专利名称：分离式双还原炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于铁矿直接还原的新型分离式双还原炉。
目前，国际上最广泛采用的还原技术是竖炉还原法，如“竖炉运动床法”、“流化床法”、“反应器固定床法”和双容室还原炉，这些炉型的炉体均为一体化，整个还原过程都在一个炉体内进行，还原的基本原理相同，只是炉型和操作方法有所区别。在这些结构的炉体中，所用的还原气体有纯氢气还原剂以及一氧化碳和氢气的混合还原剂。这种混合还原剂在实际生产中具有明显的缺陷，即1、所有的矿料均需加热到800-900℃才能出炉；2、所有的矿料不管还原快慢均以最慢还原为出炉速度。由于氢气的还原温度为800-900℃，还原速度为20分钟，而一氧化碳的还原温度为500-600℃，还原速度为40分钟，二者的还原温度与还原速度相差很大。矿料有55％以上要与氢气还原，另有45％与一氧化碳还原。也就是说，由于其结构所限，与一氧化碳还原结束的矿料必须在炉体内继续加热升温至800-900℃才能最后出炉，而与氢气还原的矿料必须等待与一氧化碳还原的矿料完成还原过程后再一起出炉，约有45％的矿料白白浪费了约300℃的热量，而55％的矿料又浪费了一倍的时间。这种炉体造成了热能和还原气体的极大浪费，同时还原时间也被延长，产出效率较低。
本实用新型的目的就是为解决上述背景技术中存在的不足，而提出一种新型分离结构的炉型，使矿料在分离的炉体中分别与氢气和一氧化碳进行还原，降低热能、还原气体的损失和还原时间的浪费，提高产出效率。
实现上述目的的技术解决方案是这种分离式双还原炉包括料仓、布料钟、下料装置、出料溜槽、出料口和煤气洗涤塔，其主要是CO还原炉和H2还原炉为两个独立的炉体，二者之间由气体通道连通。CO还原炉位于H2还原炉的上部，所说的气体通道将H2还原炉的上部与CO还原炉的下部连通。在H2还原炉的下部具有还原气体进气环管，CO还原炉的下部设有冷却室进气环管和冷却室排气环管。H2还原炉通过下料管和下料装置与料仓连接。CO还原炉上部的集气管经过煤气洗涤塔后又与冷却室进气环管相通。H2还原炉的支撑柱与地面支撑。所说的下料装置均为电磁振动下料机。所说的还原气体进气环管、冷却室进气环管、冷却室排气环管、集气管、气体通道均以环状固定在CO还原炉和H2还原炉的外壁上，且与CO还原炉或H2还原炉内腔相通。
附图
为本实用新型的结构示意图。
如附图所示本实用新型的主要结构特点是具有上、下两部分还原炉体，其中上面为CO还原炉7，下面为H2还原炉15。在H2还原炉15的上部与CO还原炉7的下部之间由气体通道8互相连通。还原气体进气环管16连接在H2还原炉15的下部。在CO还原炉的上部具有一环形集气管2，下部还设有冷却室排气环管9和冷却室进气环管10。所说的气体通道8、还原气体进气环管16、冷却室排气环管9、冷却室进气环管10以及集气管6均以环形设置在CO还原炉7或H2还原炉15的外周，且均与各自相应的还原炉内腔相通。在料仓4下面具有二个通道，一个是通过下料装置5直接与CO还原炉7相通；另一个直接通过下料管3和下料装置12进入H2还原炉15。所说的下料装置5、11、12、17均为电磁振动下料机。煤气洗涤塔1串联在集气管2和冷却室进气环管10之间。在H2还原炉15的下部设有将炉体与地面支撑的支撑柱18。
位于料仓4内的矿料自上而下分别由下料装置5和下料管3、下料装置12以及布料钟6、14进入CO还原炉7和H2还原炉15。而还原气体(包括CO和H2)是由还原气体进气环管16首先进入H2还原炉15后即被迅速分离，H2在H2还原炉15内参与矿料的还原，CO通过气体通道8上行进入CO还原炉7内与矿料进行还原。
H2还原炉15在连续生产的情况下一直处于高温状态，已预热至500℃的矿料经下料装置12和布料钟14不断进入炉体内，很快就升温至800℃以上。由于炉内的温度恰是H2还原的最佳温度，还原气体中50％以上的H2均有效地与氧化物进行还原。加之H2的还原速度比CO快一倍，所以H2还原炉15的出料速度也比CO还原炉7的出料速度快一倍。完成还原过程的矿料由出料口17放出，此时放出的矿料载热在700-800℃之间，可直接进入电弧炉中炼钢。由H2还原炉15上行的CO气体进入CO还原炉7内的温度可达600℃左右，亦即CO的最佳还原温度。由于该炉内温度降低、气体流速减慢、气体体积也减小，且有45％以上的CO气体参与了还原。尽管还原速度比H2还原炉15慢了一倍，但却充分利用了还原剂，还减少了还原剂的无效损失，至少也与现有技术的还原时间相同。还原后的矿料由下料装置11及溜槽13放出。
经过充分还原后的CO和H2气体的浓度已降至很低，绝大多数反应生成了H2O和CO2，再由集气管2排至煤气洗涤塔1。经洗涤整理后去除了H2O和部分CO2，虽然总体积减少了，但H2和CO的浓度却得到了相应地提高，同时温度降到60℃以下，再用罗茨风机加压，又重新利用这些气体通过冷却室进气环管10和排气环管9对CO还原炉7下部的还原铁进行冷却，以便成品能迅速出炉。
本实用新型由于采取了将H2和CO分别在两个分离的炉体内对矿料进行还原的结构，改变了传统的两种还原气体同在一个炉体内用一样的温度、一样的时间、一齐混合还原的炉体结构及还原工艺，大大减少了热量和还原时间的损失，既增加了产量，又提高了质量，节能增效作用非常显著，并且大大降低了生产成本。
权利要求1.一种分离式双还原炉，包括料仓(4)、布料钟(6、14)、下料装置(5、11、12)、出料溜槽(13)、出料口(17)和煤气洗涤塔(1)，其特征是CO还原炉(7)和H2还原炉(15)为两个独立的炉体，二者之间由气体通道(8)连通。
2.如权利要求1所述的双还原炉，其特征是CO还原炉(7)位于H2还原炉(15)的上部，所说的气体通道(8)是由H2还原炉(15)的上部与CO还原炉(7)的下部连通。
3.如权利要求1或2所述的双还原炉，其特征是在H2还原炉(15)的下部具有还原气体进气环管(16),CO还原炉(7)的下部设有冷却室进气环管(10)和冷却室排气环管(9)。
4.如权利要求1所述的双还原炉，其特征是H2还原炉(7)通过下料管(3)和下料装置(12)与料仓(4)连接。
5.如权利要求1所述的双还原炉，其特征是CO还原炉(7)上部的集气管(2)经过煤气洗涤塔(1)后又与冷却室进气环管(10)相通。
6.如权利要求1所述的双还原炉，其特征是H2还原炉(15)的支撑柱(18)与地面支撑。
7.如权利要求1所述的双还原炉，其特征是所说的下料装置(5、11、12)均为电磁振动下料机。
8.如权利要求1或3所述的双还原炉，其特征是所说的还原气体进气环管(16)、冷却室进气环管(10)、冷却室排气环管(9)、集气管(2)、气体通道(8)均以环状固定在CO还原炉和H2还原炉(15)的外壁上，且与CO还原炉(7)或H2还原炉(15)相通。
专利摘要一种分离式还原炉,在分离设置的CO还原炉7和H
文档编号C21B13/00GK2327694SQ9823281
公开日1999年7月7日 申请日期1998年6月23日 优先权日1998年6月23日
发明者雷少军, 马长安, 马丹阳 申请人:陕西海达科技企业公司