一种直接还原铁生产用还原炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及直接还原铁生产加工技术领域，具体涉及一种直接还原铁生产用还原炉，包括炉体和炉体支座。炉体内设有多个竖立的反应罐；反应罐的进料口位于炉体的顶部；反应罐的出料口穿过设置在炉体内的冷却装置与位于炉体底部的转运装置连接。反应罐的横截面为腰圆形，按矩形阵列排布间隔设在炉体内。反应罐与炉体内壁之间形成的连贯区域为燃烧室；在燃烧室内自下往上设有至少两层相互交错的扼流板。本实用新型占地面积小、热能利用率高、生产成本低，能实现还原炉内炉料快速均匀受热。
【专利说明】
一种直接还原铁生产用还原炉
技术领域
[0001]本实用新型涉及直接还原铁生产加工技术领域，具体涉及一种直接还原铁生产用还原炉。
【背景技术】
[0002]直接还原铁，简称海绵铁，是用尚品位铁矿、球团矿或硫憐等杂质含量低的氧化铁在固态直接还原生产的冶金产品，其化学成分稳定，杂质含量少，可作为优质废钢的代用品，炼钢中配加直接还原铁是控制、稀释钢中有害元素的重要手段之一，同时也是改善钢材质量、增加钢材品种、发展钢铁冶金超短流程的重要原料，因此它成为世界各国具备资源条件的地区发展钢铁工业的选择。直接还原工艺根据使用还原剂的不同，可分为使用气体还原剂的气基直接还原法和使用固体还原剂的煤基直接还原法。由于我国拥有丰富的煤炭资源，因此目前使用固体的煤作为还原剂的煤基直接还原法具有广泛的运用前景。
[0003]在煤基直接还原法中，还原炉炉体本身的结构设计对直接还原的效果至关重要。目前还原炉主要采用在炉体内设置多个独立的矩形或圆形立式反应罐，反应罐主要由碳化硅材料整体烧结而成，在反应罐的四周设有煤气燃烧室，炉体内炉料通过反应罐罐壁的传热作用进行还原反应。现有的直接还原铁还原炉存在以下缺陷:还原炉中燃烧室采用的煤气等燃料燃烧加热时，热气直接由下往上运动，造成燃烧后的热气直接迅速地由排气口处排出，而部分反应罐还未得到充分加热，从而导致还原炉的热能利用率不高和资源的浪费，增加了还原铁的生产成本。因此，有必要设计一种新型直接还原铁生产用还原炉，以克服现有技术中的缺陷。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种占地面积小、热能利用率高、生产成本低，能实现还原炉内炉料受热快速均匀的新型直接还原铁生产用还原炉。
[0005]本实用新型通过下述技术方案来实现:
[0006]—种直接还原铁生产用还原炉，包括炉体和炉体支座，炉体呈矩形体；炉体的四周、顶部和底部均设有耐热隔热层;炉体的顶部设有排气废气管道;炉体内设有多个竖立的反应罐;反应罐的进料口位于炉体的顶部;反应罐的出料口穿过炉体内的冷却装置与位于炉体底部的皮带输送机连接。反应罐的横截面为腰圆形;反应罐按矩形阵列排布间隔设在炉体内；还原炉还包括加热装置;反应罐与炉体内壁之间形成的连贯区域为燃烧室;在燃烧室内自下往上设有至少两层相互交错的扼流板。
[0007]进一步地，上述扼流板在燃烧室内水平设置;位于燃烧室内最底部的扼流板为第一层扼流板;第一层扼流板位于沿燃烧室水平方向的中间区域，并与炉体左右两侧内壁分别设有间隙;位于燃烧室内奇数层扼流板的形状和材质均与第一层扼流板的形状和材质相同。
[0008]进一步地，与上述最底部的扼流板相邻的第二层扼流板位于燃烧室的左右两侧，并与炉体左右两侧内壁固定连接;位于燃烧室内偶数层扼流板的形状和材质均与第二层扼流板的形状和材质相同。
[0009]进一步地，上述的加热装置包括位于炉体内壁的多个喷嘴和位于炉体外部与喷嘴连通的供燃料管道。
[0010]进一步地，上述喷嘴沿炉体长度方向侧壁上间隔设置;相邻喷嘴之间设有反应罐。
[0011]进一步地，上述的冷却装置为设置在炉体下部的冷却水圈。
[0012]进一步地，上述的炉体的内壁上设有至少一个温度传感器;供燃料管道上设有至少一个压力传感器;温度传感器和压力传感器通过导线与设在炉体外部的计算机和控制台连接。
[0013]进一步地，上述废气管道底部设有换热器;换热器通过预热空气管道与喷嘴连通。
[0014]本实用新型与现有技术相比有以下优点:
[0015]本实用新型通过在炉体内设置按矩形阵列排布的截面形状为腰圆形的竖立反应罐，且在炉体的燃烧室内由下至上设置多层相互交错的扼流板，可以增加热气向上流动的路径，延长了热气在还原炉炉体中的存留时间，使得燃料有足够的时间充分燃烧，提高了炉体内的热能利用效率；同时腰圆形状的反应罐也有助于反应罐迅速直接的受热，提高了还原炉的工作效率，降低了生产成本。
【附图说明】
[0016]附图1是本实用新型的结构示意图；
[0017]附图2是图1中A-A向剖视图；
[0018]附图3是图1中B-B向剖视图；
[0019]附图4是图1中C-C向剖视图；
[0020]图中:1-炉体;2-燃烧室;3-反应罐；4-进料口；5-冷却水圈；6-出料口；7-皮带输送机;8-炉体支座;9-喷嘴；10-废气管道；11-换热器；12-供燃料管道；13-预热空气管道；14-耐热隔热层;15-温度传感器;16-压力传感器;17-第一层扼流板;18-第二层扼流板。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作更进一步的说明，以便本领域内的技术人员了解本实用新型。
[0022]本实用新型的一种直接还原铁生产用还原炉，包括炉体I和炉体支座8，炉体I呈矩形体;炉体I的四周、顶部和底部均设有耐热隔热层14;炉体I的顶部设有排气废气管道10;炉体I内设有多个竖立的反应罐3 ；反应罐3的进料口 4位于炉体I的顶部;反应罐3的出料口 6穿过炉体I内的冷却装置与位于炉体I底部的皮带输送机7连接。冷却装置为设置在炉体下部的冷却水圈5。反应罐3的横截面为腰圆形;反应罐3按矩形阵列排布间隔设在炉体I内；反应罐3内部的长为1500mm，宽为460mm，高为8163mm。反应罐3常用温度为1050?1150 °C，最高温度1200 °C。；反应罐3与炉体I内壁之间形成的连贯区域为燃烧室2;在燃烧室2内自下往上设有至少两层相互交错的扼流板。扼流板在燃烧室2内水平设置;位于燃烧室2内最底部的扼流板为第一层扼流板17 ；第一层扼流板17位于沿燃烧室2水平方向的中间区域，并与炉体I左右两侧内壁分别设有间隙;位于燃烧室2内奇数层扼流板的形状和材质均与第一层扼流板17的形状和材质相同。与上述最底部的扼流板17相邻的第二层扼流板18位于燃烧室2的左右两侧，并与炉体I左右两侧内壁固定连接;位于燃烧室2内偶数层扼流板的形状和材质均与第二层扼流板18的形状和材质相同。
[0023]还原炉还包括加热装置。加热装置包括位于炉体I内壁的多个喷嘴9和位于炉体I外部与喷嘴9连通的供燃料管道12。喷嘴共设置84个，沿炉体I长度方向侧壁上间隔设置;相邻喷嘴9之间设有反应罐3。炉体I的内壁上设有43个温度传感器15;供燃料管道12上设有9个压力传感器16;温度传感器15和压力传感器16通过导线与设在炉体I外部的计算机和控制台连接。控制台的PLC系统根据温度传感器15和压力传感器16监测得到的数据信号即时调整燃料供给量以微量调节还原温度。废气管道10底部设有换热器11;换热器11通过预热空气管道13与喷嘴9连通。
[0024]本实用新型装置以各类煤气为燃料，以经过筛分的块矿或球团与固体还原剂(各种类型的煤)混合成的原料为炉料。燃料通过喷嘴9在炉体I内立式的反应罐3之间燃烧加热，炉料从进料口 4连续加入，经炉体I内封闭的立式反应罐3中进行预热、还原、冷却、分离等阶段。反应罐3的还原时间为12h?18h，可根据实际所需产品及使用的原料成分由出料口6进行调节。
[0025]以上实施方式仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此尽管本说明书参照上述的各个实施方式对本实用新型已进行了详细的说明，但是本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换;而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种直接还原铁生产用还原炉，包括炉体(I)和炉体支座(8)，所述炉体(I)呈长方形体;所述炉体(I)的四周、顶部和底部均设有耐热隔热层(14);所述炉体(I)的顶部设有废气管道(10);所述炉体(I)内设有多个竖立的反应罐(3);所述反应罐(3)的进料口(4)位于炉体(I)的顶部;所述反应罐(3)的出料口(6)穿过炉体(I)内的冷却装置与位于炉体(I)底部的皮带输送机(7)连接，其特征在于，所述反应罐(3)的横截面为腰圆形;所述反应罐(3)按矩形阵列排布间隔设在炉体(I)内；所述还原炉还包括加热装置;所述反应罐(3)与炉体(I)内壁之间形成的连贯区域为燃烧室(2);在所述燃烧室(2)内自下往上设有至少两层相互交错的扼流板。2.如权利要求1所述的一种直接还原铁生产用还原炉，其特征在于，所述扼流板在燃烧室(2)内水平设置;位于所述燃烧室(2)内最底部的扼流板为第一层扼流板(17);所述第一层扼流板(17)位于沿燃烧室(2)水平方向的中间区域，并与炉体(I)左右两侧内壁均有间隙;位于所述燃烧室(2)内奇数层扼流板的形状和材质均与第一层扼流板(17)的形状和材质相同。3.如权利要求2所述的一种直接还原铁生产用还原炉，其特征在于，与所述最底部的扼流板(17)相邻的第二层扼流板(18)位于所述燃烧室(2)的左右两侧，并与炉体(I)左右两侧内壁固定连接;位于所述燃烧室(2)内偶数层扼流板的形状和材质均与第二层扼流板(18)的形状和材质相同。4.如权利要求3所述的一种直接还原铁生产用还原炉，其特征在于，所述的加热装置包括位于炉体(I)内壁的多个喷嘴(9)和位于炉体(I)外部与喷嘴(9)连通的供燃料管道(12)。5.如权利要求4所述的一种直接还原铁生产用还原炉，其特征在于，所述喷嘴(9)沿炉体(I)长度方向侧壁上间隔设置;所述相邻喷嘴(9)之间设有反应罐(3)。6.如权利要求5所述的一种直接还原铁生产用还原炉，其特征在于，所述的冷却装置为设置在炉体下部的冷却水圈(5)。7.如权利要求6所述的一种直接还原铁生产用还原炉，其特征在于，所述的炉体(I)的内壁上设有至少一个温度传感器(15);所述供燃料管道(12)上设有至少一个压力传感器(16);所述温度传感器(15)和压力传感器(16)通过导线与设在炉体(I)外部的计算机和控制台连接。8.如权利要求7所述的一种直接还原铁生产用还原炉，其特征在于，所述废气管道(10)底部设有换热器(11);所述换热器(11)通过预热空气管道(13)与喷嘴(9)连通。
【文档编号】C21B13/04GK205576193SQ201620410078
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】孙桂云, 汪华军, 王瑞坤
【申请人】山东翔龙管业有限公司