CN210127254U - 一种用于还原竖炉中心煤气分配器的新型结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于还原竖炉中心煤气分配器的新型结构，包括封头和筒身，封头位于筒身上方位置，封头呈圆锥体结构，筒身呈圆柱体结构，筒身的中心位置设有煤气通道一，在筒身的周向开设有与煤气通道相连通的煤气通道二，本实用新型结构简单、设计合理、使用方便，能够将CGSD顶部设计为铝铬耐火材质的锥形结构，既能够避免碳的沉积、减缓物料的冲刷磨损，又能够利于物料的均匀下落。

Description

一种用于还原竖炉中心煤气分配器的新型结构

技术领域

本实用新型属于冶炼技术领域，具体涉及一种用于还原竖炉中心煤气分配器的新型结构。

背景技术

欧冶炉是在COREX-3000炉的基础上，通过工艺系统优化，采用国内的煤、焦资源，并配加高碱度烧结矿的炉料结构，形成的一种独特全新的非高炉炼铁工艺。欧冶炉工艺是直接使用天然的块矿和焦煤，跳过了烧结和炼焦工艺，因而生产线少、流程短、污染轻且可以不消耗资源稀缺的炼焦煤，与传统的高炉炼铁工艺相比，具有环保、节能的极大优势，是一项非常新型的炼铁技术。

但是在实际生产中还存在金属化率低的问题，为此在还原竖炉内部通过安装中心煤气分配器（CGSD），还原速率得到了有效提升，提高了金属化率。目前的CGSD技术的结构如图3所示，CGSD设置在竖炉内部位置，CGSD分为上下两部分，上部分为倒放的槽型结构，材质为耐热钢；下部分为圆筒型结构，材质为刚玉砖耐火材料。煤气出口共八个，其横截面为长方形，平均分布在圆筒型结构的上部侧面，它是由煤气出口刚玉组合砖砌成。这种结构的CGSD在运行3个月后发现其煤气出口分配器损毁，组合孔砖碎裂。这是因为在竖炉内，CGSD的上部分为槽型结构的耐热钢，由于含有铁，会催化煤气中CO的分解反应，产生碳的沉积，在耐火材料的裂痕、气孔中发生时，会造成耐火材料的损毁。另外，在预还原竖炉内部CO析碳产生的固相C，在还原段的高温情况还会发生渗碳反应生成Fe₃C。Fe₃C为渗碳体，在低于1100℃下是不稳定的，为亚稳态的化合物，可分解成Fe和C，但由于分解速度缓慢，可视为固相铁渗碳后的Fe₃C化合物，其渗碳反应如下：2CO+3Fe=Fe₃C+CO₂，由上分析可知，以耐热钢作为CGSD的上部结构是不可取的。由于实际应用中，煤气出口刚玉组合砖有断裂现象，也影响了竖炉的正常使用。

因此，亟需一种用于还原竖炉中心煤气分配器的新型结构来解决上述问题。

发明内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种用于还原竖炉中心煤气分配器的新型结构，能够将CGSD顶部设计为铝铬耐火材质的锥形结构，既能够避免碳的沉积、减缓物料的冲刷磨损，又能够利于物料的均匀下落。

本实用新型所采用的技术方案是：一种用于还原竖炉中心煤气分配器的新型结构，包括封头和筒身，封头位于筒身上方位置，封头呈圆锥体结构，筒身呈圆柱体结构，筒身的中心位置设有煤气通道一，在筒身的周向开设有与煤气通道相连通的煤气通道二。

所述封头为铝铬耐火材质。

所述筒身为铝铬耐火材质。

所述煤气通道二的数量为八个，且绕筒身中心线均匀分布。

工作时，该中心煤气分配器位于竖炉中心下方位置，竖炉内属于典型的气固反应区域，颗粒物料在竖炉内先经过还原后，由于还原不彻底，当物料下降至中心煤气分配器所在位置时，煤气从煤气通道一进入煤气通道二，再由煤气通道二进入竖炉内，与物料产生反应，完成对竖炉内物料的二次还原，并且由于中心煤气分配器的封头采用铝铬耐火材质的锥形结构，能够使得物料运动流型水平夹角接近于封头锥形倾斜角度，促进物料的均匀下落，另外，采用铝铬耐火材料替代传统的耐热钢，可抵抗煤气中CO的分解反应，可避免碳的沉积、减缓了物料的冲刷磨损，提高使用效果。

所述封头呈圆锥体结构；这样设置的目的是：能够使得物料在竖炉内下降时的水平夹角接近封头锥形的倾斜角度，有利于物料的均匀下落。

所述筒身的中心位置设有煤气通道一，在筒身的周向开设有与煤气通道相连通的煤气通道二；这样设置的目的是：有利于将煤气导入竖炉内，实现物料的二次还原，提高竖炉内物料的还原效率以及金属化率。

本实用新型的有益效果为：本实用新型结构简单、设计合理、使用方便，能够将CGSD顶部设计为铝铬耐火材质的锥形结构，既能够避免碳的沉积、减缓物料的冲刷磨损，又能够利于物料的均匀下落。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型在使用时的结构示意图；

图3为现有技术中中心煤气分配器的使用状态图。

图中标记：1、封头；2、筒身；3、煤气通道一；4、煤气通道二；5、竖炉。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的详细说明。

如图1-2所示，一种用于还原竖炉5中心煤气分配器的新型结构，包括封头1和筒身2，封头1位于筒身2上方位置，封头1呈圆锥体结构，筒身2呈圆柱体结构，筒身2的中心位置设有煤气通道一3，在筒身2的周向开设有与煤气通道相连通的煤气通道二4。

所述封头1为铝铬耐火材质，筒身2为铝铬耐火材质，二者均采用铝铬耐火砖进行砌筑，铝铬砖中由于氧化铬与氧化铝在高温下无限固溶，烧结性好，抗折强度高，可提高该中心煤气分配器的使用寿命。

所述煤气通道二4的数量为八个，且绕筒身2中心线均匀分布，可增大煤气与物料的接触范围，提高还原的效率。

工作时，该中心煤气分配器位于竖炉5中心下方位置，竖炉5内属于典型的气固反应区域，颗粒物料在竖炉5内先经过还原后，由于还原不彻底，当物料下降至中心煤气分配器所在位置时，煤气从煤气通道一3进入煤气通道二4，再由煤气通道二4进入竖炉5内，与物料产生反应，完成对竖炉5内物料的二次还原，并且由于中心煤气分配器的封头1采用铝铬耐火材质的锥形结构，能够使得物料运动流型水平夹角接近于封头1锥形倾斜角度，促进物料的均匀下落，另外，采用铝铬耐火材料替代传统的耐热钢，可抵抗煤气中CO的分解反应，可避免碳的沉积、减缓了物料的冲刷磨损，提高使用效果。

Claims (4)

1.一种用于还原竖炉中心煤气分配器的新型结构，其特征在于：包括封头和筒身，封头位于筒身上方位置，封头呈圆锥体结构，筒身呈圆柱体结构，筒身的中心位置设有煤气通道一，在筒身的周向开设有与煤气通道相连通的煤气通道二。

2.根据权利要求1所述的一种用于还原竖炉中心煤气分配器的新型结构，其特征在于：封头为铝铬耐火材质。

3.根据权利要求1所述的一种用于还原竖炉中心煤气分配器的新型结构，其特征在于：筒身为铝铬耐火材质。

4.根据权利要求1所述的一种用于还原竖炉中心煤气分配器的新型结构，其特征在于：煤气通道二的数量为八个，且绕筒身中心线均匀分布。

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