专利名称：一种直接还原法生产直接还原铁的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及直接还原方法生产直接还原铁生产技术，尤其涉 及一种新的工艺及配套设备。
背景技术：
使矿石到钢不经过焦炭生产、高炉煤铁、制氧、氧气转炉炼钢这 样长的工艺流程，利用铁矿石直接还原成直接还原铁也就是海绵铁产 品作为电炉炼钢原料或与废钢一起进入电炉炼钢，是冶金学家长期以 来的愿望，近年来，随着直接还原技术不断的发展，利用煤、天然气 代替昂贵的焦炭已成为现实，直接还原法生产还原铁具有节约能源， 钢材质量好等优点，更显示出极大的优越性。目前世界上直接还原法 生产还原铁的技术已经有"竖炉运动床"、"迥转窑直接还原法"、 "流化床法"、"反应器固定床法"和"不用焦炭直接还原炼铁法"
等，都不同程度存在缺点。本发明人在1987年申请了 "一种新的直 接还原法炼海绵的工艺及炉型"，公开号为CN87103111，该专利技术 是在炼铁高炉基础上在炉内装有一个多头能透气螺旋体，将炉内矿石 和煤分开，两种原料在各自螺旋容室凭自重向下作螺旋运行，由于煤 透气性好，下部产生还原性气体大部分从煤螺旋容室上升，由于螺旋 体是耐热钢，存在加工困难等原因。本发明人在1991年改进为双容 室，又申请国家发明专利"双容室铁矿石直接还原工艺及系统"，专 利号ZL91110523.9，公开号CN1067923。此技术存在下容室单排风温不好控制，还原气体成分也不理想等缺点。 发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种直接还原法 生产直接还原铁的装置，不仅设备结构简单，减少投资，而且能够大 规模工业化生产。
实现本实用新型目的的技术解决方案如下 一种直接还原法生产 直接还原铁的装置，整个装置包括炉体、皮带输送机、封气下料机、 排渣机、螺旋输送机、冷却室、热交换炉和洗涤塔，其特征是炉体内 分为上容室和下容室，两室中间由与炉体垂直夹角小于30度的淄槽 组件隔开，下容室外缠绕有环形风管，封气下料机安装在炉体外周围。
所述的淄槽组件有六个，两侧用耐火砖砌成，淄槽底部有透气孔， 透气孔小于矿石料块。
本实用新型在上述二个专利技术基础上改进的，时间历经二十 年，从技术角度上和炼铁大高炉一样可以大规模工业化生产，与大高 炉炼铁和氧气炼钢需投建炼铁高炉，焦炭生产，制氧，氧气炼钢四道 工序相比，用矿石直接还原生产直接还原铁与电炉配合炼钢，仅二道 工序，能减少钢铁生产工序，节省投资，节约能源，电炉钢质量好， 具有很高的经济效益和社会效益。
图1是本实用新型总体结构示意图。
图2是还原炉结构示意图。 图3是淄槽顶面展开示意图。图4是封气下料机结构示意图。
具体实施方式
本装置采用煤和矿石下行，还原气体上行的逆向相对运动方式， 使铁矿石被还原成直接还原铁。现结合附图详细说明如下
如图1所示，本装置包括炉体3、皮带输送机15、封气下料机6、 排渣机8、螺旋输送机7、冷却室5、热交换炉9、洗涤塔10和烟囱 13。
如图2所示，本装置炉体3内部分上下两个容室，即上容室11 和下容室12，两室中间由与炉体垂直夹角小于30度的淄槽组件4隔 开，淄槽组件有六个，如图3所示，两侧用耐火砖砌成，淄槽底部有 透气孔，透气孔小于矿石料块，下容室12外缠绕有环形风管14，封 气下料机6安装在炉体外周围，封气下料机6由8个叶片17组成， 如图4所示。
块煤经块煤皮带输送机2输送经过料斗和炉体外周围多个封气 下料机6进入炉下容室12，封气下料机6的数量根据炉容积大小而 定，以防止炉内气体从下煤口通过。还原气体是在炉下部容室12由 煤产生，并通过淄槽上透气孔进入上容室11。原料矿石或铁矿球和 混合一定比例的块煤通过斜桥或皮带输送机1输送到炉顶经料斗进 入炉内上容室11，在上容室向下运行时与下容室上升的热能还原性 气体相对运动，充分接触，块煤受热后气化，与下容室上升的还原性 气体一起予热，并还原上容室铁矿石，使氧化铁还原成金属铁，也就 是海绵铁或称直接还原铁产品，上容室化学反应式
Fe0+C0 t =Fe+C02 t Fe304+4H2 t =3Fe+4H20 Fe203+3H2 t =2Fe+3H20 Fe304+4C0 t =3Fe+4C02个 Fe203+3C0 t =2Fe+3C02 t 炉下容室是还原气体发生室，块煤在下容室与进入的一定比例的 蒸气接触燃烧，下室化学反应式
C+02 t =C02 t
C02 t +O2C0 t
CO t + H20=C02 t + H2 t
C02 t十C二2C0 t
矿石、块煤和炉下容室提供的还原气体相对运动，予热并还原了 炉内铁矿石，还原好的还原铁产品和块煤凭自重在炉内经淄槽组件4 在封闭情况经下料锥体16进入冷却室5，冷却方法是用冷煤气通过 煤气风机加压进入到冷却室5，再从冷却室5上部排出，冷却室上部 排出的煤气又经过洗涤塔10除尘洗涤冷却后再加压送到冷却室5进 行循环运动。炉下容室的煤被烧成固体渣后，通过螺旋排渣机7排出， 螺旋排渣机是无级调速。载热海绵铁溜到炉外冷却室冷却，将产品一 直冷却到100度以下时，通过皮带输送机15送到产品分离车间，分 离方法用磁辊分离块煤和还原铁产品。所有这些工作都是连续性作 业，如果热海绵铁配合电炉进行热装炼钢，则可减少下道工序电炉炼钢的电耗，不过应该注意产品在装卸，运输过程中应尽量减少于空气 接触的机会，以防再次氧化。
为了解决双容室不好调整温度的缺点，在下容室外安装3-4排环 形风管14，在炉下容室不同部位根据温度而强行鼓风，各排进风量 是根据炉内还原气体温度而调节。合适温度的还原性气体进入上容室 予热了铁矿石、块煤，块煤受热后气化与下容室上升的还原性气体一 起还原了上容室铁矿石，氧化铁失去氧而成为金属铁，也就是还原铁 或称海绵铁产品，特别强调热状还原铁要在封闭条件下冷却，冷却方 法是用冷煤气循环运动， 一直将热状还原铁冷却到100度以下排出， 通过皮带输送机15送到产品分离车间，分离方法用磁辊分离块煤和 还原铁产品。
炉上容室矿石或矿球原料混加一定比例的块煤，即使下容室提供 还原气体不理想，由于有块煤混杂在矿球原料中，块煤气化，还原了 周围矿石，透气性也较好。
在实际应用中本装置还配有蒸汽分泡，主要作用是将来自蒸汽锅 炉的蒸汽按比例分送到各进风管进入炉下容室。
权利要求1、一种直接还原法生产直接还原铁的装置，整个装置包括炉体(3)、皮带输送机(15)、封气下料机(6)、排渣机(8)、螺旋输送机(7)、冷却室(5)、热交换炉(9)和洗涤塔(10)，其特征是炉体(3)内分为上容室(11)和下容室(12)，两室中间由与炉体垂直夹角小于30度的淄槽组件(4)隔开，下容室(12)外缠绕有环形风管(14)，封气下料机(6)安装在炉体外周围。
2、 如权利要求1所述的直接还原法生产直接还原铁的装置，其特征 是所述的淄槽组件(4)有六个，两侧用耐火砖砌成，淄槽底部有透气 孔，透气孔小于矿石料块。
专利摘要本实用新型提供一种直接还原法生产直接还原铁的装置，整个装置包括炉体、皮带输送机、封气下料机、排渣机、螺旋输送机、冷却室、热交换炉和洗涤塔，其特征是炉体内分为上容室和下容室，两室中间由与炉体垂直夹角小于30度的淄槽组件隔开，下容室外缠绕有环形风管，封气下料机安装在炉体外周围。本装置不仅设备结构简单，减少投资，而且能够大规模工业化生产。
文档编号C21B13/00GK201261790SQ20082003015
公开日2009年6月24日 申请日期2008年9月2日 优先权日2008年9月2日
发明者胡宝锁 申请人:胡宝锁