一种宽端面直接还原铁的车转炉装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种宽端面直接还原铁的车转炉装置，包括呈圆环形的窑炉本体和位于窑炉本体内的若干个彼此前后相连的扇形窑车，每辆扇形窑车的金属架的前后分别对称设有稳固定位销，以防止扇形窑车做圆周运行时发生移位，钢架体的外侧，设有驱动齿带，窑炉本体包括窑顶和窑炉墙体，所述窑顶和窑炉墙体围合成圆环形的窑炉腔体，本发明专利技术的车转炉由多部扇状窑车逐个紧密衔接，不但减少了隧道窑回车线的空车数量，也减少了像隧道窑、无罐隧道窑的预热段、冷却段的长度，相对增加了高温段的长度，大大提高了窑炉的产能，窑炉外无需再设有炉外循环窑车，从而比隧道窑减少了大量的窑外循环窑车数量及窑炉建设成本，从而降低了整个窑炉的投资比。

【技术实现步骤摘要】
一种宽端面直接还原铁的车转炉装置
本专利技术涉及一种车转炉装置，尤其涉及一种直接还原铁的车转炉装置，属于黑色和有色冶金、耐材等的窑炉设备领域。
技术介绍
中国是普碳钢生产大国，2014年，粗钢产量已经突破13亿吨大关。我国虽然铁矿资源分布广泛，但低贫细难选铁矿资源分布却占97％以上，至今没有得到很好的开发和利用，造成资源闲置和浪费，反而，钢厂每年还需要进口大量的高品位铁矿石，进口依赖程度占钢厂铁矿石总消耗量的55％以上。另外，我国每年还产生上亿吨的硫酸渣、铜渣、铅锌渣、冶金除尘灰(污泥)等含铁废料产生。中国钢铁行业，以往是大力发展高炉炼铁和长流程炼钢，还原铁技术却相对比较滞后，我国还原铁年产量约50～60万吨，占世界还原铁总产量不足1％。随着电炉优质钢的比例逐渐提高，还原铁产品每年有2800万吨以上的缺口，因此，每年要进口国外的DRI、HBI产品大约1000万吨。随着我国焦煤储量日益贫乏及环保问题日益严重的情况下，国家出台了较多的相关产业政策，鼓励开发、应用非焦煤资源，进行直接还原铁和熔融还原铁等非焦炼铁工艺和短流程炼钢等技术开发与应用，大力发展电炉优质钢的生产，所以，提高还原铁的产量和质量，降低能耗，减少CO2的排放，尤其是尽快开发我国大量的低贫细难选铁矿及含铁废料的工艺和还原窑炉设备，使其资源化是一项迫在眉睫的事业。目前，我国煤基还原铁工业化比较成熟的工艺技术和装置主要有：煤基隧道窑罐式法、煤基隧道窑无罐法及煤基回转窑法，而煤基转底炉、煤基竖炉等工艺和装置投资较大、工艺技术和装置尚不成熟，需要进一步完善，不足以规模化推广。其中，传统的煤基隧道窑罐式法，只能采用TFe≥66％的高品位铁矿或易选铁矿，无法利用低细难选铁矿、复合矿及含铁废料直接还原分离出高品位的还原铁产品，而且工艺技术落后，造成产能低、还原时间长，占地面积广，能耗高、产品质量低下、产品销路不畅，属于淘汰工艺和设备。但隧道窑的设计、建造的技术很成熟，简单，投资低。煤基隧道窑无罐法，虽然可以将各种铁矿还原分离冶选出高品位优质还原铁产品，但单条生产线年处理能力最高也不到10万吨原矿，仍需要进一步完善。煤基回转窑法工艺技术逐渐成熟，运行成本较低，正在逐渐推广，但对还原煤有着严格的要求，必须应用优质长焰煤、褐煤的颗粒煤做还原剂，并且回转窑还原温差很大，操作要求严格，投资比相对也较大，单条生产线的年最大产能也不到30万吨原矿。上述的几种还原铁方法，每条生产线投资规模均在几千万到几个亿，限制了还原铁投资者进军还原铁领域。煤基转底炉法，市场上已经建造了5～6套，设备工艺存在很大缺陷，由于转底炉下部为一块整体旋转的平台，制作非常困难，无法保证其旋转平稳，窑炉也无法制作成大规模的窑炉，其布料厚度薄(只有20～30mm)，无法满足充分还原气氛，实践证明，转底炉只能用于钢厂除尘灰等焙烧脱锌，而无法真正用于生产还原铁产品，在直接还原铁领域属于失败的还原窑炉设备，其设计工艺需要进一步完善。
技术实现思路
本专利技术针对现有煤基转底炉直接还原铁存在的不足，提供一种宽端面直接还原铁的车转炉装置。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种宽端面直接还原铁的车转炉，其特征在于，包括呈圆环形的窑炉本体和位于窑炉本体内的若干个彼此前后相连的扇形窑车；所述窑炉本体包括窑顶和窑炉墙体，所述窑顶和窑炉墙体围合成圆环形的窑炉腔体，所述窑炉腔体的地面上设有道轨基础，所述道轨基础上安装有窑车道轨，所述窑炉本体沿其圆周方向依次分为预热段、高温还原段和冷却段，所述预热段包括第一预热段和第二预热段，所述高温还原段包括第一高温段、第二高温段和反应冷却段；所述窑车包括车轮总成、金属架、车身和料盘，所述料盘通过其下方的若干料盘支架固定于车身上，所述料盘支架之间的空间形成下加热室，所述料盘上方的空间形成上加热室，所述料盘内装有待还原物料，所述车身固定于金属架上方，所述车轮总成安装于金属架下方，所述车轮总成于窑车道轨上做圆周运动，所述车身上设有向其两侧延伸的若干排烟支管路，所述排烟支管路与下加热室相连通，所述金属架外侧设有沿窑车前进方向延伸的齿带，所述齿带与主动齿轮相啮合，所述主动齿轮连接动力源；所述第二预热段的窑炉本体内与窑车的下加热室相对应的位置设有下部加热烧嘴，所述第一高温段的窑炉本体内与上、下加热室相对应的位置分别设有主加热烧嘴和下部加热烧嘴，所述第二高温段和反应冷却段的窑炉本体内与上加热室相对应的位置设有主加热烧嘴；所述第二预热段、第一高温段和第二高温段窑炉本体的两侧设有与窑车的排烟支管路相连通的排烟口；所述窑炉本体外侧设有煤气管道，所述煤气管道出口分别与下部加热烧嘴、主加热烧嘴相连通，所述高温段的窑炉本体外侧还设有助燃风管道，所述助燃风管道的出口与主加热烧嘴相连通。本专利技术的有益效果是：1)本专利技术的转底炉由多部扇状窑车逐个紧密衔接，由窑炉进口前的主动轮带动，使每个窑车逐个紧密做圆周循环运行，不但减少了隧道窑回车线的空车数量，也减少了像隧道窑、无罐隧道窑的预热段、冷却段的长度，相对增加了高温段的长度，比隧道窑和转底炉等窑炉的高度降低600～800mm，并且增加了窑炉端面的宽度和窑炉直径，大大提高了窑炉的产能，窑炉外无需再设有炉外循环窑车，从而比隧道窑减少了大量的窑外循环窑车数量及窑炉建设成本，从而降低了整个窑炉的投资比；2)完善、优化了转底炉底部转盘的结构，简化了大齿轮转盘的工况结构，不但拯救了转底炉不成功的缺陷，而且可以进一步加大窑炉端面的宽度和窑炉的直径(其直径可以达到上百米，甚至更大)，大大提高了车转炉高温运行的稳定性和可靠性，同时也大大提高了产能；3)窑炉应用领域广阔，本专利技术窑炉可以满足1500℃，甚至更高温度的焙烧、还原，除了满足还原铁生产金属化球团或粒铁的需要，还可满足各种材料的煅烧、焙烧及还原的同时，还可满足几米甚至是几十米长度物料的烧制，大大拓宽了焙烧窑炉的应用；4)原料适应性强，本车转炉除了满足各种高品位矿还原生产高品质的还原铁产品外，也同样适合鲕状赤铁矿、羚羊石矿、褐铁矿、镜铁矿、赤铁矿、菱铁矿等难选矿；红土镍矿、锰铁矿、铬铁矿、硼铁矿、钒钛磁铁矿、富钛渣、金矿粉、氧化铜矿粉、硼铁矿等复合矿及硫酸渣、氧化铝赤泥、铜渣、镍渣、铅锌渣、铬渣(含六价铬)、冶金污泥(灰)等含铁废料还原分离出：TFe≥90％、ηFe≥93％、回收率≥93％的还原铁产品或粒铁(粒度一般为5～20mm、密度5.8～6.5t/m3)产品。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述第二预热段两侧的排烟支管路通过排烟口后连接至预热段烟道总管路，所述预热段烟道总管路的出口连接至第一预热段，所述第一预热段上设有预热段排烟烟囱；所述高温段窑炉本体的排烟口与高温段烟道总管路相连接，进行循环加热；所述冷却段设有冷却段排烟烟囱。采用上述进一步方案的有益效果是，通过排烟支管路、排烟口的结构设计，使得料盘下方的热风形成流动，充分利用了第二预热段和高温段的高温烟气的热量，形成双向循环加热。进一步，所述窑车车身排烟支管路的上方和下方分别设有上曲封和下曲封，所述上曲封和下曲封的上部还设有砂封。采用上述进一步方案的有益效果是，确保窑车两侧的烟气通道与窑墙烟气通道能顺通并不漏气。进一步，所述被还原物料的上方覆盖有一层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽端面直接还原铁的车转炉装置，其特征在于，包括呈圆环形的窑炉本体和位于窑炉本体内的若干个彼此前后相连的扇形窑车；所述窑炉本体包括窑顶和窑炉墙体，所述窑顶和窑炉墙体围合成圆环形的窑炉腔体，所述窑炉腔体的地面上设有道轨基础，所述道轨基础上安装有窑车道轨，所述窑炉本体沿其圆周方向依次分为预热段、高温还原段和冷却段，所述预热段包括第一预热段和第二预热段，所述高温还原段包括第一高温段、第二高温段和反应冷却段；所述窑车包括车轮总成、金属架、车身和料盘，所述料盘通过其下方的若干料盘支架固定于车身上，所述料盘支架之间的空间形成下加热室，所述料盘上方的空间形成上加热室，所述料盘内装有待还原物料，所述车身固定于金属架上方，所述车轮总成安装于金属架下方，所述车轮总成于窑车道轨上做圆周运动，所述车身上设有向其两侧延伸的若干排烟支管路，所述排烟支管路与下加热室相连通，所述金属架外侧设有沿窑车前进方向延伸的齿带，所述齿带与主动齿轮相啮合，所述主动齿轮连接动力源；所述第二预热段的窑炉本体内与窑车的下加热室相对应的位置设有下部加热烧嘴，所述第一高温段的窑炉本体内与上、下加热室相对应的位置分别设有主加热烧嘴和下部加热烧嘴，所述第二高温段和反应冷却段的窑炉本体内与上加热室相对应的位置设有主加热烧嘴；所述第二预热段、第一高温段和第二高温段窑炉本体的两侧设有与窑车的排烟支管路相连通的排烟口；所述窑炉本体外侧设有煤气管道，所述煤气管道出口分别与下部加热烧嘴、主加热烧嘴相连通，所述高温段的窑炉本体外侧还设有助燃风管道，所述助燃风管道的出口与主加热烧嘴相连通。...

【技术特征摘要】
1.一种宽端面直接还原铁的车转炉装置，其特征在于，包括呈圆环形的窑炉本体和位于窑炉本体内的若干个彼此前后相连的扇形窑车；所述窑炉本体包括窑顶和窑炉墙体，所述窑顶和窑炉墙体围合成圆环形的窑炉腔体，所述窑炉腔体的地面上设有道轨基础，所述道轨基础上安装有窑车道轨，所述窑炉本体沿其圆周方向依次分为预热段、高温还原段和冷却段，所述预热段包括第一预热段和第二预热段，所述高温还原段包括第一高温段、第二高温段和反应冷却段；所述窑车包括车轮总成、金属架、车身和料盘，所述料盘通过其下方的若干料盘支架固定于车身上，所述料盘支架之间的空间形成下加热室，所述料盘上方的空间形成上加热室，所述料盘内装有待还原物料，所述车身固定于金属架上方，所述车轮总成安装于金属架下方，所述车轮总成于窑车道轨上做圆周运动，所述车身上设有向其两侧延伸的若干排烟支管路，所述排烟支管路与下加热室相连通，所述金属架外侧设有沿窑车前进方向延伸的齿带，所述齿带与主动齿轮相啮合，所述主动齿轮连接动力源；所述第二预热段的窑炉本体内与窑车的下加热室相对应的位置设有下部加热烧嘴，所述第一高温段的窑炉本体内与上、下加热室相对应的位置分别设有主加热烧嘴和下部加热烧嘴，所述第二高温段和反应冷却段的窑炉本体内与上加热室相对应的位置设有主加热烧嘴；所述第二预热段、第一高温段和第二高温段窑炉本体的两侧设有与窑车的排烟支管路相连通的排烟口；所述窑炉本体外侧设有煤气管道，所述煤气管道出口分别与下部加热烧嘴、主加热烧嘴相连通，所述高温段的窑炉本体外侧还设有助燃风管道，所述助燃风管道的出口与主加...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐竹胜，唐佳，陈惠忠，项忠文，
申请(专利权)人：唐竹胜，
类型：发明
国别省市：山东,37