CN215481035U - 一种还原炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种还原炉，包括燃烧室以及设于所述燃烧室内的至少一个还原罐，各所述还原罐均竖直设置，每一还原罐连接有一煤气导出弯管，所述煤气导出弯管穿设于所述燃烧室上并且包括连接于对应还原罐上的倾斜管段，所述倾斜管段自对应还原罐处斜向上延伸。本实用新型提供的还原炉，煤气导出弯管穿设在燃烧室上，燃烧室内的高温烟气可对该煤气导出弯管的炉内管体进行加热，能保证煤气以较高的温度导出，可改善煤气中锌蒸汽冷凝沉积在煤气管道内的情况；由于连接在还原罐上的管体为倾斜管体，煤气导出时具有一定的改向效果，避免了煤气平流导出，能一定程度地起到初除尘作用，同时能较好地防止煤气导出弯管被炉料堵塞，工作可靠性较高。

Description

一种还原炉

技术领域

本实用新型属于冶金设备技术领域，具体涉及一种还原炉。

背景技术

钢铁生产中会产生大量的粉尘和污泥，产生量一般为钢产量的10％左右；这些粉尘/污泥中，除Fe之外还含有大量Zn元素，并且一些粉尘粒度非常细小，这些粉尘/污泥被称为难利用粉尘/污泥或含锌粉尘/污泥。

利用这些粉尘/污泥制造还原铁的还原工艺较多，其中，在竖式还原炉、转底炉、回转窑式还原炉等还原炉中还原这些粉尘/污泥的方式应用较为广泛。

在竖式还原炉中，采用隔焰加热式竖炉能获得较好的直接还原效果，由于在隔绝空气的条件下进行还原反应，能防止直接还原铁的二次氧化以及锌蒸气被氧化成氧化锌。例如专利CN109385534A公开了一种含锌及碱金属卤化物粉尘的处理方法，将还原剂与含有铁氧化物、锌及碱金属卤化物的粉尘一并投入至竖式还原室内，采用隔焰加热的方式对该竖式还原室进行加热，使含有铁氧化物、锌及碱金属卤化物的粉尘在隔绝空气的条件下发生还原反应；所述竖式还原室的排气进入铅雨冷凝器中，回收粗锌。其实现了将锌与铁氧化物及碱金属卤化物分离开来的目的，避免了氧化锌与卤素、碱金属等一起冷凝进入二次粉尘中。

目前，隔焰加热式竖炉一般在燃烧室外(例如还原室顶部)将还原室中产生的煤气导出，这种煤气导出方式易造成煤气温度的降低，当煤气中含有锌蒸气时，会导致锌冷凝沉积在煤气管道内。专利CN201520671139.9公开了一种全煤基自供热直接还原竖炉，其煤气导出管穿设在燃烧室上，能克服上述锌蒸气冷凝的技术缺陷，但导出煤气中粉尘量偏大，影响煤气的后续利用。

实用新型内容

本实用新型涉及一种还原炉，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型涉及一种还原炉，包括燃烧室以及设于所述燃烧室内的至少一个还原罐，各所述还原罐均竖直设置，每一还原罐连接有一煤气导出弯管，所述煤气导出弯管穿设于所述燃烧室上并且包括连接于对应还原罐上的倾斜管段，所述倾斜管段自对应还原罐处斜向上延伸。

作为实施方式之一，各所述煤气导出弯管内均设有控制阀。

作为实施方式之一，所述控制阀为翻板阀，包括铰接于煤气导出弯管内壁上的翻板以及用于控制所述翻板绕铰接轴转动的翻板控制单元。

作为实施方式之一，所述控制阀位于所述煤气导出弯管的炉外管体内。

作为实施方式之一，所述还原罐有多个；所述还原炉还包括设于燃烧室之外的煤气总管，各所述煤气导出弯管均与所述煤气总管连接。

作为实施方式之一，所述煤气导出弯管还包括水平管段和炉外管段，所述水平管段穿设于所述燃烧室上并且两端分别与所述倾斜管段和所述炉外管段连接，其中，所述炉外管段位于对应水平管段的下方。

作为实施方式之一，所述煤气导出弯管的炉内管体由耐火材料砌筑而成，所述煤气导出弯管的炉外管体为钢管。

作为实施方式之一，所述倾斜管段与竖直方向之间的夹角在20°～50°之间。

本实用新型至少具有如下有益效果：

本实用新型提供的还原炉，煤气导出弯管穿设在燃烧室上，燃烧室内的高温烟气可对该煤气导出弯管的炉内管体进行加热，能保证煤气以较高的温度导出，可改善煤气中锌蒸汽冷凝沉积在煤气管道内的情况；由于连接在还原罐上的管体为倾斜管体，煤气导出时具有一定的改向效果，避免了煤气平流导出，能一定程度地起到初除尘作用，同时能较好地防止煤气导出弯管被炉料堵塞，工作可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的还原炉的结构示意图；

图2为图1中A-A剖视图。

具体实施方式

下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2，本实用新型实施例提供一种还原炉，包括燃烧室2以及设于所述燃烧室2内的至少一个还原罐1，各所述还原罐1均竖直设置，每一还原罐1连接有一煤气导出弯管3，所述煤气导出弯管3穿设于所述燃烧室2上并且包括连接于对应还原罐1上的倾斜管段31，所述倾斜管段31自对应还原罐1处斜向上延伸。

上述还原炉优选为用于直接还原铁的生产，例如用于处理含锌粉尘/含锌尘泥等冶金炉料。

一般地，还原罐1的数量设置为多个，以提高产量并能降低生产能耗。还原罐1可以是圆柱形罐体，多个还原罐1可以采用在燃烧室2内呈阵列布置等布置方式；还原罐1也可以是长方体形罐体，多个还原罐1可以采用在燃烧室2内直线排列布置等布置方式。

在其中一个实施例中，当还原罐1为长方体形罐体时，上述煤气导出弯管3连接在该还原罐1的短边侧壁上。

优选地，如图1，当还原罐1有多个时，即煤气导出弯管3有多个，可在燃烧室2外设置一煤气总管4，各煤气导出弯管3均与该煤气总管4连接，各还原罐1内产生的煤气可导出汇集至煤气总管4内，便于煤气的集中利用，减少煤气管道数量和设备成本。在上述设有煤气总管4的方案中，相应地可使各煤气导出弯管3在燃烧室2的同侧穿出。

本实施例提供的还原炉，煤气导出弯管3穿设在燃烧室2上，燃烧室2内的高温烟气可对该煤气导出弯管3的炉内管体进行加热，能保证煤气以较高的温度导出，可改善煤气中锌蒸汽冷凝沉积在煤气管道内的情况；由于连接在还原罐1上的管体为倾斜管体，煤气导出时具有一定的改向效果，避免了煤气平流导出，能一定程度地起到初除尘作用，同时能较好地防止煤气导出弯管3被炉料堵塞，工作可靠性较高。

在其中一个实施例中，上述倾斜管段31与竖直方向之间的夹角在10°～80°之间，进一步优选为控制在20°～50°之间，能保证煤气导出顺畅性以及获得较好的煤气初除尘效果。

在其中一个实施例中，上述倾斜管段31连接于还原罐1的中上部，进一步优选地，该倾斜管段31的连接处对应于还原罐1内温度在900～1000℃的位置，在该位置区间，具有相对较大的直接还原反应速度，并且能保证锌以锌蒸气的形式存在。

在其中一个实施例中，上述煤气导出弯管3采用耐高温金属制作并内衬耐火材料，也可采用耐火材料砌筑，能满足炉内高温环境即可；在另外的实施例中，所述煤气导出弯管3的炉内管体由耐火材料砌筑而成，所述煤气导出弯管3的炉外管体为钢管，该炉内管体可与还原罐1和燃烧室2一体砌筑，炉外钢质管体则能保证结构强度并且便于制作。

在可选的实施例中，如图2，所述煤气导出弯管3还包括水平管段32和炉外管段33，所述水平管段32穿设于所述燃烧室2上并且两端分别与所述倾斜管段31和所述炉外管段33连接，其中，所述炉外管段33位于对应水平管段32的下方。基于该结构，在满足煤气导出顺畅性的前提下，能使煤气在煤气导出弯管3内多次改向，便于煤气中粉尘的去除；采用水平管段32穿出燃烧室2，便于施工、维护以及保证燃烧室2的密封性。如图2，上述炉外管段33可以是竖直管段，其可通过过渡管段与煤气总管4连接。当然，并不限于上述的管体结构，但仍以能实现煤气多次改向的效果为佳。

进一步优化上述还原炉，如图2，各所述煤气导出弯管3内均设有控制阀5，该控制阀5能控制煤气导出弯管3的通断，当其中某个还原罐1因故停产时，可通过控制阀5关闭对应的煤气导出弯管3，能避免煤气总管4中的煤气倒流至故障还原罐1内而造成生产事故。

常规的能控制煤气管道通断的阀门均适用于本实施例中。在其中一个实施例中，如图2，所述控制阀5为翻板阀，包括铰接于煤气导出弯管3内壁上的翻板以及用于控制所述翻板绕铰接轴转动的翻板控制单元。该翻板控制单元可采用自动控制器件，例如气缸等；也可采用扭簧等机械控制结构，工作可靠性高，以采用扭簧控制该翻板的转动为例，当还原罐1内产生的煤气压力达到阈值时，在煤气压力的作用下能克服扭簧作用力而使翻板转动，煤气导出弯管3可导出煤气，当还原罐1内产生的煤气压力不足时，在扭簧作用力下翻板可封闭该煤气导出弯管3的煤气流通通道。

进一步地，如图2，上述控制阀5位于所述煤气导出弯管3的炉外管体内，一方面远离高温环境，能提高该控制阀5的工作可靠性和工作寿命，另一方面也便于该控制阀5的检修维护。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种还原炉，包括燃烧室以及设于所述燃烧室内的至少一个还原罐，各所述还原罐均竖直设置，其特征在于：每一还原罐连接有一煤气导出弯管，所述煤气导出弯管穿设于所述燃烧室上并且包括连接于对应还原罐上的倾斜管段，所述倾斜管段自对应还原罐处斜向上延伸。

2.如权利要求1所述的还原炉，其特征在于：各所述煤气导出弯管内均设有控制阀。

3.如权利要求2所述的还原炉，其特征在于：所述控制阀为翻板阀，包括铰接于煤气导出弯管内壁上的翻板以及用于控制所述翻板绕铰接轴转动的翻板控制单元。

4.如权利要求2所述的还原炉，其特征在于：所述控制阀位于所述煤气导出弯管的炉外管体内。

5.如权利要求1所述的还原炉，其特征在于：所述还原罐有多个；所述还原炉还包括设于燃烧室之外的煤气总管，各所述煤气导出弯管均与所述煤气总管连接。

6.如权利要求1所述的还原炉，其特征在于：所述煤气导出弯管还包括水平管段和炉外管段，所述水平管段穿设于所述燃烧室上并且两端分别与所述倾斜管段和所述炉外管段连接，其中，所述炉外管段位于对应水平管段的下方。

7.如权利要求1所述的还原炉，其特征在于：所述煤气导出弯管的炉内管体由耐火材料砌筑而成，所述煤气导出弯管的炉外管体为钢管。

8.如权利要求1所述的还原炉，其特征在于：所述倾斜管段与竖直方向之间的夹角在20°～50°之间。

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