本申請涉及鐵還原，特別涉及一種直接還原鐵加熱裝置及加熱方法。

背景技術：

1、如今鋼資源價格越來越貴，因此直接還原鐵生產越來越受到的重視。現有技術中的直接還原鐵生產有氣基還原法和煤基還原法兩種方法。氣基還原法的還原劑采用天然氣，煤基還原法采用煤或焦炭作為還原劑，但無論是采用天然氣、煤或焦炭作為還原劑的還原方法至少存在以下缺點：燃料熱值要求高、排煙溫度高、能源浪費、污染環境、加熱效率低。

技術實現思路

1、本申請旨在解決現有技術中的上述技術問題之一。為此，本申請實施例提供一種直接還原鐵加熱裝置。

2、本申請實施例還提供一種直接還原鐵的加熱方法。

3、根據本申請第一方面的實施例，提供一種直接還原鐵加熱裝置，包括

4、環形的第一殼體，設置有第一環形槽，所述第一環形槽依次設置第一分區、第二分區、第三分區以及第四分區；

5、環形的第二殼體，設置有第二環形槽；

6、環形的回轉體，能夠繞其圓心轉動，所述回轉體處于所述第一殼體與所述第二殼體之間，所述第一殼體、所述第二殼體以及所述回轉體三者形成密閉的反應空間，所述回轉體處于所述第一環形槽與所述第二環形槽之間的部分設置透氣結構，以使所述第一環形槽與所述第二環形槽連通；

7、氣體循環模塊，包括配氣單元、循環單元以及加熱單元，所述第一分區、所述第二分區、以及所述第三分區均通過配氣結構連通所述配氣單元，所述循環單元的一端連通所述第二環形槽，所述循環單元的另一端連通所述配氣單元，所述配氣單元用于將所述循環單元抽吸的氣體分配到各所述配氣結構，其中，連接所述第一分區的所述配氣結構以及連接所述第二分區的所述配氣結構均設置有所述加熱單元。

8、上述直接還原鐵加熱裝置，至少具有如下有益效果：使用時，第一分區作為升溫區，第二分區作為還原區，第三分區作為降溫區，第四分區用于上料和卸料，反應空間內充滿不含氧的介質氣，開啟循環單元使反應空間內的介質氣循環流動，加熱單元將流經連接第一分區和配氣單元的配氣結構內的介質氣加熱到第一預設溫度，加熱單元將流經連接第二分區和配氣單元的配氣結構內的介質氣加熱到第二預設溫度，在第四分區將物料均勻鋪于回轉體上并回轉體勻速轉動，介質氣從第一環形槽上方依次穿過透氣結構后進入第二環形槽，流經第二環形槽的介質氣再經由循環單元抽吸到配氣單元進行再分配。本申請的加熱裝置優化了結構設計和加熱方式，利用高溫介質氣體作為傳熱介質，介質氣以輻射和對流方式加熱物料，比單一利用輻射熱加熱效率更高；介質氣從上到下穿透物料層，相對傳統采用火焰的輻射加熱的方式，料層數量可以更多(輻射傳熱只能直接傳熱最上面一層)；采用不含氧氣的介質氣作為傳熱介質，使傳熱過程還原性氣氛不被破壞，還原率更高；介質氣體循環使用，節能，減排。

9、根據本申請第一方面實施例所述的直接還原鐵加熱裝置，所述配氣單元包括配氣件，所述配氣件用于將所述配氣單元分配的氣體分流到所述第一分區、所述第二分區或所述第三分區的各個位置。

10、根據本申請第一方面實施例所述的直接還原鐵加熱裝置，所述配氣件包括若干個出氣口，所述出氣口連通所述第一環形槽，若干所述出氣口以所述回轉體的轉動中心為圓心呈圓周陣列。

11、根據本申請第一方面實施例所述的直接還原鐵加熱裝置，所述透氣結構的覆蓋寬度大于所述第一環形槽的槽口寬度或所述第二環形槽的槽口寬度。

12、根據本申請第一方面實施例所述的直接還原鐵加熱裝置，所述透氣結構包括若干陣列設置的透氣孔，所述透氣孔從所述回轉體的一側貫穿至另一側，從所述透氣孔的一端到另一端，所述透氣孔的直徑逐漸增大，所述透氣孔的直徑較大的一端朝向所述第二環形槽。

13、根據本申請第一方面實施例所述的直接還原鐵加熱裝置，所述第二環形槽的兩側槽壁形成錐形，所述第二環形槽的槽口寬度大于槽底。

14、根據本申請第一方面實施例所述的直接還原鐵加熱裝置，所述第一殼體與所述回轉體之間設置第一密封結構，所述第二殼體與所述回轉體之間設置第二密封結構。

15、根據本申請第一方面實施例所述的直接還原鐵加熱裝置，所述第一密封結構包括第一環形件、第二環形件以及裝有液體的環形儲存槽，所述第一環形件的一側設置于所述第一殼體，所述第一環形件的另一側伸入所述環形儲存槽的液體中，所述第二環形件的一側設置于所述回轉體，所述第二環形件的另一側伸入所述環形儲存槽的液體中。

16、根據本申請第一方面實施例所述的直接還原鐵加熱裝置，所述第二密封結構包括第三環形件、第四環形件以及裝有液體的環形儲存槽，所述第三環形件的一側設置于所述回轉體，所述第三環形件的另一側伸入所述環形儲存槽的液體中，所述第四環形件的一側設置于所述第二殼體，所述第四環形件的另一側伸入所述環形儲存槽的液體中。

17、根據本申請第二方面的實施例，提供一種直接還原鐵加熱方法，包括如下步驟：

18、第一分區作為升溫區，第二分區作為還原區，第三分區作為降溫區，第四分區用于上料和卸料，反應空間內充滿不含氧的介質氣；

19、在所述第四分區將物料均勻鋪于回轉體上，開啟循環單元使所述反應空間內的介質氣循環流動，所述介質氣從第一環形槽穿過透氣結構后進入第二環形槽，流經所述第二環形槽的所述介質氣再經由所述循環單元抽吸到所述配氣單元進行再分配；

20、加熱單元將流經連接所述第一分區和配氣單元的配氣結構內的介質氣加熱到第一預設溫度，加熱單元將流經連接所述第二分區和配氣單元的配氣結構內的介質氣加熱到第二預設溫度，所述第一預設溫度的設置范圍在1200±50℃，所述第二預設溫度的設置范圍在1350±50℃；

21、其中，所述回轉體勻速轉動，所述回轉體的轉動一圈的時間控制在20～50分鐘。

22、本申請的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本申請的實踐了解到。

技術特征：

1.一種直接還原鐵加熱裝置，其特征在于：包括

2.根據權利要求1所述的直接還原鐵加熱裝置，其特征在于：所述配氣單元包括配氣件，所述配氣件用于將所述配氣單元分配的氣體分流到所述第一分區、所述第二分區或所述第三分區的各個位置。

3.根據權利要求2所述的直接還原鐵加熱裝置，其特征在于：所述配氣件包括若干個出氣口，所述出氣口連通所述第一環形槽，若干所述出氣口以所述回轉體的轉動中心為圓心呈圓周陣列。

4.根據權利要求1所述的直接還原鐵加熱裝置，其特征在于：所述透氣結構的覆蓋寬度大于所述第一環形槽的槽口寬度或所述第二環形槽的槽口寬度。

5.根據權利要求4所述的直接還原鐵加熱裝置，其特征在于：所述透氣結構包括若干陣列設置的透氣孔，所述透氣孔從所述回轉體的一側貫穿至另一側，從所述透氣孔的一端到另一端，所述透氣孔的直徑逐漸增大，所述透氣孔的直徑較大的一端朝向所述第二環形槽。

6.根據權利要求1所述的直接還原鐵加熱裝置，其特征在于：所述第二環形槽的兩側槽壁形成錐形，所述第二環形槽的槽口寬度大于槽底。

7.根據權利要求1所述的直接還原鐵加熱裝置，其特征在于：所述第一殼體與所述回轉體之間設置第一密封結構，所述第二殼體與所述回轉體之間設置第二密封結構。

8.根據權利要求7所述的直接還原鐵加熱裝置，其特征在于：所述第一密封結構包括第一環形件、第二環形件以及裝有液體的環形儲存槽，所述第一環形件的一側設置于所述第一殼體，所述第一環形件的另一側伸入所述環形儲存槽的液體中，所述第二環形件的一側設置于所述回轉體，所述第二環形件的另一側伸入所述環形儲存槽的液體中。

9.根據權利要求7所述的直接還原鐵加熱裝置，其特征在于：所述第二密封結構包括第三環形件、第四環形件以及裝有液體的環形儲存槽，所述第三環形件的一側設置于所述回轉體，所述第三環形件的另一側伸入所述環形儲存槽的液體中，所述第四環形件的一側設置于所述第二殼體，所述第四環形件的另一側伸入所述環形儲存槽的液體中。

10.一種直接還原鐵的加熱方法，基于上述權利要求1至9中任一所述的直接還原鐵加熱裝置，其特征在于，包括如下步驟：

技術總結
本申請公開了一種直接還原鐵加熱裝置及加熱方法，涉及鐵還原技術領域，直接還原鐵加熱裝置使用時，第一分區作為升溫區，第二分區作為還原區，第三分區作為降溫區，第四分區用于上料和卸料，反應空間內充滿不含氧的介質氣，開啟循環單元使反應空間內的介質氣循環流動，加熱單元將流經升溫區和還原區的介質氣加熱到預設溫度，在第四分區將物料均勻鋪于回轉體上并使回轉體轉動，介質氣從第一環形槽穿過透氣結構后進入第二環形槽，流經第二環形槽的介質氣再經循環單元抽吸到配氣單元進行再分配。本申請的加熱裝置優化了結構設計和加熱方式，利用高溫介質氣體作為傳熱介質，介質氣以輻射和對流方式加熱物料，比單一利用輻射熱加熱效率更高。

技術研發人員：姚敏,毛丁,彭程
受保護的技術使用者：上海羿誠環保科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24