專利名稱：外加熱式海綿鐵直接還原爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煉鐵裝置，特別是涉及一種運用直接還原法由鐵礦石直接還原成海綿鐵(直接還原鐵，簡稱為DRI)的直接還原裝置。
目前，以工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)海綿鐵的裝置主要有固定床式還原爐、流化床式還原爐、回轉(zhuǎn)窯式還原爐和豎爐式直接還原裝置。固定床式還原爐結(jié)構(gòu)簡單、易操作但能耗大、生產(chǎn)周期長、產(chǎn)量低;流化床式還原爐生產(chǎn)能力大且能適用多種還原劑，但工藝復雜，生產(chǎn)成本高;回轉(zhuǎn)窯式還原爐和緊爐式直接還原裝置雖然都具有生產(chǎn)批量大、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點但由于它們造價高、投資大而且不易操作和管理以致在推廣應(yīng)用中受到多方面的限制。
本發(fā)明的目的在于提供一種投資少、能耗低、易操作、并且運行可靠、便于維修的海綿鐵直接還原裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了一種主要是由在爐底基礎(chǔ)上豎立安裝的爐殼、燃燒室、煙道、還原室所構(gòu)成的外加熱式海綿鐵直接還原爐，這種還原爐的還原室夾在燃燒室之間并隔有蓄熱墻。
本發(fā)明所述的外加熱式海綿鐵直接還原爐，其蓄熱墻是以氣密性好、傳熱效率高、整體牢度強的高鋁質(zhì)澆注料整體搗制而成。
如上所述的外加熱式海綿鐵直接還原爐，其還原室內(nèi)部空間高與寬之比為17-23∶1。
本發(fā)明所述的外加熱式海綿鐵直接還原爐可以只有一個還原室兩組燃燒室，也可以為了擴大其生產(chǎn)能力而建造成有多個還原室多組(比還原室個數(shù)要多一組)燃燒室的結(jié)構(gòu)形式。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點1、由于其結(jié)構(gòu)簡單。因而便于建造、管理和維修且運行可靠。
2、可連續(xù)加料、定時出鐵、生產(chǎn)效率高。
3、造價低，投資少。
4、由于采用了高爐體的結(jié)構(gòu)形式，爐料與爐內(nèi)熱氣流逆向流動，熱效率高，還原均勻，因而能耗低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)由以下實施例及其附圖給出。


圖1是本發(fā)明一實施例的爐體正面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的“A-A”剖視圖。
圖3是圖2的“B-B”剖視圖。
下面結(jié)合附圖詳細說明依據(jù)本發(fā)明提出的具體爐型的結(jié)構(gòu)形式及其工作情況。
如圖1及圖3所示，本實施例是一座具有五組燃燒室5，四個還原室4的外加熱式海綿鐵直接還原爐，每組燃燒室5如圖3所示共有一個火道式的爐膛8，每組燃燒室5后面各有一煙道17，燃燒室5和還原室4及煙道17、爐墻11、爐墻保溫層10均構(gòu)筑在爐殼20內(nèi)并共同座落在爐底基礎(chǔ)16上。
爐底基礎(chǔ)16是以沙、石、水泥混凝土灌樁澆注預制而成，在爐底基礎(chǔ)16上，先以高鋁磚砌筑成爐底部分，爐底部分即包括燃燒室5下部的爐灰坑19、爐膛8，也包括還原室4底部以及煙道17的底部，在爐灰坑19與爐膛8“之間安裝有鑄鐵爐枕14和鑄鐵爐條13，在爐體正面爐膛8的外口設(shè)置有鑄鐵爐門15;在還原室4的底部安裝有用鋼板焊接而成的出鐵口9。
爐底部分砌成后即可按圖1、圖2所示用高鋁質(zhì)澆注料整體搗制出燃燒室5與還原室4的中、上部和煙道17正面及左右兩側(cè)面墻體，燃燒室5頂部與其煙道17相通。
在上述澆注完成后即可參照圖1和圖3用粘土耐火磚進行爐頂部分及爐墻11的砌筑。在砌筑爐頂部分時應(yīng)注意在燃燒室5頂部如圖3所示，留好可以放置爐溫檢測裝置的檢測孔6，在砌筑還原室4的正面及背面爐墻時，應(yīng)留出即可從爐外直接觀察還原狀況又不至使還原室4與外界相通的觀察孔3。
爐墻11砌完后在還在其外表用硅藻土磚附砌一層保溫層10以便提爐墻11的保溫性能。
在本實施例中爐殼20是以厚度為10毫米的普通碳素鋼板緊貼爐體焊接制成;為防止爐體膨脹變形還在爐殼20外面設(shè)置了如圖1、圖2所示的加固立柱1及其緊固裝置7。加固立柱1為25＃槽鋼，在爐體左、右兩側(cè)各有四根，在爐體正面及背面各有十根。緊固裝置7是采用直徑為30毫米的鋼制拉筋及相應(yīng)的緊固螺絲安裝起來的。本實施例提供的該還原爐總寬C為4000毫米，總長d為7000毫米，年生產(chǎn)能力可達3000噸優(yōu)質(zhì)海綿鐵，建筑安裝總投資僅為50-60萬元人民幣。
在將該外加熱式海綿鐵直接還原爐用于生產(chǎn)海綿鐵時，可從爐門15向爐膛8內(nèi)投入燃燒并點燃，經(jīng)蓄熱墻12使還原室4內(nèi)溫度升到約1000℃后即可將爐料從還原室4上口緩緩連續(xù)加入，入爐的爐料在還原室4頂部受到自該室內(nèi)升騰而上的熱氣流預熱，愈下落爐料溫度愈高，直至使爐料中的“塊礦”(塊狀天然鐵礦石，或“精礦粉球團”等同爐料中的還原劑充分進行還原反應(yīng)而生成海綿鐵。生成的海綿鐵繼續(xù)下落，到達還原室4底部時便被從出鐵口9定時放出。燃燒室5內(nèi)燃燒產(chǎn)生的廢氣自燃燒室5頂部經(jīng)煙道17下行，從爐體底部的煙道口處排出。
由于本發(fā)明中燃燒室5與還原室4之間以蓄熱12氣密隔離，爐料不與火焰直接接觸，燃料燃燒產(chǎn)生的雜質(zhì)不能侵蝕爐內(nèi)直接還原的產(chǎn)品，這就為生產(chǎn)出的海綿鐵化學成分穩(wěn)定提供了可靠保證。
本實施例中，還原室4內(nèi)部空間的“高與寬之比”較大(a＝6900毫米，b＝320毫米)，連續(xù)投入爐內(nèi)的爐料在緩緩下落過程中，可以保證其被充分地預熱、加熱和充分進行還原反應(yīng);另外，在還原室4下部，由于此處溫度較低，生成的海綿鐵在此處冷卻放出的熱量亦可立即升騰重新到達還原室4上部參與上述工作過程;此外，爐內(nèi)廢氣在煙道17中下行時可使其余熱能幅射傳導給燃燒室5及還原室4的頂部空間而得到回收和利用。通過爐頂?shù)臋z測孔6可以利用測溫計隨時監(jiān)測爐溫變化，從還原室4的觀察孔3也可以及時觀察爐料在爐內(nèi)的反應(yīng)狀況，以便于適時調(diào)整“火候”，從而，即能節(jié)省燃料消耗，又可保證該爐安全運行。
本發(fā)明的發(fā)明人還曾分別以a為5440毫米、a為7360毫米，b均為320毫米為還原室4內(nèi)部空間高和寬的外加熱式海綿鐵直接還原爐作為實施例進行過生產(chǎn)試驗，其效果也都非常理想。
權(quán)利要求
1.一種外加熱式海綿鐵直接還原爐，它主要是由在爐底基礎(chǔ)(16)上豎立安裝的爐墻(11)、爐殼(20)、燃燒室(5)、煙道(17)、還原室(4)所構(gòu)成，其特征在于還原室(4)被夾在燃燒室(5)之間并隔有蓄熱墻(12)。
2.如權(quán)利要求1所述的外加熱式海綿鐵直接還原爐，其特征在于蓄熱墻(12)是以高鋁質(zhì)澆注料整體搗制而成。
3.如權(quán)利要求1所述的外加熱式海綿鐵直接還原爐，其特征在于還原室(4)內(nèi)部空間的高與寬之比為17-23∶1。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種外加熱式海綿鐵直接還原爐。它是利用傳熱效率高的蓄熱墻12將還原室4夾隔在燃燒室5之間并把燃燒室5同還原室4豎立構(gòu)筑在爐基16上的。這種還原爐的還原室4內(nèi)部空間較高，可使爐料連續(xù)加入并被充分預熱、加熱及均勻地進行還原反應(yīng)。由于其結(jié)構(gòu)簡單、投資少、熱效率高、運行可靠，因而特別適合中小企業(yè)用來生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)海綿鐵。
文檔編號C21B13/02GK1098438SQ9311571
公開日1995年2月8日 申請日期1993年7月31日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月31日
發(fā)明者李慶國, 李永祥 申請人:李慶國, 李永祥