一种外热式煤基直接还原铁竖炉排料系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种外热式煤基直接还原铁竖炉排料系统，所述外热式煤基直接还原铁竖炉包括直立炉体，所述排料系统连接在直立炉体底部支撑大梁的下方，包括依次连接的偏心导料槽、一次定量排料阀、物料缓冲仓、炉外冷却装置及二次排料控制阀，二次排料控制阀连接物料输送装置；所述一次定量排料阀和二次排料控制阀的阀体内均设有转子料斗，转子料斗由排料电机驱动，所述物料缓冲仓为空腔槽式结构，所述炉外冷却装置采用膜壁式水冷结构，包括密封的冷却壁，冷却壁外部排列换热金属管，换热金属管内通入冷却水。结构紧凑可靠、占地小、投资省，实现直接还原铁产品的规模化生产。特别适合大规模生产，经济效益和社会效益显著。

An external heating type coal based direct reduction iron shaft furnace discharging system

The utility model relates to an external heating coal-based direct reduction iron shaft furnace discharging system. The external heating coal-based direct reduction iron shaft furnace comprises a vertical furnace body. The discharging system is connected below the supporting beam at the bottom of the vertical furnace body, including an eccentric feeding trough, a primary quantitative discharging valve, a material buffer bin and an outside furnace. Cooling device, secondary discharging control valve and secondary discharging control valve are connected with material conveying device. Rotor hopper is arranged in the valve body of primary quantitative discharging valve and secondary discharging control valve. Rotor hopper is driven by discharging motor. The material buffer bin is hollow groove structure. The outside cooling device adopts membrane wall water. Cold structure, including sealed cooling wall, cooling wall outside the arrangement of heat exchanger metal tubes, heat exchanger metal tube into the cooling water. The structure is compact and reliable, the land occupation is small and the investment is low, so that large-scale production of direct reduction iron products can be realized. It is especially suitable for mass production, with remarkable economic and social benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种外热式煤基直接还原铁竖炉排料系统
本技术涉及竖炉排料装置，特别涉及一种外热式煤基直接还原铁竖炉排料系统。
技术介绍
直接还原炼铁技术，是指在低于铁矿石的熔点温度下，将固态矿石中铁氧化物直接还原成金属铁的工艺过程，其产物叫做直接还原铁(海绵铁)或者金属化球团。直接还原铁可以作为冶炼优质钢、特殊钢的纯净原料，也可以作为铸造、铁合金、粉末冶金等工艺的含铁原料。直接还原炼铁工艺主要分成气基还原和煤基还原两种。目前气基还原法生产出来的直接还原铁占直接还原铁总产量的90％以上，但气基直接还原铁的生产受天然气资源地域分布限制、投资运行成本较高等因素的影响，现有工艺气基直接还原铁产能极大提升难度加大。采用分布广泛的煤或容易制备的半焦作为还原剂，配合块矿或者粉矿烧制成的球团作为含铁原料，煤基直接还原铁技术工艺在冶金工业领域获得了越来越多的关注与实用性成果。目前煤基直接还原铁工艺装置主要可以分为竖炉、回转窑、转底炉、反应罐、管式炉等集中。在众多煤基直接还原铁工艺中，以竖炉技术最受推崇。但目前投入生产实践的煤基竖炉生产装置中，普遍存在还原产物在排料及冷却操作过程中与空气接触并发生二次氧化，同时也因当前普遍采用的排出方案结构复杂、降温效果、出料效率低，自动化程度不高等缺点，不能满足直接还原铁规模化生产要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种外热式煤基直接还原铁竖炉排料系统，结构紧凑、冷却效果好、密封性好，提高直接还原铁的生产质量和生产效率，又满足直接还原铁规模化生产的要求。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案实现：一种外热式煤基直接还原铁竖炉排料系统，所述外热式煤基直接还原铁竖炉包括直立炉体，所述排料系统连接在直立炉体底部支撑大梁的下方，包括依次连接的偏心导料槽、一次定量排料阀、物料缓冲仓、炉外冷却装置及二次排料控制阀，二次排料控制阀连接物料输送装置；所述一次定量排料阀和二次排料控制阀的阀体内均设有转子料斗，转子料斗由排料电机驱动，所述物料缓冲仓为空腔槽式结构，所述炉外冷却装置采用膜壁式水冷结构，包括密封的冷却壁，冷却壁外部排列换热金属管，换热金属管内通入冷却水。所述的偏心导料槽内衬耐磨板，耐磨板四周布有多组温度检测装置。所述的转子料斗为斗容格式结构，包括转子，在转子圆周上设有多组成螺旋排列的格式料槽。所述物料缓冲仓高度方向上设有多个非接触式料位计。所述的炉外冷却装置出口处设有温度检测装置。所述的物料输送装置为带惰性气体保护的刮板机及带式输送机或密闭式震动输料机。与现有的技术相比，本技术的有益效果是：(1)一次定量排料阀、二次排料控制阀为变频控制的斗容格式阀门，既可以实现产品的定量排料，又可以保证长向方向物料下降的均匀性，达到稳定生产的目的，还具有实现快速、准确调节排料速度、耐高温等特点。可以满足煤基竖炉生产直接还原铁的排料及调整整个装置生产负荷要求。(2)物料缓冲仓为带料位计的槽式结构，实现直接还原铁产品冷却后由二次排料阀及后续排料系统间歇式运行的自动控制，一定程度上减少了设备的磨损及能源消耗。并在一定范围内可以实现炉外冷却装置的料位调节与时间控制，从而达到缓冲炉内排料温度波动的作用。能够保证直接还原铁进行还原反应的停留时间，从而保证直接还原铁的生产质量。(3)炉外冷却装置采用膜壁式水冷结构，完成高温还原铁物料与换热金属管内的循环水换热，降低还原铁物料温度。膜壁式冷却器具有密封性好、传热性能高、温度分布均匀、结构强度高等特点。(4)排料系统为完全密闭结构，避免高温直接还原铁在排出和冷却过程中接触空气，二次氧化。(5)本技术工艺合理，实现竖炉直接还原铁密闭冷却，稳定排出，自动化控制水平高，降低工人劳动强度，环保性能突出，提高生产装备水平。并且结构紧凑可靠、占地小、投资省，实现直接还原铁产品的规模化生产。特别适合大规模生产，经济效益和社会效益显著。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的结构侧视图。图3为一次定量排料阀、二次排料控制阀结构图。图4为转子料斗结构示意图。图5为炉外冷却装置结构示意图。图中：偏心导料槽1、一次定量排料阀2、物料缓冲仓3、炉外冷却装置4、二次排料控制阀5、低位非接触式电磁波料位计6、高位非接触式电磁波料位计7、热电偶温度检测装置一8、热电偶温度检测装置二9、物料输送装置10、阀体11、转子料斗12、转子13、格式料槽15、冷却壁16、换热金属管17。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式进一步说明：如图1-图4，一种外热式煤基直接还原铁竖炉排料系统，所述外热式煤基直接还原铁竖炉包括直立炉体，所述排料系统连接在直立炉体底部支撑大梁的下方，包括依次连接的偏心导料槽1、一次定量排料阀2、物料缓冲仓3、炉外冷却装置4及二次排料控制阀5，二次排料控制阀5连接物料输送装置10；偏心导料槽1连接于竖炉还原室的下方，偏心导料槽1内衬耐磨板，耐磨板四周布有多组温度检测装置。经过炉内冷却后温度为300～400度的煤基直接还原铁进入偏心导料槽1中。偏心导料槽1出料口连接一次定量排料阀2，偏心结构的溜槽减少炉料正压力对一次定量排料阀2的影响。一次定量排料阀2下方连接物料缓冲仓3，物料缓冲仓3为空腔槽式结构，物料缓冲仓3高度方向上设有多个非接触式料位计。物料缓冲仓3下方连接炉外冷却装置4，炉外冷却装置4采用膜壁式水冷结构，包括密封的冷却壁16，冷却壁16外部排列换热金属管17，换热金属管17内通入冷却水。炉外冷却装置4出口处设有温度检测装置。直接还原铁经过一次定量排料阀2、物料缓冲仓3进入到炉外冷却装置4，经间接冷却方式物料温度降到100度以下。炉外冷却装置4下方连接二次排料控制阀5。一次定量排料阀2和二次排料控制阀5的阀体11内均设有转子料斗12，转子料斗12为斗容格式结构，包括转子13，在转子13圆周上设有多组成螺旋排列的格式料槽15。转子料斗由排料电机14驱动，排料电机14采用变频控制。一次定量排料阀2连续或间断运行；二次排料控制阀5根据物料缓冲仓的料位信号及时间累计设定自动启停，间歇运行。二次排料控制阀5下方连接物料输送装置。经炉外冷却的物料再通过二次排料控制阀5排出至下级输送装置外运。实施例一种外热式煤基直接还原铁竖炉排料系统，所述外热式煤基直接还原铁竖炉包括直立炉体，所述排料系统连接在直立炉体底部支撑大梁的下方，包括依次连接的偏心导料槽1、一次定量排料阀2、物料缓冲仓3、炉外冷却装置4及二次排料控制阀5，二次排料控制阀5连接物料输送装置；偏心导料槽1连接于竖炉还原室的下方，偏心导料槽1内衬耐磨板，耐磨板四周布有多组热电偶温度检测装置一8。经过炉内冷却后温度为300～400度的煤基直接还原铁进入偏心导料槽1中。偏心导料槽1出料口连接一次定量排料阀2，偏心结构的溜槽减少炉料正压力对一次定量排料阀2的影响。一次定量排料阀2下方连接物料缓冲仓3，物料缓冲仓3为空腔槽式结构，物料缓冲仓3内设有高位非接触式电磁波料位计7和低位非接触式电磁波料位计6。物料缓冲仓3下方连接炉外冷却装置4，炉外冷却装置4采用膜壁式水冷结构，包括密封的冷却壁16，冷却壁16外部排列换热金属管17，换热金属管17内通入冷却水。炉外冷却装置4出口处设有热电偶温度检测装置二9。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外热式煤基直接还原铁竖炉排料系统，所述外热式煤基直接还原铁竖炉包括直立炉体，所述排料系统连接在直立炉体底部支撑大梁的下方，其特征在于，包括依次连接的偏心导料槽、一次定量排料阀、物料缓冲仓、炉外冷却装置及二次排料控制阀，二次排料控制阀连接物料输送装置；所述一次定量排料阀和二次排料控制阀的阀体内均设有转子料斗，转子料斗由排料电机驱动，所述物料缓冲仓为空腔槽式结构，所述炉外冷却装置采用膜壁式水冷结构，包括密封的冷却壁，冷却壁外部排列换热金属管，换热金属管内通入冷却水。

【技术特征摘要】
1.一种外热式煤基直接还原铁竖炉排料系统，所述外热式煤基直接还原铁竖炉包括直立炉体，所述排料系统连接在直立炉体底部支撑大梁的下方，其特征在于，包括依次连接的偏心导料槽、一次定量排料阀、物料缓冲仓、炉外冷却装置及二次排料控制阀，二次排料控制阀连接物料输送装置；所述一次定量排料阀和二次排料控制阀的阀体内均设有转子料斗，转子料斗由排料电机驱动，所述物料缓冲仓为空腔槽式结构，所述炉外冷却装置采用膜壁式水冷结构，包括密封的冷却壁，冷却壁外部排列换热金属管，换热金属管内通入冷却水。2.根据权利要求1所述的一种外热式煤基直接还原铁竖炉排料系统，其特征在于，所述的偏心导料槽内衬耐磨板...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春才，蔡承祐，刘洪春，李振国，杨俊峰，袁朝晖，郑亚杰，段衍泉，赵淑丽，梁亮，刘保成，刘承智，刘庆达，
申请(专利权)人：中冶焦耐大连工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21