气结构，设置在出料仓和所述的反应竖炉之间的进气孔Ⅱ。本发明将球团矿的干燥、焙烧、还原和冷却在一罐中完成，减少了原来的球团矿制备还原铁过程中干燥、焙烧、冷却、再加热还原到冷却的不必要的冗余麻烦操作，去掉生产过程中的多余设备。
Description
技术领域
本发明属于球团矿设备技术领域，尤其是涉及一种球团矿直接制备还原海绵铁的装置。
背景技术
还原海绵铁是比废钢优质的炼钢纯净铁原料，可以有效减少成品钢中的杂质元素，为高端装备制造企业生产重要产品的铸坯件时提供了重要的原材料。
目前，存在的还原海绵铁方式大多是将铁矿石的球团矿在外部经过干燥、焙烧、冷却后，才能进入还原炉内进行还原制备还原海绵铁，外部的干燥、焙烧和冷却也是分别在三个不同设备上，干燥在链篦机上进行，焙烧在回转中完成，之后再在环冷机上进行冷却，此过程涉及到太多的设备，设备复杂，工艺流程长，浪费了大量的时间和能源。
发明内容
本发明的目的是提供一种球团矿直接制备还原海绵铁的装置，直接将球团矿放入竖炉中进行干燥、焙烧、还原、冷却，大大减少了生产设备，缩短了生产周期，节省了能源消耗。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：
本发明的球团矿直接制备还原海绵铁的装置，其特征在于包括具有干燥段、焙烧段、还原段和冷却段的反应竖炉，设置在此反应竖炉顶部炉顶盖处的进料仓，与此进料仓相连接的物流传送机构，设置在所述反应竖炉内部且位于顶部的排气管段，位于此排气管段内的炉顶气出气管，以所述的排气管段为旋转圆心、且设置在所述反应竖炉内部的扇形旋转进料机构，与此扇形旋转进料机构相连接的驱动电机，设置在所述反应竖炉底部的出料仓，设置在所述反应竖炉侧壁上且位于焙烧段的环形进气结构，设置在所述出料仓和所述的反应竖炉之间的进气孔Ⅱ，
所述的扇形旋转进料机构包括一级扇形旋转仓、二级扇形固定仓和扇形仓挡板，
所述的炉顶气出气管穿过所述的炉顶盖与所述的反应竖炉外部连通，所述的扇形旋转进料机构与所述的进料仓相连接。
所述的进料仓处设有进料仓阀门。
所述的环形进气结构上设置有笼形的进气孔Ⅰ。
在所述的出料仓上部设有上部阀门，在所述的出料仓下部设有下部阀门。
在所述的排气管段顶端设有数个通气孔。
所述的反应竖炉的炉体内壁和排气管段的外壁为耐火砖结构。
本发明的优点：
（1）本发明的球团矿直接制备还原海绵铁的装置，将球团矿的干燥、焙烧、还原和冷却在一罐中完成，减少了原来的球团矿制备还原铁过程中干燥、焙烧、冷却、再加热还原到冷却的不必要的冗余麻烦操作，去掉生产过程中的多余设备；
（2）本发明的球团矿直接制备还原海绵铁的装置，采用冷却段的球团矿还原铁的余热给还原气体加热，同时还原气体还能作为还原铁的保护气体存在，保护还原铁不被氧化，既节省了给还原气体加热的能源消耗，也减少了冷却过程中单独通入保护气体的麻烦，节省了物料消耗；
（3）本发明的球团矿直接制备还原海绵铁的装置，焙烧段可燃气气体通过笼形的通气孔从四周的炉壁同时涌入竖炉内，气体分布均匀，燃烧充分， 避免了其它竖炉中出现的球团矿局部受热，焙烧不完全的现象；
（4）本发明的球团矿直接制备还原海绵铁的装置，回旋式的炉顶气排出结构，保证了高温炉顶气在竖炉内的热量的充分散发，及保证了适当的炉内压力，也节约了能源。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明炉顶气体排出结构示意图。
图3为本发明扇形旋转进料机构的结构示意图。
图4为本发明物料传送机构结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的具体实施方式。
如图1-4所示，本发明的球团矿直接制备还原海绵铁的装置，其特征在于包括具有干燥段、焙烧段、还原段和冷却段的反应竖炉2，设置在此反应竖炉2顶部炉顶盖4处的进料仓6，与此进料仓6相连接的物流传送机构12，设置在所述反应竖炉2内部且位于顶部的排气管段14，位于此排气管段14内的炉顶气出气管5，以所述的排气管段14为旋转圆心、且设置在所述反应竖炉2内部的扇形旋转进料机构7，与此扇形旋转进料机构7相连接的驱动电机9，设置在所述反应竖炉2底部的出料仓1，设置在所述反应竖炉2侧壁上且位于焙烧段的环形进气结构3，设置在所述出料仓1和所述的反应竖炉2之间的进气孔Ⅱ17，
所述的扇形旋转进料机构7包括一级扇形旋转仓10、二级扇形固定仓11和扇形仓挡板13，
所述的炉顶气出气管5穿过所述的炉顶盖4与所述的反应竖炉2外部连通，所述的扇形旋转进料机构7与所述的进料仓6相连接。
所述的进料仓6处设有进料仓阀门8。
所述的环形进气结构3上设置有笼形的进气孔Ⅰ18。
在所述的出料仓1上部设有上部阀门15，在所述的出料仓1下部设有下部阀门16。
在所述的排气管段14顶端设有数个通气孔19。
所述的反应竖炉2的炉体内壁和排气管段的外壁为耐火砖结构。
结合图1、图2、图3和图4具体说明。首先球团矿由图4中物料传送机构12平稳的送到进料仓6中，打开进料仓闸门8，使料仓6中的球团矿进入到下一层扇形旋转进料机构7中，关闭进料仓闸门8，打开驱动电机9带动扇形旋转进料机构7转动，扇形旋转进料机构7包括一级扇形旋转仓10、二级扇形固定仓11和扇形仓挡板13组成，一级扇形旋转仓10在驱动电机9带动下旋转一周后，所有小料斗全部装满后，停止转动，等待反应竖炉2中的球团矿物料下落到一定高度时，打开扇形仓挡板13，使物料经过二级扇形固定仓11的缓冲作用后，进入到反应竖炉2中进行干燥，干燥完之后，当下方物料减少时，在重力作用下，干燥的球团矿缓慢滑落至焙烧段进行高温焙烧，随着下方的物料减少，焙烧完成的球团矿逐渐滑落至还原段，在还原段与高温的还原气体CO和H2反应，还原海绵铁制备成功，之后随着下方的物料减少，逐渐滑移至冷却段，冷却同时给还原气体加热，最终经过出料仓1上端的上部阀门15进入1出料仓，当出料仓1内的物料装满时，关闭上端的上部阀门15，打开下端的下部阀门16，将制备的还原海绵铁放出反应竖炉2，出料仓1中的还原海绵铁被放完时，关闭下端的下部阀门16，打开上端的上部阀门15，重新放料。
还原气体CO和H2由出料仓1上端的上部阀门15上面的进气口Ⅱ17进入反应竖炉2中，经过冷却段的高温还原海绵铁的加热处理，同时保护高温的还原海绵铁不被氧化，经过加热处理的高温还原气体，与还原段的球团矿充分反应后，上升至焙烧段，与焙烧段通入的燃烧气体CO和H2混合和充分燃烧，焙烧段通入燃烧气体CO和H2由CO和H2混合气体环形进气结构3进入环形气道内，再由图1所示的进气孔进入到反应竖炉2中充分燃烧，对球团矿进行全面加热后，上升至炉顶部位，高温的炉顶气经过由图2所示的通气孔19进入回旋式的通气道，最终由炉顶气出气管5输送到净化处理设备处作净化处理。
图1中的出料仓1由上下两个出料阀—上部阀门15和下部阀门16组成，在设备的最下方，冷却段属于炉体一部分，位于炉体的最下方，冷却段为了能使高温的直接还原铁能够快速冷却，采用水冷方式，在冷却段的炉体中通入循环冷却水。往上是反应竖炉2的炉体部分，外壁整体采用无缝钢管焊接而成，炉内始终处于高温状态，为防止炉内的高温状态影响钢结构及无缝钢管的结构强度，反应竖炉的炉体内壁和排气管段的外壁采用耐火砖等材料堆砌而成，整个炉体内形成耐火材料组成的空间，顶部的一级扇形旋转仓10、二级扇形固定仓11和扇形仓挡板13全部由钢板焊接而成，由于顶部的球团矿都是最新投放到炉内的，所以炉内温度会被投放的球团矿吸收，因此温度不太高，故不需要采取耐火材料做保温隔绝处理。二级扇形固定仓11位于炉体内部，且处于顶部，通过焊接方式固定在炉体上，中间与排气管段14连接，用来固定该结构，一级扇形旋转仓10与炉体上部的回转体连接，在驱动电机9的带动下，绕排气管段14旋转，使落下的球团矿依次填满各个料斗仓后，停止转动，等待炉内的球团矿下落至合适位置时，打开扇形仓挡板13使球团矿投放到炉内等待焙烧和还原，再次启动驱动电机9带动二级扇形固定仓11旋转填充物料，同时启动物料传送机构12，使球团矿安全平稳的输送到进料仓6中。
本发明的球团矿直接制备还原海绵铁的装置，将球团矿的干燥、焙烧、还原和冷却在一罐中完成，减少了原来的球团矿制备还原铁过程中干燥、焙烧、冷却、再加热还原到冷却的不必要的冗余麻烦操作，去掉生产过程中的多余设备；采用冷却段的球团矿还原铁的余热给还原气体加热，同时还原气体还能作为还原铁的保护气体存在，保护还原铁不被氧化，既节省了给还原气体加热的能源消耗，也减少了冷却过程中单独通入保护气体的麻烦，节省了物料消耗；本发明的球团矿直接制备还原海绵铁的装置，焙烧段可燃气气体通过笼形的进气孔Ⅰ18从四周的炉壁同时涌入反应竖炉2内，气体分布均匀，燃烧充分， 避免了其它竖炉中出现的球团矿局部受热，焙烧不完全的现象；回旋式的炉顶气排出结构，保证了高温炉顶气在反应竖炉2内的热量的充分散发，及保证了适当的炉内压力，也节约了能源。
Claims (6)
1.一种球团矿直接制备还原海绵铁的装置，其特征在于包括具有干燥段、焙烧段、还原段和冷却段的反应竖炉，设置在此反应竖炉顶部炉顶盖处的进料仓，与此进料仓相连接的物流传送机构，设置在所述反应竖炉内部且位于顶部的排气管段，位于此排气管段内的炉顶气出气管，以所述的排气管段为旋转圆心、且设置在所述反应竖炉内部的扇形旋转进料机构，与此扇形旋转进料机构相连接的驱动电机，设置在所述反应竖炉底部的出料仓，设置在所述反应竖炉侧壁上且位于焙烧段的环形进气结构，设置在所述出料仓和所述的反应竖炉之间的进气孔Ⅱ，
所述的扇形旋转进料机构包括一级扇形旋转仓、二级扇形固定仓和扇形仓挡板，
所述的炉顶气出气管穿过所述的炉顶盖与所述的反应竖炉外部连通，所述的扇形旋转进料机构与所述的进料仓相连接。
2.根据权利要求1所述的球团矿直接制备还原海绵铁的装置，其特征在于所述的进料仓处设有进料仓阀门。
3.根据权利要求1所述的球团矿直接制备还原海绵铁的装置，其特征在于所述的环形进气结构上设置有笼形的进气孔Ⅰ。
4.根据权利要求1所述的球团矿直接制备还原海绵铁的装置，其特征在于在所述的出料仓上部设有上部阀门，在所述的出料仓下部设有下部阀门。
5.根据权利要求1所述的球团矿直接制备还原海绵铁的装置，其特征在于在所述的排气管段顶端设有数个通气孔。
6.根据权利要求1所述的球团矿直接制备还原海绵铁的装置，其特征在于所述的反应竖炉的炉体内壁和排气管段的外壁为耐火砖结构。
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