一种用于还原氧化铁的装置的制作方法

本发明属于还原铁生产领域，更具体地说，是涉及一种用于还原氧化铁的装置。

背景技术：

目前，直接还原氧化铁的工艺一般包括煤基直接还原和气基直接还原工艺，代表设备包括煤基回转窑、气基竖炉等，现有的直接还原氧化铁的装置，具有反应时间长，还原效率低，单套设备还原产物产量低的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于还原氧化铁的装置，旨在解决现有装置反应时间长，还原效率低，单套设备还原产物产量低的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种用于还原氧化铁的装置，包括：

反应室，沿同一方向上间隔的设有多个，各所述反应室前后两侧分别设有炉门；

燃烧室，设有多个，各所述燃烧室分别设置在相邻的所述反应室之间；各所述燃烧室至少包括两面导热墙；各所述燃烧室分别借助所述导热墙加热与所述燃烧室相邻的所述反应室；

运料车，设有多个，分别设置于各所述反应室内，各所述运料车分别用于承载氧化铁物料、装载还原产物；以及

供气管路，设置在多个所述反应室的下方，所述供气管路分别与各所述反应室借助管路连通，用于向各所述反应室内提供焦炉煤气或/和空气。

作为本申请另一实施例，所述运料车包括：

底板，上设有多个走行轮；

侧板，设有四块，分别设置在所述底板上，用于与所述底板组成顶端开口的箱体；以及

挡料件，设置在所述箱体内，与所述底板固定连接，用于分隔所述氧化铁物料、且在所述箱体的下部形成中空结构；所述挡料件上设有多个通气孔。

作为本申请另一实施例，所述挡料件包括倒v形板，所述倒v形板的两端分别与所述底板连接，所述倒v形板上设有多个通气孔。

作为本申请另一实施例，所述底板上设有多个下料口；所述底板上转动连接有多个托板，所述托板与所述下料口一一对应，用于遮盖所述下料口；各所述走行轮分别设置在各所述托板上。

作为本申请另一实施例，各所述托板上分别设有卡板；

所述底板下板面设有多个卡槽，各所述卡槽分别用于与所述卡板卡接。

作为本申请另一实施例，各所述侧板上分别设有多个沿厚度方向将所述侧板贯穿的贯穿孔。

作为本申请另一实施例，所述供气管路包括：

第一供气管，设置在多个所述反应室的下方，一端封口，另一端与第一供气源连通，所述第一供气管上设有多根第一支管，各所述第一支管分别穿过所述反应室的底部与各所述反应室连通；以及

第二供气管，设置在多个所述反应室的下方，与所述第一供气管相邻设置，一端封口，另一端与第二供气源连通，所述第二供气管上设有多根第二支管，各所述第二支管分别穿过所述反应室的底部与各所述反应室连通。

作为本申请另一实施例，所述反应室外设有用于驱动所述运料车移动的驱动件；

所述运料车上设有用于与所述推动件连接的连接件。

作为本申请另一实施例，所述挡料件借助加强筋分别与各所述侧板连接。

作为本申请另一实施例，该一种用于还原氧化铁的装置还包括多个分别用于向所述运料车内送料的料斗，各所述料斗分别设置于各所述反应室外。

本发明提供的一种用于还原氧化铁的装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明一种用于还原氧化铁的装置，焦炉煤气在反应室内燃烧，直接给氧化铁物料进行加热，作为导热墙传热的补充，能大幅度提高氧化铁物料的升温速度。焦炉煤气不仅可以充当供热剂，也可以作为还原剂进行使用，焦炉煤气能根据反应室内的温度精准投放，保证在最佳还原温度时，发生还原反应，提高氧化铁物料的还原效率。运料车的设置将氧化铁物料与反应室侧壁分开，避免了氧化铁与反应室侧壁的粘结，方便了最终产物的运送。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种用于还原氧化铁的装置的剖面结构示意图；

图2为本发明所采用的运料车的剖面结构示意图；

图3为图2所采用的运料车的侧视结构示意图；

图4为图2所采用的运料车的俯视结构示意图；

图5为沿图3中a-a线的剖视结构示意图；

图6为图5去除托板结构的剖视结构示意图；

图7为图6中b处结构的放大示意图。

图8为图3所采用的运料车处于卸料作业时的侧视结构示意图。

图中：2、反应室；21、炉门；3、燃烧室；31、导热墙；4、运料车；41、底板；411、下料口；412、托板；413、卡板；414、卡槽；42、侧板；421、贯穿孔；43、挡料件；431、通气孔；44、走行轮；5、供气管路；51、第一供气管；511、第一支管；52、第二供气管；521、第二支管；6、加强筋。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参阅图1及图2，现对本发明提供的一种用于还原氧化铁的装置进行说明。所述一种用于还原氧化铁的装置，包括反应室2、燃烧室3、运料车4以及供气管路5，反应室2沿同一方向上间隔的设有多个，各反应室2前后两侧分别设有炉门21；燃烧室3设有多个，各燃烧室3分别设置在相邻的反应室2之间；各燃烧室3至少包括两面导热墙31；各燃烧室3分别借助导热墙31加热与燃烧室3相邻的反应室2；运料车4设有多个，分别设置于各反应室2内，各运料车4分别用于承载氧化铁物料、装载还原产物；供气管路5设置在多个反应室2的下方，供气管路5分别与各反应室2借助管路连通，用于向各反应室2内提供焦炉煤气或/和空气。

先向燃烧室3内持续通入焦炉煤气进行燃烧，燃烧室3燃烧产生的热量借助导热墙31对反应室2进行加热，然后将氧化铁物料装入运料车4内，并将运料车4运送至反应室2内，然后关闭炉门21，打开供气管路5，使供气管路5同时向反应室2内通入焦炉煤气和空气。在生产过程中，经过燃烧室3加热的反应室2内的温度处于焦炉煤气着火点之上，因此从供气管路5提供的焦炉煤气和空气进入反应室2内后会产生燃烧，从反应室2的下部加热氧化铁原料，此时的氧化铁物料分别吸收两侧导热墙31以及从反应室2下部提供的热量。反应室2内的温度到达一定值后，使供气管路5向反应室2内仅提供焦炉煤气，此时焦炉煤气不再燃烧，而是作为还原剂与氧化铁物料发生还原反应，反应完成后，关闭焦炉煤气，并打开炉门21将运料车4推出反应室2，进入下一步工序，使运料车4依次完成卸载还原产物和重新装入氧化铁的作业。

本发明提供的一种用于还原氧化铁的装置，与现有技术相比，焦炉煤气在反应室2内燃烧，直接给氧化铁物料进行加热，作为导热墙31传热的补充，能大幅度提高氧化铁物料的升温速度,缩短整个工艺流程所需的时间。焦炉煤气初期充当供热剂，后期作为还原剂进行使用，焦炉煤气能根据反应室2内的温度精准投放，保证在最佳还原温度时，发生还原反应，提高氧化铁物料的还原效率。运料车4的设置将氧化铁物料与反应室2侧壁分开，避免了氧化铁与反应室2侧壁的粘结，方便了最终还原产物的运送。反应室2设有多个，有效的利用了各燃烧室3产生的热能，提高了该用于还原氧化铁的焦炉还原氧化铁物料的工作效率。

需要说明的是，各反应室2、各燃烧室3均通过管路与尾气处理装置连通。尾气处理装置能及时收集并处理各反应室2、各燃烧室3产生的废气和多余煤气，提高了该一种用于还原氧化铁的装置的环保性。

在本实施例中，运料车4采用金属耐烧材质组成，具有优良的导热性，能快速的将反应室2的温度传递给氧化铁物料。

反应室2内设有测温组件，测温组件包括温度传感器、与温度传感器电连接、设置于反应室2外的控制器以及与控制器电连接的温度显示装置，作业人员可以在反应室2外根据温度显示装置，及时的了解反应室2内的温度情况。

作为本发明提供的一种用于还原氧化铁的装置的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图7，运料车4包括底板41、侧板42以及挡料件43，底板41上设有多个走行轮44；侧板42设有四块，分别设置在底板41上，分别设置在底板41的四个侧边上，且相邻侧板42之间相连接，用于与底板41组成顶端开口的长方体箱体；挡料件43设置在长方形箱体内，与底板41固定连接，用于分隔氧化铁物料、且在长方体箱体的下部形成中空结构；挡料件43上设有多个通气孔431。焦炉煤气从供气管路5进入反应室2内，并进入挡料件43在长方形箱体内形成的中空结构，焦炉煤气在中空结构中燃烧，加热氧化铁物料，同时焦炉煤气燃烧产生的热废气依次穿过通气孔431、氧化铁物料，热废气直接对氧化铁物料进行加热，提高了氧化铁物料的升温速度。挡料件43使得运料车4下部具有中空结构，给焦炉煤气的燃烧提供空间，提高了氧化铁物料的升温速率；缩短了氧化铁加热过程所需的时间。挡料件43设置在长方形箱体内，占用了长方形箱体的一部分空间，提高了氧化铁物料的堆积高度，减小了氧化铁物料堆积的厚度，使得氧化铁物料受热更均匀，提高了氧化铁物料的升温速度。

在本实施中，挡料件43与侧板42之间预留有盛放物料的通道。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图6，挡料件43包括倒v形板，倒v形板的两端分别与底板41连接，倒v形板的上设有多个通气孔431。倒v形板结构简单，且与底板41连接形成三角结构，提高挡料件43的稳定性，提高了挡料件43的使用寿命，避免了氧化铁物料压坏挡料件43。通气孔431设有多个，方便了焦炉煤气燃烧产生的废热气扩散至氧化铁物料之间的间隙，并对氧化铁物料进行加热。

在本实施例中，倒v形板包括第一倾斜板以及第二倾斜板，第一倾斜板倾斜的固定在底板41上；第一倾斜板上设有多个通气孔431；第二倾斜板倾斜的设置在底板41上，第二倾斜板的侧边与第一倾斜板侧边连接形成倒v形板；第二倾斜板上设有多个通气孔431。第一倾斜板、第二倾斜板的长度小于等于底板41的长度。

在本实施例中，挡料件43也包括多根间隔设置的通气管，通气管侧壁设有多个通气孔431，通气管设置于底板41上，通气管一端穿透底板41与反应室2底部空间连通，另一端位于长方形箱体内且与长方形箱体连通。焦炉煤气或空气从反应室2的底部进入通气管内并在通气管内进行燃烧。通气管也在底板41和侧板42形成的长方形箱体内形成中空的空间，有利于氧化铁物料的分散，有效的提高了加热氧化铁物料的工作效率。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请一并参阅图2至图8，底板41上设有多个下料口411；底板41上转动连接有多个托板412，托板412与下料口411一一对应，用于遮盖下料口411，各走行轮44分别设置在托板412上。运料车4内的氧化铁物料被还原后，反应室2上一侧的炉门21打开，运料车4被推出反应室2，当运动至储罐位置时，运料车4底部设有的托板412下面为悬空状态，托板412依次打开，运料车4内的反应产物分别从下料口411处落下，运料车4返回反应室2时，托板412再依次关闭。托板412的设置方便了运料车4内物料的装卸。走行轮44设置在托板412上，当托板412关闭时，多个走行轮44支撑整个运料车4，托板412打开时，走行轮44可以起到重锤的作用，避免托板412的卡阻。

在本实施例中，各托板412上分别设有卡板413；底板41下板面设有多个卡槽414，各卡槽414分别用于与卡板413卡接。卡槽414与卡板413的配合，提高了托板412结构在底板41上的稳定性。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图8，各侧板42上分别设有多个沿厚度方向将侧板42贯穿的贯穿孔421。侧板42采用镂空结构，使焦炉煤气燃烧产生的热废气能穿过氧化铁物料，有利于氧化铁物料温度的迅速提高，且氧化铁物料发生还原反应时，氧化铁物料膨胀产生的压力能透过贯穿孔421传递给反应室2侧壁，减少运料车4的变形。

在本实施例中，底板41、托板412不作镂空设置，减少了降尘，避免了堵塞供气管路5。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请参阅图1，供气管路5包括第一供气管51以及第二供气管52，第一供气管51设置在多个反应室2的下方，一端封口，另一端与第一供气源连通，第一供气管51上设有多根第一支管511，各第一支管511分别穿过反应室2的底部与各反应室2连通；第二供气管52设置在多个反应室2的下方，与第一供气管51相邻设置，一端封口，另一端与第二供气源连通，第二供气管52上设有多根第二支管521，各第二支管521分别穿过反应室2的底部与各反应室2连通。第一供气管51、第二供气管52分别与焦炉煤气的供气源、空气的供气源连通，方便作业人员对供气管路5供气种类的调节。

需要说明的是，第一支管511、第二支管521插入反应室2内的一端设有喷嘴，且第一支管511、第二支管521上分别设置有控制阀门。一个反应室2内分别设有多个第一支管511和第二支管521，有利于焦炉煤气、空气在反应室2内的均匀分布。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，各反应室2外分别设有用于驱动运料车4移动的驱动件；各运料车4上分别设有用于与推动件连接的连接件。

驱动件为气缸、推杆以及油缸中的一种或几种，只要能实现驱动功能即可。

连接件为螺栓结构、轴销结构以及铰接结构中的一种或几种，只要能实现与驱动件的可拆卸连接即可。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，该用于还原氧化铁的装置还包括多个分别用于向运料车4内送料的料斗，各料斗分别设置于各反应室2外。当炉门21打开，运料车4被推送至反应室2外，完成卸料作业后，运料车4在驱动件的驱动下作返回运动，运料车4在返回的移动过程中，设置于反应室2外的料斗打开并将氧化铁物料装入运料车4内。

在本实施例中，料斗也有只设有一个的情况，料斗设有一个时，料斗设置在外部负责开关炉门21的车上，随车移动到每个打开的炉门21前与运料车4对正，装料。装完，关上炉门21，再到指定地点把料斗装满。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，请一并参阅图1、图2及图4，挡料件43借助加强筋6分别与各侧板42连接。加强筋6能提高挡料件43的牢固性，避免挡料件43在使用过程中被氧化铁物料损坏。

作为本发明实施例的一种具体实施方式，运料车4包括四个侧板42，四个侧板42围合成两端开口的矩形箱体，挡料件43设置在矩形箱体内，挡料件43借助多个加强筋6分别与各侧板42连接。加强筋6的一端与挡料件43连接，另一端与围城矩形箱体的侧板42连接且与矩形箱体的底端持平，各加强筋6分别沿侧板42的长度方向间隔设置，两个相对设置的加强筋6的底端通过转轴结构转动连接有托板412，托板412的下板面连接有走行轮44。

需要说明的是，相邻加强筋6之间的距离大于、等于托板412的长度，且相邻加强筋6之间的距离应该小于托板412长度与氧化铁物料含有的直径之和。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。