專利名稱：一種直接還原法生產(chǎn)直接還原鐵的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及直接還原方法生產(chǎn)直接還原鐵生產(chǎn)技術(shù)，尤其涉 及一種新的工藝及配套設(shè)備。
背景技術(shù)：
使礦石到鋼不經(jīng)過焦炭生產(chǎn)、高爐煤鐵、制氧、氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼這 樣長的工藝流程，利用鐵礦石直接還原成直接還原鐵也就是海綿鐵產(chǎn) 品作為電爐煉鋼原料或與廢鋼一起進(jìn)入電爐煉鋼，是冶金學(xué)家長期以 來的愿望，近年來，隨著直接還原技術(shù)不斷的發(fā)展，利用煤、天然氣 代替昂貴的焦炭已成為現(xiàn)實(shí)，直接還原法生產(chǎn)還原鐵具有節(jié)約能源， 鋼材質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，更顯示出極大的優(yōu)越性。目前世界上直接還原法 生產(chǎn)還原鐵的技術(shù)已經(jīng)有"豎爐運(yùn)動床"、"迥轉(zhuǎn)窯直接還原法"、 "流化床法"、"反應(yīng)器固定床法"和"不用焦炭直接還原煉鐵法"
等，都不同程度存在缺點(diǎn)。本發(fā)明人在1987年申請了 "一種新的直 接還原法煉海綿的工藝及爐型"，公開號為CN87103111，該專利技術(shù) 是在煉鐵高爐基礎(chǔ)上在爐內(nèi)裝有一個多頭能透氣螺旋體，將爐內(nèi)礦石 和煤分開，兩種原料在各自螺旋容室憑自重向下作螺旋運(yùn)行，由于煤 透氣性好，下部產(chǎn)生還原性氣體大部分從煤螺旋容室上升，由于螺旋 體是耐熱鋼，存在加工困難等原因。本發(fā)明人在1991年改進(jìn)為雙容 室，又申請國家發(fā)明專利"雙容室鐵礦石直接還原工藝及系統(tǒng)"，專 利號ZL91110523.9，公開號CN1067923。此技術(shù)存在下容室單排風(fēng)溫不好控制，還原氣體成分也不理想等缺點(diǎn)。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種直接還原法 生產(chǎn)直接還原鐵的裝置，不僅設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，減少投資，而且能夠大 規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案如下 一種直接還原法生產(chǎn) 直接還原鐵的裝置，整個裝置包括爐體、皮帶輸送機(jī)、封氣下料機(jī)、 排渣機(jī)、螺旋輸送機(jī)、冷卻室、熱交換爐和洗滌塔，其特征是爐體內(nèi) 分為上容室和下容室，兩室中間由與爐體垂直夾角小于30度的淄槽 組件隔開，下容室外纏繞有環(huán)形風(fēng)管，封氣下料機(jī)安裝在爐體外周圍。
所述的淄槽組件有六個，兩側(cè)用耐火磚砌成，淄槽底部有透氣孔， 透氣孔小于礦石料塊。
本實(shí)用新型在上述二個專利技術(shù)基礎(chǔ)上改進(jìn)的，時間歷經(jīng)二十 年，從技術(shù)角度上和煉鐵大高爐一樣可以大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，與大高 爐煉鐵和氧氣煉鋼需投建煉鐵高爐，焦炭生產(chǎn)，制氧，氧氣煉鋼四道 工序相比，用礦石直接還原生產(chǎn)直接還原鐵與電爐配合煉鋼，僅二道 工序，能減少鋼鐵生產(chǎn)工序，節(jié)省投資，節(jié)約能源，電爐鋼質(zhì)量好， 具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

圖1是本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是還原爐結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是淄槽頂面展開示意圖。圖4是封氣下料機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

本裝置采用煤和礦石下行，還原氣體上行的逆向相對運(yùn)動方式， 使鐵礦石被還原成直接還原鐵。現(xiàn)結(jié)合附圖詳細(xì)說明如下
如圖1所示，本裝置包括爐體3、皮帶輸送機(jī)15、封氣下料機(jī)6、 排渣機(jī)8、螺旋輸送機(jī)7、冷卻室5、熱交換爐9、洗滌塔10和煙囪 13。
如圖2所示，本裝置爐體3內(nèi)部分上下兩個容室，即上容室11 和下容室12，兩室中間由與爐體垂直夾角小于30度的淄槽組件4隔 開，淄槽組件有六個，如圖3所示，兩側(cè)用耐火磚砌成，淄槽底部有 透氣孔，透氣孔小于礦石料塊，下容室12外纏繞有環(huán)形風(fēng)管14，封 氣下料機(jī)6安裝在爐體外周圍，封氣下料機(jī)6由8個葉片17組成， 如圖4所示。
塊煤經(jīng)塊煤皮帶輸送機(jī)2輸送經(jīng)過料斗和爐體外周圍多個封氣 下料機(jī)6進(jìn)入爐下容室12，封氣下料機(jī)6的數(shù)量根據(jù)爐容積大小而 定，以防止?fàn)t內(nèi)氣體從下煤口通過。還原氣體是在爐下部容室12由 煤產(chǎn)生，并通過淄槽上透氣孔進(jìn)入上容室11。原料礦石或鐵礦球和 混合一定比例的塊煤通過斜橋或皮帶輸送機(jī)1輸送到爐頂經(jīng)料斗進(jìn) 入爐內(nèi)上容室11，在上容室向下運(yùn)行時與下容室上升的熱能還原性 氣體相對運(yùn)動，充分接觸，塊煤受熱后氣化，與下容室上升的還原性 氣體一起予熱，并還原上容室鐵礦石，使氧化鐵還原成金屬鐵，也就 是海綿鐵或稱直接還原鐵產(chǎn)品，上容室化學(xué)反應(yīng)式
Fe0+C0 t =Fe+C02 t Fe304+4H2 t =3Fe+4H20 Fe203+3H2 t =2Fe+3H20 Fe304+4C0 t =3Fe+4C02個 Fe203+3C0 t =2Fe+3C02 t 爐下容室是還原氣體發(fā)生室，塊煤在下容室與進(jìn)入的一定比例的 蒸氣接觸燃燒，下室化學(xué)反應(yīng)式
C+02 t =C02 t
C02 t +O2C0 t
CO t + H20=C02 t + H2 t
C02 t十C二2C0 t
礦石、塊煤和爐下容室提供的還原氣體相對運(yùn)動，予熱并還原了 爐內(nèi)鐵礦石，還原好的還原鐵產(chǎn)品和塊煤憑自重在爐內(nèi)經(jīng)淄槽組件4 在封閉情況經(jīng)下料錐體16進(jìn)入冷卻室5，冷卻方法是用冷煤氣通過 煤氣風(fēng)機(jī)加壓進(jìn)入到冷卻室5，再從冷卻室5上部排出，冷卻室上部 排出的煤氣又經(jīng)過洗滌塔10除塵洗滌冷卻后再加壓送到冷卻室5進(jìn) 行循環(huán)運(yùn)動。爐下容室的煤被燒成固體渣后，通過螺旋排渣機(jī)7排出， 螺旋排渣機(jī)是無級調(diào)速。載熱海綿鐵溜到爐外冷卻室冷卻，將產(chǎn)品一 直冷卻到100度以下時，通過皮帶輸送機(jī)15送到產(chǎn)品分離車間，分 離方法用磁輥分離塊煤和還原鐵產(chǎn)品。所有這些工作都是連續(xù)性作 業(yè)，如果熱海綿鐵配合電爐進(jìn)行熱裝煉鋼，則可減少下道工序電爐煉鋼的電耗，不過應(yīng)該注意產(chǎn)品在裝卸，運(yùn)輸過程中應(yīng)盡量減少于空氣 接觸的機(jī)會，以防再次氧化。
為了解決雙容室不好調(diào)整溫度的缺點(diǎn)，在下容室外安裝3-4排環(huán) 形風(fēng)管14，在爐下容室不同部位根據(jù)溫度而強(qiáng)行鼓風(fēng)，各排進(jìn)風(fēng)量 是根據(jù)爐內(nèi)還原氣體溫度而調(diào)節(jié)。合適溫度的還原性氣體進(jìn)入上容室 予熱了鐵礦石、塊煤，塊煤受熱后氣化與下容室上升的還原性氣體一 起還原了上容室鐵礦石，氧化鐵失去氧而成為金屬鐵，也就是還原鐵 或稱海綿鐵產(chǎn)品，特別強(qiáng)調(diào)熱狀還原鐵要在封閉條件下冷卻，冷卻方 法是用冷煤氣循環(huán)運(yùn)動， 一直將熱狀還原鐵冷卻到100度以下排出， 通過皮帶輸送機(jī)15送到產(chǎn)品分離車間，分離方法用磁輥分離塊煤和 還原鐵產(chǎn)品。
爐上容室礦石或礦球原料混加一定比例的塊煤，即使下容室提供 還原氣體不理想，由于有塊煤混雜在礦球原料中，塊煤氣化，還原了 周圍礦石，透氣性也較好。
在實(shí)際應(yīng)用中本裝置還配有蒸汽分泡，主要作用是將來自蒸汽鍋 爐的蒸汽按比例分送到各進(jìn)風(fēng)管進(jìn)入爐下容室。
權(quán)利要求1、一種直接還原法生產(chǎn)直接還原鐵的裝置，整個裝置包括爐體(3)、皮帶輸送機(jī)(15)、封氣下料機(jī)(6)、排渣機(jī)(8)、螺旋輸送機(jī)(7)、冷卻室(5)、熱交換爐(9)和洗滌塔(10)，其特征是爐體(3)內(nèi)分為上容室(11)和下容室(12)，兩室中間由與爐體垂直夾角小于30度的淄槽組件(4)隔開，下容室(12)外纏繞有環(huán)形風(fēng)管(14)，封氣下料機(jī)(6)安裝在爐體外周圍。
2、 如權(quán)利要求1所述的直接還原法生產(chǎn)直接還原鐵的裝置，其特征 是所述的淄槽組件(4)有六個，兩側(cè)用耐火磚砌成，淄槽底部有透氣 孔，透氣孔小于礦石料塊。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種直接還原法生產(chǎn)直接還原鐵的裝置，整個裝置包括爐體、皮帶輸送機(jī)、封氣下料機(jī)、排渣機(jī)、螺旋輸送機(jī)、冷卻室、熱交換爐和洗滌塔，其特征是爐體內(nèi)分為上容室和下容室，兩室中間由與爐體垂直夾角小于30度的淄槽組件隔開，下容室外纏繞有環(huán)形風(fēng)管，封氣下料機(jī)安裝在爐體外周圍。本裝置不僅設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，減少投資，而且能夠大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C21B13/00GK201261790SQ20082003015
公開日2009年6月24日 申請日期2008年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月2日
發(fā)明者胡寶鎖 申請人:胡寶鎖