專利名稱：復合式海綿鐵還原豎爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于用化學法冶煉海綿鐵技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種煉海綿鐵的新爐型。
在本發(fā)明以前的現(xiàn)有技術(shù)中，國內(nèi)外有關(guān)化學冶煉海綿鐵的技術(shù)報導很多。用直接化學還原法的技術(shù)主要有“豎爐運動床法”、“回轉(zhuǎn)窯直接還原法”、“流化床法”反應(yīng)器固定床法”等。我國CN87103111號專利中公布了一種采用豎爐螺旋體式直接還原工藝及爐型。該技術(shù)兼有豎爐的氣體與固體相對運動、接觸充分、熱效率高和回轉(zhuǎn)窯以煤作燃料又作還原劑的優(yōu)點，但也存在一定的弊端，如在實際實施過程中，由于爐體的主要部分-螺旋體的幾何形狀復雜，加工起來非常困難，龐大的螺旋體所需用的原鋼板，幾乎找不到合適的機械加工設(shè)備將其加工成所要求的螺旋形狀。在爐料下行過程中，還存在很大問題，萬一礦石燒結(jié)成塊，堵塞住螺旋體滑道，沒有很好的措施來補救，甚至會造成停工停爐的事故。此外，該爐型在配套設(shè)施上還有不完善的地方，其中最大的問題是從出料口排出的剛冶煉好的海綿鐵出爐后，若與空氣接觸會再次氧化。
針對上述爐型的不足之外，本發(fā)明的目的在于提供一種更為理想的直接還原法煉海綿鐵的新型爐型，使海綿鐵的還原程度更為充分，降低燃料入爐高度、節(jié)省動力能源，減少爐頂同時裝煤，裝料的誤操作，增加冷卻中的防氧化措施和出渣中的防懸措施，同時增加各種檢測和控制儀表，可隨時掌握爐內(nèi)各部的真實數(shù)據(jù)，從而達到隨時調(diào)整控制和實現(xiàn)自動化操作之目的。
現(xiàn)將本發(fā)明構(gòu)思及技術(shù)解決方案敘述如下本發(fā)明爐型的設(shè)計原理為制氣，還原一體化，保持現(xiàn)有技術(shù)中固體燃料和礦石下行，還原氣體上行，在豎爐內(nèi)作上，下相對運動，并以煤即作燃料又作還原劑的基本思想，其具體結(jié)構(gòu)設(shè)計如下爐子的下部為氣體發(fā)生區(qū)，中部為還原區(qū)，上部為予熱區(qū)和干燥區(qū);爐子的主體由金屬外殼加耐熱爐襯制成。爐底裝有出渣機1，以解決出渣過程中煤煉焦結(jié)塊出渣不利等問題，渣口2外有溫控調(diào)速器和渣池。爐體中下部外圍的三個成品出口3(即爐內(nèi)的導流體出口)處設(shè)有水冷夾套4(見圖2)，以增加冷卻效果，出料口3與雙冷連續(xù)出料機5相連接，水冷夾套4上開有還原劑再用入口6，以保護成品不再氧化。雙冷連續(xù)出料機5(見圖3、4)內(nèi)裝有水箱7、冷卻氣噴管8、二級鋼制偉送帶9、10兩個流槽11、12每個鋼制偉送帶兩軸之間設(shè)有水道27，機殼上開有冷卻氣出口13、14和熱水氣出口15，第二級鋼制傳送帶和流槽11的出口處與旋轉(zhuǎn)式保壓出料口16連接，保壓出料口16外包有冷卻水套17。鼓風機送來的氣體由進風口18進入爐子下部，以提供充足的氧氣，促使煤的燃燒和還原反應(yīng)，亦可隨時調(diào)節(jié)爐溫。爐子的中部內(nèi)設(shè)有三個伸向成品出口處3的導流體19，導流體19用耐熱高強度瓷質(zhì)材料制成，上開有5～6mm的小槽孔20若干，以利于還原氣體通過小槽孔20上行，導流體19的上面裝有導流體柱21，導流體柱21上部為尖頂形，以減輕礦石爐料在高溫時的重度壓力，并可使爐石爐料改變下行路線，進入導流體柱的腔體內(nèi)，導流體柱21腔體上開有若干φ5～6mm小槽孔22，且上部直徑大于下部直徑，礦石爐料在導流體柱21上兩倒三翻，增加了與還原氣體接觸的機會和時間，使得還原反應(yīng)進行的更加充分。導流體19可使被還原好的爐料按一定規(guī)律運動，在下行的過程中，還可進一步還原，提高了產(chǎn)品的還原度，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。爐體中部爐壁上開有三個保壓進煤口23，上煤系統(tǒng)與保壓進煤口23相連接。爐子頂部是保壓進料口24和還原氣回氣管25，還原氣回氣管25內(nèi)的殘余還原氣體經(jīng)附加處理設(shè)備處理后與出料口3處的水冷夾套4上開有的還原劑再用入口6連接，同時還可隨導流體上升，再次進入還原區(qū)，達到了充分利用，節(jié)約了能源。整個爐體的上、中、下多處裝有測控元件和氣體分析元件26，可隨時將測到的爐內(nèi)情況收集，處理后，送到集中控制儀，使爐內(nèi)的風量、出渣速度、出料速度及爐內(nèi)溫度隨時得到調(diào)整，同時各部位的測控元件和集中控制儀還可實現(xiàn)上料，上煤及出料的機械化，自動化。
現(xiàn)將


職下圖1本發(fā)明爐體結(jié)構(gòu)剖視2爐體中下部局部視3雙冷連續(xù)出料機結(jié)構(gòu)示意圖其中1.出渣機、2.渣口、3.成品出口、4.水冷夾套、5.雙冷連續(xù)出料機、6.還原劑再用入口、7.水箱、8.冷卻氣噴管、9.10.二級鋼制傳送帶、11.12.流槽、13.14.冷卻氣出口、15.熱水氣出口、16.保壓出料口、17.冷卻水套、18.進風口、19.導流體、20.小槽孔、21.導流體柱、22.小槽孔、23.保壓進煤口、24.保壓進料口、25.回氣管、26.測控元件和氣體分析元件、27.水道本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點1.通過爐內(nèi)設(shè)置的導流體和導流體柱，可減少爐料在高溫時對爐體的重度壓力，改變爐料的下行路徑，提高與還原氣體接觸的均勻程度，增加了接觸時間，使反應(yīng)充分安全。
2.爐頂單一裝礦石爐料，可提高產(chǎn)量，減少誤操作。
3.從爐體中部進煤，節(jié)約動力能源。
4.冷卻中的防氧化措施完善，可使成品再次氧化的情況降到最低限度。
5.出渣機可解決出渣不利問題，措施得力。
6.容易測到爐內(nèi)各部位的真實數(shù)據(jù)，從而為及時調(diào)整控制提供了可靠依據(jù)。
7.在各種自動化儀表的配合下，使爐子的整體自動化水平提高。
本發(fā)明技術(shù)如果應(yīng)用在現(xiàn)有的海綿鐵直接還原法冶煉技術(shù)中，必將為這一技術(shù)帶來長足的進步，其技術(shù)經(jīng)濟效益是相當可觀的。
權(quán)利要求
1.一種直接還原法煉海綿鐵爐型，具有氣體發(fā)生區(qū)、還原區(qū)、予熱區(qū)和干燥區(qū)，其特征在于1.1.爐子的主體由金屬外殼加耐熱爐襯制成；1.2.爐體中下部位設(shè)有3～6個與成品出口相接的導流體，導流體上開有若干φ5～6mm的小槽孔，用耐熱高強度瓷質(zhì)材料制成；1.3.導流體上部是導流體柱，導流體柱上部為夾頂形，導流體柱腔體上開有若干φ5～6mm小槽孔，且腔體上部直徑大于下部直徑；1.4.爐體中部爐壁上開有3～6個保壓進煤口，由保壓進煤裝置從進煤口送煤；1.5.爐底部裝有出渣機并設(shè)有進風口；1.6.成品出口與雙冷連續(xù)出料機連接；1.7.爐頂設(shè)有保壓進料裝置和回氣管，回氣管經(jīng)附加氣體處理設(shè)備后與成品出料口處的水冷夾套上開有的還原劑再用入口連接；1.8.爐體上、中、下各部位均裝有測控元件和氣體分析元件，各元件采集到的數(shù)據(jù)和信號送到集中控制儀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的直接還原法煉海綿鐵的爐型，其特征在于產(chǎn)品的集中冷卻裝置為一雙冷連續(xù)出料機，機內(nèi)裝有水箱，冷卻氣噴管、二級鋼制傳送帶和流槽，每個鋼制傳送帶兩軸之間設(shè)有水道，機殼上設(shè)有冷卻氣出口和熱水汽出口，第二級鋼制傳送帶和流槽的出口處與旋轉(zhuǎn)式保壓出料口連接，保壓出料口外包有冷卻夾套。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種直接還原法煉海綿鐵爐型，具有氣體發(fā)生區(qū)，還原區(qū)，預(yù)熱區(qū)和干燥區(qū)。其特征在于，爐子的主體由金屬外亮加耐熱爐襯制成，爐體中部內(nèi)設(shè)有導流體和導流體柱，爐體中部爐壁外開有保壓進煤口，導流體的成品出口處與雙冷連續(xù)出料機連接，雙冷連續(xù)出料機可使成品再次氧化的情況降到最低限度。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)比，礦石料與還原氣體反應(yīng)時間長，接觸充分，還原率高，防再氧化措施完善，儀表自動化程度高，余熱回收利用措施得力。
文檔編號C21B13/02GK1089305SQ9210196
公開日1994年7月13日 申請日期1992年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月25日
發(fā)明者唐榮昌 申請人:唐榮昌