一种直接还原铁的生产系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种直接还原铁的生产系统。
【背景技术】
[0002]中国的电炉钢产量世界第一，虽然电炉钢产量占钢铁总量的1%，但由于废钢的短缺、质量差，因而有对直接还原铁的需求。目前，中国直接还原铁的年产量在几十万吨，而年需求量却为千万吨，供求严重不平衡，因此直接还原铁技术具有广阔的市场前景。
[0003]直接还原炼铁工艺按主体设备可分为竖炉法、回转窑法、转底炉法、反应罐法、罐式炉法和流化床法等，其中竖炉法工艺成熟，操作简单，生产效率高且投资成本低，应用范围最为广泛，但是传统的竖炉需要大量的热能对还原气体进行加热，能量损耗非常大，并且对生产出的还原铁进行冷却的效率低。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型旨在解决上面描述的问题。本实用新型的目的是提供一种直接还原铁的生产系统。
[0005]包括给料设备、还原炉、冷却夹套、冷却管和气体通道，其中给料设备与还原炉连通，冷却夹套和冷却管均位于还原炉上，气体通道的两端分别与还原炉的内部连通，并与还原炉的内部构成循环通路；
[0006]其中，还原炉上设有第一还原气进口、第二还原气进口、第一还原气出口和第二还原气出口，其中第一还原气进口和第一还原气出口通过冷却管连通，第一还原气出口与第二还原气进口通过气体通道连通，第二还原气进口和第二还原气出口均与还原炉的内部连通。
[0007]其中，还原炉自上而下包括还原区、等压区和冷却区，其中第一还原气进口位于冷却区的下端，第一还原气出口位于等压区)的下端，第二还原气进口位于还原区的下端，第二还原气出口位于还原炉的顶部。
[0008]其中，给料设备包括至少一个给料器和至少一个锁气器，至少一个锁气器设置于至少一个给料器和还原炉之间，至少一个给料器和至少一个锁气器一一对应。
[0009]其中，生产系统还包括气体加热设备，气体通道包括第一气体通道和第二气体通道，第一还原气体出口与气体加热设备通过第一气体通道连通，气体加热设备与第二还原气体进口通过第二气体通道连通。
[0010]其中，还原炉还包括出料口，出料口位于冷却区的下方，出料口设有控制出料口开合的下料控制器。
[0011]其中，冷却夹套套于还原炉的外壁上与冷却区对应的位置，冷却管环绕设置于还原炉的内壁上与冷却区对应的位置。
[0012]其中，第二还原气进口和第二还原气出口分别位于还原炉的两侧。
[0013]其中，还原炉的顶部还设有检测孔，检测孔与第二还原气出口分别位于还原炉的两侧，给料设备位于检测孔和第二还原气出口之间。
[0014]其中，至少一个给料器和至少一个锁气器的个数均为4个。
[0015]本实用新型的直接还原铁的生产系统，具有操作简单方便，生产效率高，耗能低的特点。
[0016]参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本实用新型的其他特性特征和优点将变得清晰。
【附图说明】
[0017]并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。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，可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1示例性地示出了根据本实用新型的直接还原铁的生产系统的示意图。
【具体实施方式】
[0019]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0020]本实用新型提供了一种直接还原铁的生产系统，通过在冷却区设置冷却夹套和冷却管，增大还原铁铁的冷却效率，同时将冷却管的出口与还原气体进口连通，通过生铁的热量对还原气体实现预热，实现了能量的循环利用，减少了能量损耗。
[0021]如图1所示，一种直接还原铁的生产系统I，包括给料设备10、还原炉20、冷却夹套30、冷却管40和气体通道，其中给料设备10与还原炉20连通，冷却夹套30和冷却管40均位于还原炉20壁上，气体通道的两端分别与还原炉20连通，并与还原炉20构成循环通路。
[0022]其中，还原炉20上设有第一还原气进口 210、第二还原气进口 220、第一还原气出口230、第二还原气出口 240，其中第一还原气进口 210和第一还原气出口 230通过冷却管40连通，第一还原气出口 230通过气体通道与第二还原气进口 220连通，第二还原气进口 220与第二还原气出口 240连通。
[0023]值得说明的是，第一还原气进口210和第一还原气出口 230并不与还原炉(20)的内部连通，而只是通过冷却管40相连通，第二还原气进口 220和第二还原气出口 240均与还原炉的内部相通，生产系统工作过程中，还原气体先从第一还原气进口 210进入冷却管，并通过冷却管壁40吸收生产出的海绵铁的热量，达到预热的目的，并从第一还原气出口 230经过气体通道进入第二还原气入口 220，并进入还原炉内进行自下而上的运动，同时给料设备10不断地向还原炉20内投放铁矿石，铁矿石自上而下运动，与还原气体对向相遇，被还原成海绵铁。
[0024]其中，本装置的还原气可以为天然气、天然气重整气、焦炉煤气和煤气化合成气等等，也可为各种还原气的混合气。在还原炉发生的主要反应包括:
[0025]Fe203+3C0 = 2Fe+3C02 或
[0026]Fe203+ = 2Fe+3H20 或
[0027]CH4+H20 = C0+3H2 或
[0028]CH4+C02 = 2C0+2H2。
[0029]还原炉20自上而下包括还原区201、等压区202和冷却区203，其中第一还原气进口210位于冷却区203的下端，第一还原气出口 230位于等压区202的下端，第二还原气进口 220位于还原区201的下端，第二还原气出口 240位于还原炉20的顶部。
[0030]其中冷却区203用于将还原区生产出的海绵铁进行冷却，当然，如果若想用热直接还原铁炼钢，竖炉可不设冷却区，热直接还原铁可用密封保温罐装运到炼钢车间去冶炼。而等压区202作为缓冲区，其设置的目的是为了将高温的还原区与低温冷却区隔开，避免进入还原炉20内的热的还原气进入冷却区，从而无