專利名稱：無外燃燒室的隧道窯及其組合隧道窯生產(chǎn)直接還原鐵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金直接還原鐵領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，以煤為還原劑的生產(chǎn)海綿鐵的方法有回轉(zhuǎn)窯法、遂道窯和倒焰窯罐式法、轉(zhuǎn)底爐法、KM法和電熱豎爐法等。KM法和電熱豎爐法在我國沒有生產(chǎn)廠，轉(zhuǎn)底爐法尚未投入工業(yè)生產(chǎn)。天津鋼管公司1996年從英國引進(jìn)回轉(zhuǎn)窯法生產(chǎn)海綿鐵。遂道窯和倒焰窯罐式法我國有20多個(gè)生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)能力很小。國內(nèi)外尚未見有使用無外燃燒室的遂道窯及其組合遂道窯生產(chǎn)海綿鐵工藝和專利的報(bào)道。天津鋼管公司1996年從英國引進(jìn)回轉(zhuǎn)窯法生產(chǎn)海綿鐵的工藝包括鐵精礦、干燥、潤磨、造球、篩分、鏈蓖機(jī)干燥、氧化予熱、入窯、噴煤還原、噴脫硫劑、進(jìn)冷卻筒冷卻、篩分、磁選分離等工序。該工藝的缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜、設(shè)備多、投資大、成本高、設(shè)備維修困難。遂道窯和倒焰窯罐式法的生產(chǎn)工藝是鐵精礦、干燥、磁選、還原劑制備、裝反應(yīng)罐、入窯、卸車、清理等工序。優(yōu)點(diǎn)是比回轉(zhuǎn)窯法投資小、成本低、海綿鐵的金屬化率高。缺點(diǎn)是能耗高、設(shè)備產(chǎn)能小、投資和成本仍然偏高、大工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)困難。

發(fā)明內(nèi)容
目的提供一種生產(chǎn)能力大、投資少、效益高的煤基直接還原法。
技術(shù)方案以煤為還原劑使用無外燃燒室的遂道窯及其組合遂道窯罐式法生產(chǎn)直接還原鐵又名海綿鐵的新工藝。本工藝提供一種生產(chǎn)能力大的無外燃燒室的內(nèi)燃遂道窯見圖2圖3及其組合遂道窯見圖4和使用無外燃燒室的遂道窯及其組合遂道窯罐式法生產(chǎn)海綿鐵，以解決回轉(zhuǎn)窯法、隧道窯和倒焰窯罐式法的上述缺點(diǎn)。圖2和圖3是無外燃燒室的單體隧道窯的立面圖和A-A剖視圖，其有效寬度A可大于10米，高度H3～6米，長度100～200米，海綿鐵年產(chǎn)能大于10萬噸。圖4是無外燃燒室的組合隧道窯，是由4個(gè)單體遂道窯組合而成。根據(jù)設(shè)計(jì)產(chǎn)量要求可以是兩個(gè)和多個(gè)單體遂道窯進(jìn)行組合。五個(gè)單體遂道窯組成的組合隧道窯海綿鐵年產(chǎn)能大于50萬噸。兩臺(tái)五組合遂道窯的工廠海綿鐵年產(chǎn)能大于100萬噸。單體或組合遂道窯的窯墻和窯頂可以是平頂或拱頂，由耐火澆注料澆注而成，亦可以由耐火磚砌成，與普通生產(chǎn)紅磚遂道窯相同。
有益效果本工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)1、占地少，生產(chǎn)規(guī)模大單座組合窯年產(chǎn)能可達(dá)五十萬噸以上。
2、投資小本工藝的投資是回轉(zhuǎn)窯法的十分之二，比隧道窯和倒焰窯罐式法小。
3、本工藝生產(chǎn)的海綿鐵產(chǎn)品的金屬化率高可達(dá)95％以上，可以同時(shí)生產(chǎn)球狀、扁球狀和方塊狀等各種形狀的海綿鐵。
4、以煤為原料，生產(chǎn)成本低，效益高。


圖1是本發(fā)明的工藝流程2是本發(fā)明的無外燃燒室單體遂道窯立面3是本發(fā)明的無外燃燒室單體遂道窯A——A刨視4是本發(fā)明的無外燃燒室組合遂道窯立面中1、單體遂道窯鐵道；2、單體遂道窯窯頂；3、單體遂道窯投煤和噴煤或燃?xì)饪?，每平方米窯頂1孔；4、單體遂道窯保溫層；5、單體遂道窯耐火罐；6、單體遂道窯窯側(cè)墻；7、單體遂道窯保溫層；8、單體遂道窯窯車；9、單體遂道窯耐火層；10、單體遂道窯砂封板；11、單體遂道窯砂封槽；12、單體遂道窯窯門；13、單體遂道窯排煙口；14、單體遂道窯予熱段；15、單體遂道窯燒成段；16、單體遂道窯風(fēng)冷段；17、單體遂道窯余熱鍋爐冷卻段；18、組合遂道窯之組合窯1；19、組合遂道窯之組合窯2；20、組合遂道窯之組合窯3；21、組合遂道窯之組合窯4；22、組合遂道窯之組合窯內(nèi)隔墻；23、組合遂道窯之組合窯外墻；24、組合遂道窯之混凝土基礎(chǔ)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，設(shè)計(jì)建造無外燃燒室的遂道窯及其組合遂道窯或改造現(xiàn)在生產(chǎn)磚瓦的隧道窯的工藝流程如下以鐵精礦為原料，經(jīng)過造球或壓塊、還原劑制備、混配、裝反應(yīng)罐、裝窯車入窯、出窯、整理等工序，如圖1所示。反應(yīng)罐可以使用由高鋁粘土、碳化硅或耐熱鋼制成方形或圓形罐。本法使用內(nèi)燃技術(shù)及測控溫裝備的大容量WS-ZH內(nèi)燃遂道窯，也可以使用經(jīng)過內(nèi)燃技術(shù)改造的按裝有測控溫裝備的現(xiàn)在生產(chǎn)磚瓦的遂道窯。還原劑制備包括無煙煤或焦粉、石灰或石灰石粉、粉碎、混配工序。混配比無煙煤或焦粉∶石灰或石灰石粉＝4～7∶1。下面結(jié)合工藝流程圖1作進(jìn)一步說明根據(jù)用戶對(duì)產(chǎn)品海綿鐵含鐵量的要求，可以使用66～72％含鐵量的鐵精礦、球團(tuán)礦和冷固球團(tuán)礦生產(chǎn)鋼鐵工業(yè)用的和粉末冶金工業(yè)用的海綿鐵。工藝流程1使用球團(tuán)礦為原料，得到球狀海綿鐵；工藝流程2使用冷固球團(tuán)礦為原料，得到扁球狀海綿鐵；工藝流程3使用鐵精礦為原料，得到塊狀海綿鐵。要求無煙煤含硫＜0.5％、無煙煤粉和石灰或石灰石粉＜3mm。焙燒溫度控制在1050～1300℃。實(shí)例鐵精礦69％Fe、還原劑比鐵精礦為0.6，裝入反應(yīng)罐中、裝入無外燃燒室的遂道窯焙燒1250℃、保溫、出窯，得到海綿鐵的成分是TFe MFe S PSiO2 ＜5mm 體密度(t/m3)％ 93.96 89.78 0.0072 0.011 4.000 3.0 2.0。
權(quán)利要求
1.一種無外燃燒室的遂道窯及其組合遂道窯生產(chǎn)直接還原鐵，其特征在于，以煤為還原劑，使用無外燃燒室的遂道窯及其組合遂道窯的大規(guī)模生產(chǎn)各種形狀直接還原鐵法取代回轉(zhuǎn)窯法、遂道窯和倒焰窯罐式法等各種煤基還原法；工序減化為由鐵精礦制造球團(tuán)礦及冷固球團(tuán)礦或壓塊、還原劑制備、混配料、裝反應(yīng)罐、入窯、出窯、整理等工序，根據(jù)要求生產(chǎn)能力的不同可以設(shè)計(jì)使用各種尺寸規(guī)格的無外燃燒室的遂道窯及其組合遂道窯；以內(nèi)配煤為主要原料，焙燒溫度在1050～1300℃，以無煙煤或焦末為還原劑，以石灰石粉為脫硫劑，配比是無煙煤或焦末比石灰石粉＝4～7比1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無外燃燒室的遂道窯及其組合遂道窯生產(chǎn)直接還原鐵，其特征在于，使用無外燃燒室的遂道窯及其組合遂道窯法生產(chǎn)直接還原鐵技術(shù)改造現(xiàn)有的生產(chǎn)磚瓦的遂道窯生產(chǎn)海綿鐵。
全文摘要
本發(fā)明是使用無外燃燒室的隧道窯及其組合隧道窯罐式法生產(chǎn)海綿鐵的新工藝。本方法是煤基直接還原法，可生產(chǎn)球狀、扁球狀和方塊狀等各種形狀的海綿鐵。工藝包括鐵精礦經(jīng)制造球團(tuán)礦和冷固球團(tuán)礦或壓塊、還原劑制備、混配、裝反應(yīng)罐、入窯、出窯、整理等工序，具體如摘要附圖所示。本發(fā)明取消外燃燒室使用內(nèi)燃技術(shù)可以使隧道窯的寬度增大到大于10米，增大了單個(gè)隧道窯容積和產(chǎn)能達(dá)到十萬噸，組合隧道窯產(chǎn)能達(dá)到五十萬噸以上，并具提高升溫速度節(jié)能降耗的效果。焙燒溫度控制在1050－1300℃。本工藝具有工藝簡單投資少、成本低、效益高、見效快、生產(chǎn)規(guī)模大、產(chǎn)品品種多質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22B5/10GK1804049SQ200510135369
公開日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2005年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月31日
發(fā)明者岳慶豐 申請(qǐng)人:岳慶豐