專(zhuān)利名稱(chēng)：內(nèi)置式煤基海綿鐵豎爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
內(nèi)置式煤基海綿鐵豎爐技術(shù)領(lǐng)域?qū)嵱眯滦蜕婕耙睙挔t技術(shù),確切地說(shuō)系用煤直接還原海綿鐵或其 它金屬氧化物的一種內(nèi)置式煤基海綿鐵豎爐。
技術(shù)背景目前國(guó)際、國(guó)內(nèi)均有不少海綿鐵生產(chǎn)技術(shù)及各種爐型，所生產(chǎn)的 海綿鐵(直接還原鐵)供給煉鋼廠作為優(yōu)質(zhì)原料生產(chǎn)鋼或作為助熔劑, 冷卻劑使用。它確實(shí)為提高鋼材質(zhì)量及增加鋼材品種等起到一定的積 極作用，但作為一種原料它的生產(chǎn)量遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)今鋼鐵生產(chǎn)的需 求。究其原因，目前國(guó)際及國(guó)內(nèi)的海綿鐵爐多少存在一些弊端以氣 基還原法為例，在能源緊張的情況下，用天然氣還原是有許多長(zhǎng)處， 但其價(jià)格較貴，無(wú)疑加大了產(chǎn)品成本，而且天然氣也不是什么地方都 有，因此它的發(fā)展受到了一定的限制；用煤作為熱源及還原劑生產(chǎn)海 綿鐵，從成本上確實(shí)能降低，而且有普遍性，但目前國(guó)內(nèi)外還原爐均 存在不同的缺點(diǎn)，亦限制了海綿鐵的生產(chǎn)，以現(xiàn)在國(guó)內(nèi)普遍使用的回 轉(zhuǎn)窯法來(lái)說(shuō)，它確實(shí)比較大型化，產(chǎn)量也高，但由于爐型較大，爐內(nèi) 外設(shè)施較多，因此一次性投資較大，而且用煤量也大，在生產(chǎn)中往往 出現(xiàn)結(jié)圈現(xiàn)象，需停爐處理；同時(shí)產(chǎn)出的經(jīng)冷卻后的海綿鐵還需經(jīng)磁 選將鐵、煤渣分離，而細(xì)小的海綿鐵還需經(jīng)壓塊機(jī)成塊后才能使用， 這樣加大了工作量，無(wú)疑也加大了成本。至于隧道窯法、多管爐法及 罐式爐法等均存在用煤量較大，還原率較低等弊病。因此這些爐型較 少被使用；以上爐型及未涉及的豎爐，大都使用的是氧化球團(tuán)，很少 直接使用高品位礦石來(lái)還原，因?yàn)檫@些爐型無(wú)法解決鐵礦石在低溫條件下(600'C以下)產(chǎn)生爆裂，直接影響氣流上行及還原問(wèn)題，在某 些國(guó)家雖然設(shè)計(jì)了在豎爐上部增加燃燒室以解決礦石預(yù)熱及防礦石 低溫爆裂問(wèn)題，但無(wú)疑加大了建爐成本，到目前仍處于試驗(yàn)期，尚未 對(duì)爐子加以定型。只有美國(guó)用"電熱還原法"靠電器元件通電后爐上 部的爐料產(chǎn)生電阻熱加溫到800'C以上與上升煤氣一CO相遇進(jìn)行還 原。該爐型早在80年代正式投入生產(chǎn)，但它即耗電又耗煤，因此它 的成本也較高，出來(lái)的海綿鐵還需經(jīng)磁性分離出海綿鐵、淘汰煤渣及 石灰渣、粉，因此后道工序也會(huì)加大工作量及成本。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決上述生產(chǎn)海綿鐵技術(shù)中所存在的 問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、還原效率高的內(nèi)置式煤基海 綿鐵豎爐。本目的以下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):所述內(nèi)置式煤基海綿鐵豎爐主要 由還原爐、氣化爐上下連接構(gòu)成，其中還原爐的頂部裝置有密封料倉(cāng)， 密封料倉(cāng)的入料口接爬料裝置，特別是還原爐出料口連接冷卻塔，在 還原爐的內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)置式爐膽，爐膽壁上設(shè)有氣體流通孔，爐膽下 部與氣化爐上端形成調(diào)溫室，繞爐膽外周自上而下設(shè)有2—10條進(jìn)料 槽道，該進(jìn)料槽道成螺旋形。所述的密封料倉(cāng)包括煤和礦兩個(gè)，它們 分別通過(guò)各自的下料管與還原爐連接。下料管與進(jìn)料槽道的數(shù)目相應(yīng) 并分別相接。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)由于該爐體設(shè)有 內(nèi)置式爐膽及螺旋槽道，能夠?qū)€原爐內(nèi)各部分的溫度加以控制，同 時(shí)也使?fàn)t內(nèi)的礦石與煤同時(shí)自上而下緩緩地圍繞內(nèi)置式爐膽運(yùn)動(dòng)起 來(lái)，并與爐體內(nèi)的上升溫度及還原氣體一CO逆向充分接觸；解決了 礦石預(yù)熱及防礦石低溫爆裂問(wèn)題，大大提高了還原率，最終提高了 金屬回收率。由于螺旋通道使礦石和煤炭在下行時(shí)不斷變換位置，因此不會(huì)形成粘聯(lián)或結(jié)團(tuán)，也不會(huì)掛爐，減少停爐處理。它 不僅用于鐵礦，也可以用于對(duì)其它金屬氧化物進(jìn)行還原或熔融， 例如硅、鎂、銅、鋁、鉛及鈦等進(jìn)行還原或熔融。

圖1是本實(shí)用新型整體內(nèi)外結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是內(nèi)置爐膽、螺旋槽道及下料管之間的連接示意圖。 圖3是圖2的A-A向視圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)及其工作原理作具體說(shuō)明 如圖1、 2所示，該內(nèi)置式煤基海綿鐵豎爐是由還原爐1、氣化爐2上下連接構(gòu)成。其中還原爐1的頂部裝置有密封料倉(cāng)4,密封料 倉(cāng)有兩個(gè)， 一個(gè)是儲(chǔ)煤倉(cāng)， 一個(gè)是儲(chǔ)礦倉(cāng)，它們分別通過(guò)各自的下料 管5與還原爐連接，兩個(gè)密封料倉(cāng)的入料口接輔助設(shè)備爬料裝置7。 還原爐出料口連接輔助設(shè)備冷卻塔3。其中還原爐1的內(nèi)部設(shè)置有內(nèi) 置式爐膽6，爐膽壁上設(shè)有氣體流通孔10，爐膽下部與氣化爐2上端 形成調(diào)溫室8，并上下氣流相通。繞爐膽6外周自上而下設(shè)置有2條、 6條或更多條螺旋形進(jìn)料槽道9，根據(jù)還原爐生產(chǎn)量的大小設(shè)置螺旋 形進(jìn)料槽道的多少。螺旋形的進(jìn)料槽道數(shù)目與下料管5的數(shù)目相應(yīng)并 分別相接。氣化爐2的上端裝置有環(huán)形蒸汽排放管19，下端裝置有 輔助設(shè)備排渣機(jī)12并連接排渣管11，氣化爐下面的一側(cè)連接進(jìn)風(fēng)管 及鼓風(fēng)機(jī)13。冷卻塔3下面的一側(cè)裝置有進(jìn)冷水管16,其上端裝置 有排熱水管17,下端裝有出料機(jī)14及料輸送帶15。在還原爐l、氣 化爐2的上端分別裝置有工作平臺(tái)20、 21。整個(gè)內(nèi)置式煤基海綿鐵 豎爐的爐體由爐架18支撐。參見(jiàn)圖2、 3，所述的螺旋形的進(jìn)料槽道 有2條，它們自上而下繞爐膽6外周同向旋轉(zhuǎn)，它的上端分別通過(guò)各 自的下料管5與煤料倉(cāng)和礦料倉(cāng)4分別密封相接。爐體外形由金屬材料加工而成；爐膽、螺旋形的進(jìn)料槽道為耐火材料制造。該內(nèi)置式煤基海綿鐵豎爐的工作原理由爬料裝置7將煤和礦分 別由各自的料斗22送到各自的密封料倉(cāng)，再通過(guò)下料管5進(jìn)入爐體 內(nèi)各自的螺旋形進(jìn)料槽道。之后礦與煤通過(guò)各自的螺旋形進(jìn)料槽 道靠自重自上而下繞爐膽6下行進(jìn)入還原爐1。煤到氣化爐的下部 先進(jìn)行不充分燃燒放出大量CO,再下行進(jìn)入燃燒帶充分燃燒保 證有足夠的還原溫度，同時(shí)進(jìn)風(fēng)管及鼓風(fēng)機(jī)13不斷向氣化爐輸送 空氣。而礦石在自己的槽道靠自重下行時(shí)與850°C-1000°C高溫還 原氣體充分接觸被逐漸還原，然后由還原爐下部出口進(jìn)入冷卻塔 3，在溫度降至60°C以下時(shí)通過(guò)密封出料機(jī)14及料輸送帶15將料 送出；熱水由熱水管17排放。礦渣由排渣機(jī)12通過(guò)排渣管11排 出。氣化爐內(nèi)的蒸汽由環(huán)形蒸汽排放管19集聚再由總管23排出。
權(quán)利要求1、一種內(nèi)置式煤基海綿鐵豎爐，它主要由還原爐(1)、氣化爐(2)上下連接構(gòu)成，其中還原爐(1)的頂部裝置有密封料倉(cāng)(4)，密封料倉(cāng)的入料口接爬料裝置(7)，其特征是還原爐出料口連接冷卻塔(3)，在還原爐的內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)置式爐膽(6)，爐膽壁上設(shè)有氣體流通孔(10)，爐膽下部與氣化爐上端形成調(diào)溫室(8)，繞爐膽外周自上而下設(shè)有2-10條進(jìn)料槽道(9)，該進(jìn)料槽道成螺旋形。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)置式煤基海綿鐵豎爐，其特征是所 述的密封料倉(cāng)(4)包括煤和礦兩個(gè)，它們分別通過(guò)各自的下料管(5) 與還原爐(1)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)置式煤基海綿鐵豎爐，其特征是下 料管(5)與進(jìn)料槽道(9)的數(shù)目相應(yīng)并分別相接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)置式煤基海綿鐵豎爐，系用煤直接還原海綿鐵的冶煉爐。主要由還原爐、氣化爐上下連接構(gòu)成。其中還原爐的頂部裝置密封料倉(cāng)，密封料倉(cāng)的入料口接爬料裝置；密封料倉(cāng)有煤和礦兩個(gè)，它們分別通過(guò)各自的下料管與還原爐連接。還原爐出料口連接冷卻塔。在還原爐的內(nèi)部有內(nèi)置式爐膽，爐膽上設(shè)有氣體流通孔；爐膽下部與氣化爐上端形成調(diào)溫室；繞爐膽外周自上而下設(shè)有2-10條螺旋形進(jìn)料槽道。該豎爐能對(duì)還原爐內(nèi)各部分的溫度加以控制，同時(shí)使?fàn)t內(nèi)的礦石與煤同時(shí)自上而下緩緩地圍繞內(nèi)置式爐膽運(yùn)動(dòng)起來(lái)，并與爐體內(nèi)的上升溫度及還原氣體-CO逆向充分接觸；解決了礦石預(yù)熱及防礦石低溫爆裂問(wèn)題，大大提高了還原率。
文檔編號(hào)C21B13/00GK201104092SQ20072003260
公開(kāi)日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2007年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日
發(fā)明者林 胡, 朕 董, 高家忠 申請(qǐng)人:高家忠