CN207738791U - 一种高效的直立炉冷却室 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高效的直立炉冷却室，所述冷却室由两侧的冷却室墙、蓄热室墙、封墙和排料口护炉铁件合围起来组成，冷却室的顶部与还原室贯通；所述两侧的冷却室墙内分别设有冷却气体通道，多个冷却气体通道沿冷却室高向均匀设置，每个冷却气体通道沿冷却室长向均匀设有多个冷却气体出口或冷却气体入口，冷却气体出口、冷却气体入口分别与冷却室内部空间连通且开口方向均朝向冷却室内侧斜下方。本实用新型可将直立炉内还原后的高温海绵铁用气体直接换热冷却，通过冷却室内的直接换热冷却和炉外的水冷装置的间接换热冷却相结合，既提高了冷却过程的换热效率，又可降低对炉外排料装置和水冷装置的耐高温要求，降低附属设备投资。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种直立炉，尤其涉及一种用于生产直接还原铁的外热式煤基直立炉的冷却室。
背景技术
直接还原炼铁技术是现代钢铁工业重要工艺之一，其产品是生产优质纯净钢不可短缺的原料，有利于钢铁工业结构调整，有利于节能减排，必将成为钢铁工业提质降耗走低碳之路不可缺少的组成部分。
直接还原炼铁技术按还原剂形态分为气基、煤基技术，有几十种工艺均实现了工业化生产。气基技术占目前世界直接原原铁产能的75％左右，虽然技术基本成熟，但使用天然气的技术在中国没有成本优势；使用煤制气的技术工程投资高、工序环节多、生产成本也不低。煤基技术中，回转窑法总产能最大，但对原料要求苛刻，单位产能投资高，运行费用高，操作难度大，单座生产规模难扩大，生产不稳定；隧道窑法金属化率高，但能耗高，污染严重，单机产能小；转底炉法作为处理冶金工厂含铁尘泥是一种有效方法，用来生产炼钢用还原铁、处理钒钛磁铁矿，因其金属化率、产品质量等原因，也难以获得效益。因此，近年来煤基竖炉工艺成为了新的研究方向。
煤基竖炉工艺以意大利的KM流程为代表，燃料在竖炉内燃烧，生成的热量通过炉墙传递给还原室内的炉料，生成的高温海绵铁在炉外用水冷设备降温的方式冷却，由于生成的高温海绵铁其温度在800℃～1050℃之间，因此对排料设备和水冷设备耐高温要求高、设备投资巨大，相关部门曾组织国内一些单位研究试验KM流程工艺，但因为投资费用高等原因未能实施。
申请号为201611050878.1的中国专利公开了“一种煤基竖炉直接还原工艺”，其中记载有“还原完成后，混合料经过冷却段冷却至热出料温度500-850℃或冷出料温度50-150℃后，通过煤基竖炉的排料装置排出炉外；”但是其对于如何实现炉料的冷却没有做详细记载。
发明内容
本实用新型提供了一种高效的直立炉冷却室，可将直立炉内还原后的高温海绵铁用气体直接换热冷却，通过冷却室内的直接换热冷却和炉外的水冷装置的间接换热冷却相结合，既提高了冷却过程的换热效率，又可降低对炉外排料装置和水冷装置的耐高温要求，降低附属设备投资。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
一种高效的直立炉冷却室，所述冷却室由两侧的冷却室墙、蓄热室墙、封墙和排料口护炉铁件合围起来组成，冷却室的顶部与还原室贯通；所述两侧的冷却室墙内分别设有冷却气体通道，多个冷却气体通道沿冷却室高向均匀设置，每个冷却气体通道沿冷却室长向均匀设有多个冷却气体出口或冷却气体入口，冷却气体出口、冷却气体入口分别与冷却室内部空间连通且开口方向均朝向冷却室内侧斜下方。
所述冷却气体入口和冷却气体出口相对设置；即一侧冷却室墙内的冷却气体通道上均设冷却气体入口，另一侧冷却室墙内的冷却气体通道上均设冷却气体出口。
所述两侧的冷却室墙下部的冷却气体通道上均设冷却气体入口，两侧的冷却室墙上部的冷却气体通道上均设冷却气体出口。
所述冷却气体通道由耐火砖砌筑而成，或由穿设在耐火砖中的不锈钢管组成。
冷却室上口的宽度与还原室下口的宽度匹配，冷却室下口的宽度大于冷却室上口的宽度。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)通过直立炉冷却室内气体直接换热冷却和炉外水冷装置间接换热冷却相配合，提高冷却过程的换热效率；
2)通过直立炉内冷却室气体直接换热冷却，可将高温海绵铁冷却到100℃～350℃范围内，因此无需对炉外排料装置和水冷装置提出耐高温要求，可降低附属设备投资。
附图说明
图1是本实用新型所述一种高效的直立炉冷却室的纵向剖视图一。
图2是图1中的A-A视图。
图3是本实用新型所述一种高效的直立炉冷却室的纵向剖视图二。
图4是图3中的B-B视图。
图中：1.冷却室上口2.冷却室墙3.冷却气体通道4.冷却气体入口5.冷却气体出口6.冷却室下口
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：
如图1、图3所示，本实用新型所述一种高效的直立炉冷却室，所述冷却室由两侧的冷却室墙2、蓄热室墙、封墙和排料口护炉铁件合围起来组成，冷却室的顶部与还原室贯通；所述两侧的冷却室墙2内分别设有冷却气体通道3，多个冷却气体通道3沿冷却室高向均匀设置，每个冷却气体通道3沿冷却室长向均匀设有多个冷却气体出口5或冷却气体入口4，冷却气体出口5、冷却气体入口4分别与冷却室内部空间连通且开口方向均朝向冷却室内侧斜下方。
如图1、图2所示，所述冷却气体入口4和冷却气体出口5相对设置；即一侧冷却室墙2内的冷却气体通道3上均设冷却气体入口4，另一侧冷却室墙2内的冷却气体通道3上均设冷却气体出口5。
如图3、图4所示，所述两侧的冷却室墙2下部的冷却气体通道3上均设冷却气体入口4，两侧的冷却室墙2上部的冷却气体通道3上均设冷却气体出口5。
所述冷却气体通道3由耐火砖砌筑而成，或由穿设在耐火砖中的不锈钢管组成。
冷却室上口的宽度与还原室下口的宽度匹配，冷却室下口的宽度大于冷却室上口的宽度。
本实用新型所述一种高效的直立炉冷却室，位于还原室和燃烧室的下部、蓄热室的一侧，由两侧的冷却室墙2、蓄热室墙、封墙和排料口护炉铁件合围起来组成；冷却气体在冷却室内水平或向上流动，与由上向下流动的海绵铁直接换热，可将800℃～1000℃的高温海绵铁冷却到100℃～350℃范围内；冷却气体为直接还原炼铁反应的生成气，主要为一氧化碳和二氧化碳的混合气，也可采用氮气等惰性气体。
设有冷却气体入口4的冷却气体通道分别与入炉气管道(风机正压出口端)连接，设有冷却气体出口5的冷却气体通道分别与吸气管道(风机负压入口端)连接。
以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例1】
如图1、图2所示，本实施例中所述直立炉冷却室由两侧的冷却室墙2、蓄热室墙、封墙和排料口护炉铁件合围起来组成，冷却室墙2、蓄热室墙和封墙均由耐火材料砌筑而成；冷却室顶部与还原室贯通，且冷却室上口的宽度和还原室下口宽度相同；冷却气体通道3分布在冷却室墙2内，冷却室的一侧的冷却气体通道3上分别设冷却气体入口4，冷却室另一侧的冷却气体通道3上分别设冷却气体出口5，且冷却气体入口/出口4、5的开口均朝向冷却室内的斜下方。
冷却气体由冷却气体入口4进入冷却室，冷却气体在冷却室内沿水平方向流动，最终由冷却气体出口5离开冷却室；通过冷却气体与海绵铁的直接换热，冷却气体可将800℃～1000℃的高温海绵铁冷却到100℃～350℃范围内。
【实施例2】
如图3、图4所示，本实施例所述直立炉冷却室由两侧的冷却室墙2、蓄热室墙、封墙和排料口护炉铁件合围起来组成，冷却室墙2、蓄热室墙和封墙均由耐火材料砌筑而成；冷却室的顶部与还原室贯通，且冷却室上口的宽度和还原室下口宽度相同；冷却气体通道3分布在冷却室墙2内，位于冷却室下部的冷却气体通道3上设冷却气体入口4，位于冷却室上部的冷却气体通道3上设冷却气体出口5，且冷却气体入口/出口4、5的开口均朝向冷却室内的斜下方。
冷却气体由冷却气体入口4进入冷却室，冷却气体在冷却室内向上流动，最终由冷却气体出口5离开冷却室；通过冷却气体与海绵铁的直接逆向换热，冷却气体可将800℃～1000℃的高温海绵铁冷却到100℃～350℃范围内。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种高效的直立炉冷却室，所述冷却室由两侧的冷却室墙、蓄热室墙、封墙和排料口护炉铁件合围起来组成，冷却室的顶部与还原室贯通；其特征在于，所述两侧的冷却室墙内分别设有冷却气体通道，多个冷却气体通道沿冷却室高向均匀设置，每个冷却气体通道沿冷却室长向均匀设有多个冷却气体出口或冷却气体入口，冷却气体出口、冷却气体入口分别与冷却室内部空间连通且开口方向均朝向冷却室内侧斜下方。
2.根据权利要求1所述的一种高效的直立炉冷却室，其特征在于，所述冷却气体入口和冷却气体出口相对设置；即一侧冷却室墙内的冷却气体通道上均设冷却气体入口，另一侧冷却室墙内的冷却气体通道上均设冷却气体出口。
3.根据权利要求1所述的一种高效的直立炉冷却室，其特征在于，所述两侧的冷却室墙下部的冷却气体通道上均设冷却气体入口，两侧的冷却室墙上部的冷却气体通道上均设冷却气体出口。
4.根据权利要求1所述的一种高效的直立炉冷却室，其特征在于，所述冷却气体通道由耐火砖砌筑而成，或由穿设在耐火砖中的不锈钢管组成。
5.根据权利要求1所述的一种高效的直立炉冷却室，其特征在于，冷却室上口的宽度与还原室下口的宽度匹配，冷却室下口的宽度大于冷却室上口的宽度。
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| CN107937652A (zh) * | 2017-12-15 | 2018-04-20 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 一种高效的直立炉冷却室 |
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