一種細(xì)粒鐵礦石直接還原爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型屬于非高爐煉鐵領(lǐng)域，涉及一種細(xì)粒鐵礦石直接還原爐。
【背景技術(shù)】
[0002]非高爐煉鐵中，直接還原爐是將鐵礦石、還原物質(zhì)在金屬鐵非熔融環(huán)境下進(jìn)行還原的裝置，到目前為止，生產(chǎn)中使用的直接還原爐主要有豎爐、轉(zhuǎn)底爐、流化床、回轉(zhuǎn)窯、隧道窯等，生產(chǎn)效率較低，成本較高，大量細(xì)粒鐵礦石主要是燒結(jié)或球團(tuán)造塊后采用高爐冶煉，燒結(jié)或球團(tuán)增加了成本，對環(huán)境也有一定的污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型細(xì)粒鐵礦石直接還原爐內(nèi)安裝多架伴空架，伴空架的伴隨空間由固體爐料與伴空架包圍，排氣伴空架與排氣孔相通，鐵礦石、還原物質(zhì)組成的爐料通過排氣伴空架時(shí)，還原的產(chǎn)物(H20、C02)通過排氣伴空架的伴隨空間從爐料中引出；煤基還原的還原物質(zhì)(焦炭、煤)與細(xì)粒鐵礦石按還原配比裝入還原爐內(nèi)并通過排氣伴空架，還原物質(zhì)(焦炭、煤)與細(xì)粒鐵礦石為固體爐料，還原產(chǎn)物通過排氣伴空架的伴隨空間進(jìn)入排氣孔，從排氣孔排出還原爐;氣基還原的細(xì)粒鐵礦石直接裝入還原爐內(nèi)，細(xì)粒鐵礦石為固體爐料，還原爐內(nèi)安裝進(jìn)氣伴空架，進(jìn)氣伴空架的伴隨空間與進(jìn)氣孔相通，還原氣體(H2、C0)從外部經(jīng)進(jìn)氣孔進(jìn)入進(jìn)氣伴空架的伴隨空間后，與伴隨空間爐料側(cè)的鐵礦石接觸并還原鐵礦石，其中對顆粒稍大、透氣的鐵礦石，進(jìn)氣伴空架與排氣伴空架間隔布置，還原氣體從進(jìn)氣孔進(jìn)入進(jìn)氣伴空架的伴隨空間，在伴隨空間爐料側(cè)接觸鐵礦石，進(jìn)行還原反應(yīng)，還原產(chǎn)物與部分未發(fā)生還原反應(yīng)的還原氣體穿過鐵礦石進(jìn)入相鄰的排氣伴空架的伴隨空間，在穿過鐵礦石的過程中，還原氣體與鐵礦石進(jìn)行還原反應(yīng)，進(jìn)入排氣伴空架伴隨空間中的有還原產(chǎn)物和未還原鐵礦石的殘余還原氣體，還原產(chǎn)物和殘余還原氣體最后一并進(jìn)入排氣孔排出爐外;對顆粒稍小、不透氣的鐵礦石，除進(jìn)氣伴空架與排氣伴空架間隔布置、還原氣體與生成的還原產(chǎn)物被鐵礦石吸附、裹挾抵達(dá)相鄰的排氣伴空架排出外，還可以在爐內(nèi)布置一端連通進(jìn)氣孔、另一端連通排氣孔的伴空架，使得還原氣體進(jìn)入該伴空架的伴隨空間后，與該伴隨空間爐料側(cè)的鐵礦石進(jìn)行還原反應(yīng)，反應(yīng)生成的還原產(chǎn)物與未還原鐵礦石的殘余還原氣體一并通過該伴隨空間進(jìn)入排氣孔排出爐外;爐料包括高溫還原氣體進(jìn)爐前的預(yù)熱不滿足爐內(nèi)還原所需熱量時(shí)，通過專用加熱架傳遞給爐料，專用加熱架的熱量來自于電、電磁感應(yīng)或其他高溫物體;采用高溫還原氣體加熱爐料時(shí)，高溫還原氣體通過伴空架的伴隨空間、伴空架將熱量傳遞給爐料;從排氣孔排出的還原產(chǎn)物含未還原鐵礦石的殘余還原氣體及部分灰分進(jìn)入爐外分離器分離，其中殘余還原氣體加壓后送入進(jìn)氣孔重新利用；爐料靠自重或機(jī)械加壓通過還原爐，在通過還原爐的過程中實(shí)現(xiàn)還原，在完成還原后的爐料出口處設(shè)擋板及其控制支撐，調(diào)節(jié)控制支撐可以改變擋板對爐料的阻力，從而調(diào)節(jié)爐料通過還原爐的速度;通過調(diào)整對爐料的機(jī)械壓力、還原爐進(jìn)口處爐料的堆積量、伴空架之間和專用加熱架之間以及伴空架與專用加熱架之間的間距、伴空架和專用加熱架的種類和數(shù)量、爐料的溫度和壓力，可以加快細(xì)粒鐵礦石的還原，提尚生廣率和廣品質(zhì)量。
[0004]本實(shí)用新型與目前細(xì)粒鐵礦石的還原爐相比，直接采用細(xì)粒鐵礦石入爐還原，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高。
【附圖說明】
[0005]圖1?圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的示意圖，其中圖1是圖2沿1-Ι的剖視圖，圖2是圖1沿π - π的剖視圖，圖3是圖1沿m-m的剖視圖。
[0006]圖4、圖5是本發(fā)明實(shí)施例2的示意圖，其中圖4是圖5沿1-1的剖視圖，圖5是圖4沿Π-Π的剖視圖。
[0007]圖6?圖10是本發(fā)明架的橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖6?圖9是伴空架橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖，圖10是專用加熱架橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]實(shí)施例1
[0009 ]參見圖1?圖3、圖6?圖10，本實(shí)用新型細(xì)粒鐵礦石直接還原爐的優(yōu)選實(shí)施例1是還原爐50內(nèi)安裝多架伴空架20，伴空架20的伴隨空間30由固體爐料10與伴空架20包圍，排氣伴空架20與排氣孔54相通，鐵礦石、還原物質(zhì)組成的爐料10通過排氣伴空架20時(shí)，還原的產(chǎn)物41通過排氣伴空架20的伴隨空間30從爐料10中引出；煤基還原的還原物質(zhì)與細(xì)粒鐵礦石按還原配比裝入還原爐50內(nèi)并通過排氣伴空架20，還原物質(zhì)與細(xì)粒鐵礦石為固體爐料10，還原產(chǎn)物41通過排氣伴空架20的伴隨空間30進(jìn)入排氣孔54，從排氣孔54排出還原爐50;氣基還原的細(xì)粒鐵礦石直接裝入還原爐50內(nèi)，細(xì)粒鐵礦石為固體爐料10，還原爐50內(nèi)安裝進(jìn)氣伴空架20，進(jìn)氣伴空架20的伴隨空間30與進(jìn)氣孔53相通，還原氣體40從外部經(jīng)進(jìn)氣孔53進(jìn)入進(jìn)氣伴空架20的伴隨空間30后，與伴隨空間30爐料側(cè)的鐵礦石接觸并還原鐵礦石，其中對顆粒稍大、透氣的鐵礦石，進(jìn)氣伴空架20與排氣伴空架20間隔布置，還原氣體40從進(jìn)氣孔53進(jìn)入進(jìn)氣伴空架20的伴隨空間30，在伴隨空間30爐料側(cè)接觸鐵礦石，進(jìn)行還原反應(yīng)，還原產(chǎn)物41與部分未發(fā)生還原反應(yīng)的還原氣體40穿過鐵礦石進(jìn)入相鄰的排氣伴空架20的伴隨空間30，在穿過鐵礦石的過程中，還原氣體40與鐵礦石進(jìn)行還原反應(yīng)，進(jìn)入排氣伴空架20伴隨空間30中的有還原產(chǎn)物41和未還原鐵礦石的殘余還原氣體40，還原產(chǎn)物41和殘余還原氣體40最后一并進(jìn)入排氣孔54排出爐外;對顆粒稍小、不透氣的鐵礦石，進(jìn)氣伴空架20與排氣伴空架20間隔布置、還原氣體40與生成的還原產(chǎn)物41被鐵礦石吸附、裹挾抵達(dá)相鄰的排氣伴空架20排出；爐料10包括高溫還原氣體40進(jìn)還原爐50前的預(yù)熱不滿足爐內(nèi)還原所需熱量時(shí)，通過專用加熱架24傳遞給爐料10，專用加熱架24的熱量來自于電、電磁感應(yīng)或其他高溫物體;采用高溫還原氣體40加熱爐料10時(shí)，高溫還原氣體40通過伴空架20的伴隨空間30、伴空架20將熱量傳遞給爐料10;從排氣孔54排出的還原產(chǎn)物41含未還原鐵礦石的殘余還原氣體40及部分灰分進(jìn)入爐外分離器分離，其中殘余還原氣體40加壓后送入進(jìn)氣孔53重新利用；爐料10靠自重或機(jī)械加壓通過還原爐50，在通過還原爐50的過程中實(shí)現(xiàn)還原，在完成還原后的爐料10出口處設(shè)擋板51及其控制支撐52，調(diào)節(jié)控制支撐52可以改變擋板51對爐料10的阻力，從而調(diào)節(jié)爐料10通過還原爐50的速度;通過調(diào)整對爐料10的機(jī)械壓力、還原爐50進(jìn)口處爐料10的堆積量、伴空架20之間和專用加熱架24之間以及伴空架20與專用加熱架24之間的間距、伴空架20和專用加熱架24的種類和數(shù)量、爐料10的溫度和壓力，可以加快細(xì)粒鐵礦石的還原，提尚生廣率和廣品質(zhì)量。
[0010]實(shí)施例1中，伴空架20采用向下開口的三角形，三角形開口以內(nèi)和下部形成伴隨空間30，為了增強(qiáng)其強(qiáng)度，伴空架20的開口處可以增加伴空架支撐21。
[0011]實(shí)施例1中，伴空架20還可采用其他形式的伴空架，如圖8、圖9中的伴空架22和伴空架23，調(diào)節(jié)其中的α角，可以改變其伴隨空間30的大小、對爐料的阻力，并清除其粘結(jié)的爐料。
[0012]實(shí)施例1中，還原爐50采用豎直形式，以充分利用爐料10的自重，而在還原爐50的進(jìn)料口處及中部采用機(jī)械加壓或增加進(jìn)料口處爐料10的堆積量時(shí)，還原爐50還可采用傾斜和水平方式。
[0013]實(shí)施例2
[0014]參見圖4?圖10，對顆粒稍小、不透氣的鐵礦石11，除進(jìn)氣伴空架20與排氣伴空架20間隔布置、還原氣體40與生成的還原產(chǎn)物41被鐵礦石11吸附、裹挾抵達(dá)相鄰的排氣伴空架20排出以外，還可以在還原爐50內(nèi)布置一端連通進(jìn)氣孔、另一端連通排氣孔的伴空架20，使得還原氣體40進(jìn)入該伴空架20的伴隨空間30后，與該伴隨空間30爐料側(cè)的鐵礦石11進(jìn)行還原反應(yīng)，反應(yīng)生成的還原產(chǎn)物41與未還原鐵礦石11的殘余還原氣體40—并通過該伴隨空間30進(jìn)入排氣孔54排出爐外，其余與實(shí)施例1相似。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種細(xì)粒鐵礦石直接還原爐，其特征在于，還原爐(50)內(nèi)安裝多架伴空架(20)，伴空架(20)的伴隨空間(30)由固體爐料(10)與伴空架(20)包圍，排氣伴空架(20)與排氣孔(54)相通，鐵礦石、還原物質(zhì)組成的爐料(10)通過排氣伴空架(20)時(shí)，還原的產(chǎn)物(41)通過排氣伴空架(20)的伴隨空間(30)從爐料(10)中引出。2.根據(jù)權(quán)利1所述的細(xì)粒鐵礦石直接還原爐，其特征在于氣基還原的細(xì)粒鐵礦石直接裝入還原爐(50)內(nèi)，細(xì)粒鐵礦石為固體爐料(10)，還原爐(50)內(nèi)安裝進(jìn)氣伴空架(20)，進(jìn)氣伴空架(20)的伴隨空間(30)與進(jìn)氣孔(53)相通，還原氣體(40)從外部經(jīng)進(jìn)氣孔(53)進(jìn)入進(jìn)氣伴空架(20)的伴隨空間(30)后，與伴隨空間(30)爐料側(cè)的鐵礦石接觸還原。
【專利摘要】一種細(xì)粒鐵礦石直接還原爐，其特征是還原爐（50）內(nèi)安裝多架伴空架（20），伴空架（20）的伴隨空間（30）由固體爐料（10）與伴空架（20）包圍，排氣伴空架（20）與排氣孔（54）相通，鐵礦石、還原物質(zhì)組成的爐料（10）通過排氣伴空架（20）時(shí)，還原的產(chǎn)物（41）通過排氣伴空架（20）的伴隨空間（30）從爐料（10）中引出，與目前細(xì)粒鐵礦石的直接還原爐相比，本實(shí)用新型還原爐直接使用細(xì)粒鐵礦石入爐還原，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高。
【IPC分類】C21B13/00
【公開號】CN205133649
【申請?zhí)枴緾N201520993468
【發(fā)明人】姜仁義
【申請人】姜仁義
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月4日