一种直接还原铁的储存装置的制作方法

本技术属于氢冶金，尤其是一种直接还原铁的储存装置。

背景技术：

1、在当今减少高能耗、避免高污染、高排放的背景下，“富氢工业气体直接还原”气基立式竖炉冶金技术应运而生，其具有低能耗和高生产率的优点，世界上约80％的直接还原铁是通过气基立式竖炉工艺生产的。气基式竖炉生产的成品根据工艺不同分为冷态和热态两种，成品料可直接加入电炉进行炼钢。成品料运输至电炉区有两种方法，管道气力输送和汽车运输，运输方式主要取决于气基竖炉区域与电炉区域的距离，当两者距离小于350米可使用管道气力输送方式，当两者距离大于350米时采用汽车运输的方式。

2、气基立式竖炉生产的成品dri（直接还原铁）是一种可自燃材料，暴露在氧气和水中可能因发生化学反应而被点燃，产生热和易燃气体—氢气，进而形成爆炸性环境。任何情况下，dri必须妥善输送和储存，防止发生大面积二次氧化，避免因dri升温失控而达到其熔点。

3、由于冷态成品料—dri暴露在空气中易发生氧化，因此，不论从设计角度还是从运营角度来说，dri的运输和储存系统（如产品物料输送系统中的输送机和筒仓）中都要考虑采取适当的安全措施。为此，需要合理设计、配置dri储存系统，达到工厂生产对产品的质量要求，并确保设备及储存方法符合国家环境保护要求。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是提供一种直接还原铁的储存装置，以保证dri在长期储存过程中不发生氧化。

2、为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：其包括筒仓、释气管网、注气管网、封气管网和氮气管路；所述筒仓包括下部的下锥部、中部的筒体部和上部的上锥部；所述封气管网位于下锥部的内部，并设有氮气喷嘴；所述注气管网位于筒体部的内下部，并设有氮气喷嘴；所述释气管网位于筒体部的内上部，并设有氮气喷嘴；所述释气管网、注气管网和封气管网均通过氮气管路连通氮气气源；所述筒仓顶部连通有通风机；所述封气管网在下锥部的内部环绕一圈，其氮气喷嘴为若干个并在封气管网上均匀分布一圈；所述注气管网在筒体部的内下部环绕一圈，其氮气喷嘴为若干个并在注气管网上均匀分布一圈；所述释气管网在筒体部的内上部环绕一圈，其氮气喷嘴为若干个并在释气管网上均匀分布一圈。进一步的，所述封气管网上的氮气喷嘴为四个、注气管网上的氮气喷嘴为六个、释气管网的氮气喷嘴为六个。

3、本实用新型所述氮气管路包括分别连通释气管网、注气管网和封气管网的三根分管路，三根分管路汇合后的惰化主管路与氮气气源连通；每根分管路上均设有减压阀和气动球阀。进一步的所述惰化主管路上设有出气截止总阀和流量计。

4、本实用新型所述筒仓内设有料位检测系统、温度检测系统、氢氧传感器和压力变送器。

5、本实用新型所述筒仓顶部设有防爆门。

6、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：如dri发生自燃，一般是从筒仓的下部开始，其料仓下部dri成为融化结固状态，影响正常生产的进行；本实用新型根据筒仓特征，设计安全、有效、合理的封气、注气、释气装置，保证氮气能够最大限度地均匀的渗入dri料层内，避免气体沟流（指在流固系统或者气液系统中，由于不均匀的流动，流体打开了一条阻力很小的通道，形成所谓沟，以极短时间通过床层）情况发生。本实用新型通过合理的氮气保护布局，使成品dri不暴露在空气中，减少与氧气和水的接触，避免发生化学反应而被点燃；用于保证dri在长期储存过程中不发生氧化，不产生自燃和阴燃，降低冷dri融化固结的概率，确保dri质量正常服务于下道工序。

技术特征：

1.一种直接还原铁的储存装置，其特征在于：其包括筒仓（1）、释气管网（2）、注气管网（3）、封气管网（4）和氮气管路；所述筒仓包括下部的下锥部、中部的筒体部和上部的上锥部；所述封气管网（4）位于下锥部的内部，并设有氮气喷嘴；所述注气管网（3）位于筒体部的内下部，并设有氮气喷嘴；所述释气管网（2）位于筒体部的内上部，并设有氮气喷嘴；所述释气管网（2）、注气管网（3）和封气管网（4）均通过氮气管路连通氮气气源；所述筒仓（1）顶部连通有通风机（32）；所述封气管网（4）在下锥部的内部环绕一圈，其氮气喷嘴为若干个并在封气管网（4）上均匀分布一圈；所述注气管网（3）在筒体部的内下部环绕一圈，其氮气喷嘴为若干个并在注气管网（3）上均匀分布一圈；所述释气管网（2）在筒体部的内上部环绕一圈，其氮气喷嘴为若干个并在释气管网（2）上均匀分布一圈。

2.根据权利要求1所述的一种直接还原铁的储存装置，其特征在于：所述封气管网（4）上的氮气喷嘴为四个、注气管网（3）上的氮气喷嘴为六个、释气管网（2）的氮气喷嘴为六个。

3.根据权利要求1所述的一种直接还原铁的储存装置，其特征在于：所述氮气管路包括分别连通释气管网（2）、注气管网（3）和封气管网（4）的三根分管路，三根分管路汇合后的惰化主管路（17）与氮气气源连通；每根分管路上均设有减压阀和气动球阀。

4.根据权利要求3所述的一种直接还原铁的储存装置，其特征在于：所述惰化主管路（17）上设有出气截止总阀（8）和流量计（9）。

5.根据权利要求1所述的一种直接还原铁的储存装置，其特征在于：所述筒仓（1）内设有料位检测系统、温度检测系统、氢氧传感器（24）和压力变送器（25）。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种直接还原铁的储存装置，其特征在于：所述筒仓（1）顶部设有防爆门（31）。

技术总结
本技术公开了一种直接还原铁的储存装置，其包括筒仓、释气管网、注气管网、封气管网和氮气管路；所述筒仓包括下部的下锥部、中部的筒体部和上部的上锥部；所述封气管网位于下锥部的内部，并设有氮气喷嘴；所述注气管网位于筒体部的内下部，并设有氮气喷嘴；所述释气管网位于筒体部的内上部，并设有氮气喷嘴；所述释气管网、注气管网和封气管网均通过氮气管路连通氮气气源；所述筒仓顶部连通有通风机。本装置通过合理的氮气保护布局，使成品DRI不暴露在空气中，减少与氧气和水的接触，避免发生化学反应而被点燃；用于保证DRI在长期储存过程中不发生氧化，不产生自燃和阴燃，降低冷DRI融化固结的概率，确保DRI质量正常服务于下道工序。

技术研发人员：曹建学,李晓兵,胡智龙,王东伟,郭小龙
受保护的技术使用者：宣化钢铁集团有限责任公司
技术研发日：20230303
技术公布日：2024/1/25