防止高温直接还原铁再氧化的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种防止高温直接还原铁再氧化的装置，通过在环形还原炉内接近出口部位设置一个专门的气氛保护和冷却区，隔离炉内外气体的对流，保持该区内维持还原炉的炉压，通入冷的保护气体，降低还原铁的温度，同时对还原气氛进行保护，既解决了还原铁出炉前的再次氧化问题。又改善了出料机的工作环境，使还原铁不氧化、不粘结，提高出料机的寿命，在热工控制系统的自动控制下，保证综合回收复合矿中的金属的整个生产流程更顺利和各工艺连续生产。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种防止高温直接还原铁再氧化的装置，特别是涉及对采 用低热值燃料进行高温直接还原的还原铁进行保护使其不被再氧化的装置。
技术介绍
煤基直接还原的产品是还原铁，还原必须在130(TC左右的高温下进行并完 成，产品也处于高温的环境中，而还原铁本身在高温时又极容易再氧化，这是 阻碍直接还原铁生产和发展的问题之一。再者，煤气中的氢气在燃烧后，有大 量的水蒸汽存在于炉气中，水蒸汽具有较强的氧化性，使在高温下的还原铁可 能因和水蒸汽作用而再次发生氧化，如不有效防止再氧化，此工艺就不能获得 合格的还原铁产品，同时也大大增加了生产成本。目前，如何保护已经还原的 还原铁在出炉前不氧化是一个重要问题，这是低热值燃料用于煤基直接还原的 一个主要难点。另外，在还原炉中刚还原的还原铁，温度相当的高，如果马上使用在还原 炉出口的螺旋出料机机械出料，由于螺旋出料机是直接和高温的还原铁接触， 依靠其叶轮的旋转将高温还原铁刮出，还原铁因粘结可能产生大块的"结团"， 卡住出料机而使出料机损坏，而且由于还原炉的高温大大降低了出料机械的寿 命，有碍将还原铁产品输送到还原炉下一工艺的熔分炉。如何能降低还原铁的 出炉炉温，防止还原铁自身的粘结，改善出料机的工作环境也是十分重要的。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种防止高温直接还原铁再氧化的装置，通过在环形还原炉接近出口部位设置一个专门的气氛保护和冷却区，通入冷的保护气 体，降低还原铁的温度，对还原铁进行保护和冷却，同时解决了还原铁出炉前 的再次氧化及上述的改善出料机的工作环境的问题。为了实现本技术的目的；达到还原铁不氧化、不粘结，提高出料机的 寿命，保证综合回收复合矿中的金属的整个生产流程更顺利和各工艺连续生产 的技术效果；本技术提供的防止高温直接还原铁再氧化的装置包括如下技 术方案，所述装置设置在环形还原炉1内，在环形还原炉炉膛内接近还原铁5 出料的区域，设置一个专门的气氛保护和冷却区2,该区域由处于高还原气氛 区的前隔气墙3、处于邻近还原铁出料区的后隔气墙4、还原炉顶和可转动的 炉底共同围成的炉腔空间所构成，用于隔离炉内外气体的对流。在所述前隔气 墙3、后隔气墙4的底部均开有开口 ，用于使还原铁5能顺利经过所述气氛保 护和冷却区2不被隔离，所述开口的高度应保持所述气氛保护和冷却区2内维 持还原炉的炉压，同时隔离外部气体进入该冷却区和不产生扬尘。向所述的气 氛保护和冷却区2内喷入冷的保护气体，使具有较强还原性气氛的保护气体紧 紧覆盖在还原铁5上，保护其不再被氧化，同时冷却经过该区的还原铁的温度。所迷的冷的保护气体是具有高还原气氛的强还原性冷煤气，所述冷煤气从 冷煤气总管7通过设置在还原炉端部的喷嘴6喷入炉内。所述的喷嘴6迎着还 原铁5在炉内移动输出的方向设置。所迷的气氛保护和冷却区2的前隔气墙3和后隔气墙4垂直于还原炉炉底 水平面设置。本技术的防止高温直接还原铁再氧化的装置还包括热工自动控制装 置，由设置在煤气总管7的支管上的煤气快截阀8、孔板流量计9、手动蝶阀 10、炉压计量计ll、温度计量计12和高温工业电4见13构成，用于控制所述气 氛保护和冷却区2的还原气氛、还原反应速度、还原铁产量和出料速度，使经 过该区的还原铁5的温度从1300。C冷却降低到1100。C,保证环形还原炉1的 安全运行。所述的孔板流量计9设置在支管上，用于显示喷入气氛保护和冷却 区2的冷煤气量。所述的手动蝶阀IO设置在每个煤气管喷口上，用于根据孔板流量计9的显示，对喷入所述气氛保护和冷却区2的煤气量进行调节。所述 的炉压计量计U和温度计量计12设置在所述气氛保护和冷却区2内，所述热 工自动控制装置可根据其测量值自动调整环形还原炉1的炉压或炉温，当炉压 高于其标称设定值时，所述热工自动控制装置自动截断所述的煤气快截阀8。 所述的高温工业电视13设置在所述气氛保护和冷却区2内，用于实时监测该 区内的工作状态，其探头的吹扫和冷却介质釆用还原性气体或惰性气体。附图说明图1是本技术的防止高温直接还原铁再氧化的装置的实施例的示意图。图2是图1实施例的A-A截面的局部剖视图。具体实施方式下面，结合附图进一 步说明本技术的防止高温直接还原铁再氧化的装置。如图1所示，本技术的气氛保护和冷却区2设置在环形还原炉1内靠 近还原铁5出炉前的区域，其结构和一般的环形还原炉内部区域的设置有很大 的不同， 一般环形还原炉只在环形还原炉的内、外环设置水封密封装置即可， 而与转动炉底移动方向垂直设置的端墙是没有密封的。本技术的气氛保护 和冷却区2由一个处于高还原区的前隔气墙3、 一个处于还原铁5出炉前的部 位的后隔气墙4、还原炉顶和炉底共同围成的炉内空间构成，所述的前隔气墙 3、后隔气墙4与还原炉底水平面相互垂直设置。本技术除了在环形还原 炉1的内、外环设置了水封外，还在还原炉内隔离形成了一个专门的气氛保护 和冷却区2，实现了气体密封的效果。如图2所示，所述的气氛保护和冷却区2 在增设的前隔气墙3、后隔气墙4的底部设置一个开口，该开口的高度应确保 还原铁5能够顺利经过所述的气氛保护和冷却区2，但不允许外面的气体进入 和不允许产生扬尘，以保证所述冷却区内维持还原炉的炉压，控制冷却时间为从130(TC下降至IIO(TC。由于本技术的冷却区采用了特殊的密封结构， 保证了还原炉的炉气和外界的安全接触。下面对冷的保护气体的工作过程结合附图进行说明。迎着还原铁5运行输出的方向，在环形还原炉1的端部设置了若干喷入冷 煤气的喷嘴6,喷入具有高还原气氛的强还原性的冷煤气，使具有较强还原性 气氛的煤气紧紧覆盖在还原铁5上，保护其不再被氧化，喷入的煤气除了保护 还原铁5不氧化外，同时对还原铁5进行冷却。由于冷却区前隔气墙3是高还 原性的炉膛，其炉内气氛能够足以保证还原铁5不发生再氧化。向环形还原炉1的高温、大容量的炉膛内喷入的冷的保护气体是可燃性很 强的煤气，保证其安全工作的自动控制措施是十分重要的。如图2所示，冷 煤气从冷煤气总管7而来，在煤气总管7的支管上特别设置了煤气快截阀8; 一旦发生意外，自动控制系统能够马上关闭煤气，保证冷却区内的安全。为了 精确地控制进入冷却区的煤气量，支管上设置了孔板流量计9，及时准确地显 示煤气的即时流量和累计消耗量。除了在每个喷煤气管上安装了手动阀门外， 在支管上还设置了手动蝶阀10,用于对喷入冷却区的煤气量进行调节。冷却区 内还设置了炉压计量计11及温度计量计12，可以根据测量值自动调整炉压及 温度，当炉压高出设定值时，控制系统能够自动截断煤气进气阀，从而防止由 于炉压高出设定值，使大量有毒、易爆的气体溢出，造成安全事故。本实用新 型的技术措施已经反复作了详细的试验，实践证明是安全有效的。为了实时观察冷却区内的情况，在冷却区内专门安装了高温工业电视13, 这里工业电视探头采用的吹扫和冷却介质，是与一般工业电视完全不同的介 质。具体的说，工业电视探头的吹扫和冷却介质不能像普通工业炉那样用压缩 空气，而是用还原性气体或隋性气体。冷却区的热工自动控制完全纳入整个还原炉的系统中，它和原料的装入、 还原反应的速度、还原铁产量、炉内气氛、炉温、炉压及出料机的出料速度纳 入一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止高温直接还原铁再氧化的装置，所述装置设置在环形还原炉（１）内，其特征在于：　一个专门的气氛保护和冷却区（２），设置在环形还原炉炉膛内接近还原铁（５）出料的区域，该区域由一个处于高还原气氛区的前隔气墙（３）、一个处于邻近还原铁（ ５）出料区的后隔气墙（４）、还原炉顶和可转动的炉底共同围成的炉腔空间所构成，用于隔离炉内外气体的对流；　在所述前隔气墙（３）、后隔气墙（４）的底部均开有开口，用于使还原铁（５）能顺利经过所述气氛保护和冷却区（２）不被隔离，所述开口的高 度应保持所述气氛保护和冷却区（２）内维持环形还原炉（１）的炉压，同时隔离外部气体进入气氛保护和冷却区（２）和不产生扬尘；　喷入冷的保护气体到所述的气氛保护和冷却区（２）内的装置，使喷入的具有较强还原性气氛的保护气体紧紧覆盖在还原铁（５ ）上，保护其不再被氧化，同时冷却经过该区的还原铁（５）的温度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范先国，秦廷许，李先明，
申请(专利权)人：四川龙蟒集团有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]