CN2417177Y

CN2417177Y - 熔态还原炉

Info

Publication number: CN2417177Y
Application number: CN 00226393
Authority: CN
Inventors: 高家忠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-05-11
Filing date: 2000-05-11
Publication date: 2001-01-31
Anticipated expiration: 2010-05-11

Abstract

该熔态还原炉,主要由还原炉、熔化炉、炉体支架、料仓及上料装置组成。其中还原炉与熔化炉通过调温室连为一体,还原炉内设置有炉胆,炉胆壁外围有2—12条自上而下的螺旋形物料槽道,炉胆底部成一喇叭口型。调温室一周设有冷气流通管,流通管上均匀分布有流入调温室的冷气孔。本实用新型的实现,从而取消了焦化厂、预烧结厂,大大节省能源、人力、财力;大幅度降低了环境污染,有着重要的社会效益和经济效益。

Description

熔态还原炉

本实用新型属于用非焦煤冶炼设备，即熔态还原炉。

目前高炉炼铁需用资源缺乏的炼焦煤生产的优质焦或石油、天然气来作为热源和还原剂，这些能源比较昂贵，所以在高炉冶炼投资高。要取用优质焦，首先要有专门生产优质焦的焦化厂(包括厂房、设备、人力、能源等)，另外熔炼前还需要有将细粉矿预先造块(烧结)的烧结厂(包括厂房、设备、人力、能源等)，然后再进入熔化炉进行熔化生产出铁水，这样的炼铁过程工艺复杂，基本建设和生产投资很高，尤其是焦化厂对环境污染也相当严重。在1992年德国研制成功炼铁熔融还原技术，并在南非使用成功，该熔融还原技术的最大优点是采用普通煤，即非焦煤来代替了昂贵的优质焦煤、石油、天然气炼铁，可以直接使用粉矿，而生产的铁水又可用氧气转炉精炼，节省海绵铁的电炉熔炼用电，实现以煤代电，这样的熔态还原技术扩大和改变了钢铁生产的能源结构，简化了工艺流程，降低了基本投资和生产成本，改善了环境污染问题。然而，由于该还原炉本身结构的不合理、不优化，使之外围处理设施过多，熔化还原炉总体过高，造价也高，施工难度大，炉内机械设施太多，易出故障，不便维修。

本实用新型的目的是提供一种熔态还原炉，它以合理的炉体结构设计，使之基本上没有更多的外围设施和炉内机械设施，结构简单，造价低，耗能也低。

本目的以下列技术方案来实现：该熔态还原炉，它主要由还原炉、熔化炉、炉体支撑架组成，在还原炉体顶部设置有密封料仓、料仓一侧有上料装置，其中该还原炉与熔化炉通过调温室连接，使之自上而下成为一体，所述的还原炉内设置有筒形炉胆，炉胆壁上设有透气孔，筒形炉胆的外围设置有2-12条自上而下的槽型滑道，炉胆底部成一喇叭口形。调温室的一周设置有环形冷煤气分布流通管，它与外界输送冷煤气管道连通。所述的物料槽型滑道的每一条槽型滑道自上而下成螺旋形。所述的环形冷煤气分布流通管上均匀设有通向调温室的冷煤气流入孔。

该熔态还原炉是将还原炉与现有高炉的下半部(本实用新型称熔化炉)，通过还原炉内加设有特殊结构的炉胆及调温室有机的连接成一个整体，使整个熔炼过程分二个阶段，并在密封的还原炉和熔化炉内连续进行，矿石、煤及熔剂按比例在料仓内配好，一次直接投入还原炉内，通过螺旋槽道缓缓下滑。加上炉胆内不断向上输送还原气体，使之能充分还原和焦化。另外，保证了还原炉的使用寿命。这样的熔态还原过程不但扩大和改变了钢铁生产的能源结构，且大大地简化了工艺流程，大幅度降低基建投资和生产成本，又能灵活地、经济地组织钢铁生产。同时在很大程度上改善了环境污染问题。

下列附图给出了本实用新型的实施例：

图1为本实用新型整体结构示意图。

图2为还原炉内部结构示意图。

图3为还原炉的俯视图。

图4是还原炉底部炉胆与滑道之间的立体结构关系示意图。

图5是熔态还原炉在使用中与冷却塔之间的连接关系示意图。

结合附图详述本实用新型的构成及其工作原理：

如图1、2所示，该熔态还原炉，主要由还原炉1、熔化炉2、炉体支撑架3、还原炉顶部所设置的密封料仓4，料仓一侧有上料装置5组成。其中还原炉1与熔化炉2通过调温室6连接，使之自上而下成为一体，调温室6的上方，即还原炉1内设置有筒形炉胆7，炉胆壁上有透气孔8，筒形炉胆7外围设置有3条槽型滑道9。图2、3、4所示，每条槽型滑道分别自上而下绕炉胆7外围同向旋转，每条滑道整体成螺旋形。炉胆底部成一喇叭口形。炉体外形由金属加工而成，其炉胆、螺旋形滑道为耐火材料制造。见图1、5，调温室6周围环绕安装有冷煤气分布流通管10，它与外界冷煤气输送管连通，环形流通管10上均匀分布设有三个入口，入口分别与调温室6连通，从四面均匀的将冷煤气送入调温室6内。还原炉1的顶端设有下料口19，顶端一侧设置有一氧化碳(CO)气道11，该气道与熔态还原炉以外的附助设施除尘冷却塔连通。熔化炉2与还原炉1下端的调温室6焊接为一体。和普通炼炉一样，熔化炉2的炉体外形为金属材料加工，炉内为耐火材料炉衬，炉体上有给氧管道及给氧入口12，蒸汽入口13，铁水出口14，炉渣出口15。整个熔态还原炉，自上而下有三层工作台护栏16、17、18。

熔态还原炉的工作过程及原理：当矿石、煤及熔剂由上料装置送入密封料仓内，再经炉顶端的进料口进入还原炉与通过炉胆进入上部的高温还原气体(700～800℃)接触，使矿石表面很快金属化，不致产生矿石爆裂，使上升还原气体(CO)顺利通过，还原得以顺利进行，矿石不断下行时温度逐渐升高，直到900～950℃时被彻底还原。矿石是顺着围绕在炉胆周围的螺旋槽道滑行，这样就可不断的改变其位置，使之更好的与还原气体接触，以得到较高的金属化率，最终取得较高的金属回收率。煤进入炉内后在高温(700～1000℃)煤气的作用下迅速被干燥、干溜、焦化。在此过程煤释放出的一氧化碳将热矿石还原。参见图1、4，最后金属化的矿料与焦煤由炉胆底部的喇叭口外缘与槽形滑道下端所形成的60度加角的缺口进入熔化炉继续被加热熔化，最终还原成铁水；脉石、灰粉和熔剂化合形成炉渣，在炉内实现铁、渣分离。

炉内全部热量是由下部给氧入口12送入的氧气流的作用形成的流化层(在1550～1650℃)提供的，包括煤的焦化及气化。另外，还利用炉内余热所产生的蒸汽送入，蒸汽在高温下裂解为氢、氧，氢是还原的渗透剂，使还原更充分进行，也改善了煤气的质量，氧气是很好的助燃剂，这样能适当减少专门供给的输氧量。全炉为密封式，炉内允许有3个大气压。如图2所示：炉内温度的调整，是将还原炉顶部排出的高温煤气(CO)，经过气道11送入除尘冷却塔处理后，根据需要再将冷煤气送入调温室6而调整并控制气体上升的温度。除炉内自身消耗少量煤气外，煤气则可送入氧气机制氧，可回收能量12～15％左右。也可做为管道煤气输出。该熔态还原炉也是一座高效煤气发生炉，必要时，可停止生产铁水，做为煤气发生炉专门供气。

Claims

1、一种熔态还原炉，它主要由还原炉(1)、熔化炉(2)、炉体支撑架(3)组成，在还原炉体顶部设置有密封料仓(4)、料仓一侧有上料装置(5)，其特征是该还原炉(1)与熔化炉(2)通过调温室(6)连接，使之自上而下成为一体，所述的还原炉(1)内设置有筒形炉胆(7)，炉胆壁上设有透气孔(8)，筒形炉胆(7)的外围设置有2-12条自上而下的槽型滑道(9)，炉胆底部成一喇叭口形，所述调温室(6)的一周设置有环形冷煤气分布流通管(10)，它与外界输送冷煤气管道连通。

2、根据权利要求1所述的熔态还原炉，其特征是所述的物料槽型滑道(9)的每一条槽型滑道自上而下成螺旋形。

3、根据权利要求1所述的熔态还原炉，其特征是所述的环形冷煤气分布流通管(10)上均匀设有通向调温室(6)的冷煤气流入孔。