内外加热立式通道还原炉制造技术

本实用新型专利技术涉及内外加热立式通道还原炉，物料在还原炉内自上而下的连续运行，该还原炉分为预热带和加热还原带，在还原炉的预热带必须设有一排烧咀，加热还原带设有３－４排烧咀，炉内横向立放２－６个反应罐，纵向放置４－１００排反应罐，每两罐位之间有一组烧咀用于对反应罐的外围加热，每个反应罐的底部设计一个内烧咀，还原炉内所有反应罐下部出口处均设有保温层，每个还原炉只设一个集中下料口。本实用新型专利技术采用了自上而下的物料运行方式和内外加热方式；双层ＳｉＣ罐内外加热方式，使物料受热速度加快，提高了热利用效率和缩短了还原工艺时间；致密ＳｉＣ罐保证还原过程的条件，多孔ＳｉＣ使反应气体排入炉内去燃烧。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种海绵铁快速直接还原的配套装置，涉及一种内外加热立式通道还原炉。
技术介绍
目前，公知的直接还原铁生产设备主要有竖炉、回转窑、隧道窑和转底炉等。在直接还原铁工业生产中，气基竖炉占据绝对优势，其主要是将原煤制成煤气供加热和还原，铁矿石通过炉顶密封罐加入竖炉，自上而下运动，铁矿石和还原气在逆向对流运动中发生热交换和还原反应。还原尾气从炉顶导出，经冷却净化后返回煤气系统。而铁矿石被还原成海绵铁，并继续向下运动，进入竖炉下部。还原性的冷却气从竖炉底部送入，对海绵铁进行保护性冷却。冷却尾气从竖炉中部导出，经冷却净化后返回煤气系统。海绵铁被冷却后，经螺旋排料机排出竖炉。竖炉存在的主要问题有焙烧风量偏小，冷却风量偏大；气流分流不合理，上行冷却风量或下行焙烧风量控制不当；焙烧带靠近导风墙侧以及整个均热带的气流较薄弱；产品质量均一性不够，有悬料故障。回转窑主要是固体燃料/还原剂与入窑料混合，窑头装有空气/燃料烧嘴进行供热，沿窑身长度方向要装有不同形式的喷嘴，喷入空气和补充燃料，以调整CO/CO2比和温度。在较高温度和较高CO/CO2比值下完成还原，产品排入密封的水冷式冷却桶冷却后进行磁选。回转窑的机械化程度高、生产率较高、单台设备的产量较大，但回转窑有一定的局限性，首先运行中会带来物料磨损、破碎和粉末的产生，倘若炉料强度不高、粉末控制不佳、窑内某点过热，势必会影起困扰回转窑运行的结圈问题；其次对还原剂和燃料的煤种也有一定的要求，只有反应性良好的烟煤和褐煤才适用；然后产品易受煤含硫量的影响，为降低含硫量需向窑内加脱硫剂，这样增加了残炭分选的难度，导致操作费用昂贵，增加了成本；另外，还存在产品质量不高、产品粉化率高、生产效率较低、热效率低、填充系数低(一般在10％-20％)等缺点。隧道窑主要是将精矿粉、煤粉、石灰石粉，按照一定的比例和装料方法，分别装入还原罐中，然后把罐放在罐车上，推入条形隧道窑中或把罐直接放到环形轮窑中，料罐经预热1150℃加热焙烧数十小时和冷却之后，使精矿粉还原，得到直接还原铁的方法，此种方法可以生产出满足电炉炼钢需要的DRI，但是单位产量低，占地面积大，成本高，劳动强度大，机械化程度低。转底炉是首先将含铁粉料、煤粉料、脱硫剂混匀后造球或分层布料，然后将均匀混合的原料烘干并预热后加入转底炉中，随着炉底的旋转，炉料依次经过预热区、还原区、中性区反应完毕后卸入有耐火材料的热运输罐内或快速冷却。
技术实现思路
本技术为了克服上述现有技术存在的缺陷和问题，提供一种内外加热立式通道还原炉，该还原炉采取竖炉直接还原中物料自上而下的连续运行方式，但又不同于竖炉的加热和还原方式；采取了隧道窑法的隔焰加热方式，又不同于隧道窑中反应罐单体加热和物料静止靠台车运行的还原冷却方式，从而实现了高度机械化生产海绵铁。本技术的技术方案为1、内外加热立式通道还原炉，物料在还原炉内自上而下的连续运行，该还原炉分为预热带1和加热还原反应带，还原炉内上部1/3为预热带，下部2/3为加热还原反应带，预热带的温度为800-900℃，加热还原带的温度为1100-1200℃，在还原炉的预热带必须设有一排烧咀，加热还原带设有3-4排烧咀，还原炉内横向立放2-6个反应罐，纵向放置4-100排反应罐，每两罐之间有一组烧咀用于对反应罐的外围加热，每个反应罐的底部设计一个内烧咀，还原炉内所有反应罐下部出口处均设有保温层，每两个反应罐设一个集中下料口或每四个反应罐成“器”字形排列，共用一个集中下料口。还原炉设计为宽5-10m×高3-15m×长6-100m的通道窑，每排有Ф500-1200×(3-15m)高的反应罐2-6个，共4-100排，反应罐高3-15m。所述反应罐为双层SiC反应罐，外罐的外径为Ф500-1200，内径为Ф400-1000；内罐的外径Ф200-400，内径的Ф160-340。所述的外反应罐上部1-2m处放置多孔SiC罐，下部全部为致密SiC罐。在还原炉的预热带最上端设有废气排出口与排烟系统相连，每排内反应罐内放置一根钢制排烟管与煤气排烟系统连通或每临近的两排内反应罐设计一个钢制排烟管与煤气排烟系统。本技术的优点如下 1、采用了竖炉的物料运行方式，但不同于竖炉的加热和冷却方式；采用隧道窑隔焰加热的通道方式，但不同于隧道窑单层加热方式，而采用内外加热方式。2、双层加热结构本炉采用SiC罐内外加热方式，使物料受热速度加快，提高了热利用效率和缩短了还原工艺时间，传统的SiC罐在Ф500情况下还原同样的海绵铁需工艺时间30-40小时，而采用双层罐后在产品质量、产量一样的情况下只需10-15小时左右。3、采用了大断面反应罐Ф1200和大断面加热炉5-10m，传统的反应罐断面在Ф500左右，加热炉断面在3.5m左右。4、采用了致密SiC罐和多孔SiC结构致密SiC罐保证还原过程的条件，多孔SiC使反应气体排入炉内去燃烧。附图说明图1为本技术横向放置4个反应罐的结构示意图。图2为利用技术进行生产海绵铁工艺流程示意图。图3为本技术横向放置4个反应罐、纵向放置6排反应罐的平面示意图。具体实施方式结合附图对本技术作进一步描述。如图1所示，内外加热立式通道还原炉，物料在还原炉内自上而下的连续运行，该还原炉分为预热带1和加热还原反应带2，还原炉内上部1/3为预热带，下部2/3为加热还原反应带，预热带1的温度为800-900℃，加热还原带2的温度为1100-1200℃，在还原炉的预热带1必须设有一排烧咀4，加热还原带2设有3-4排烧咀4，还原炉内横向立放4个反应罐，放置6排，共24个反应罐，每两罐位之间有一组烧咀4用于对反应罐的外围加热，每个反应罐的底部设计一个内烧咀7，还原炉内所有反应罐下部出口处均设有保温层8，每炉只设一个集中下料口9，反应罐为双层SiC反应罐，外反应罐5的外径为Ф1100，内径为Ф1000；内反应罐6的外径Ф360，内径的Ф300。外反应罐上部2m处放置多孔SiC罐，下部全部为致密SiC罐。在还原炉的预热带最上端设有废气排出口与排烟系统3相连，每排内反应罐内放置一根钢制排烟管与煤气排烟系统3连通。生产海绵铁工艺流程如图2所示。1、布料系统 炉上部用吊车将氧化球团和还原剂装入料斗中，经专用的布料小车11将氧化球团和还原剂12装入还原罐，四台布料小车平行布置沿长度方向进行每罐布料。2、加热系统采用煤气加热，也可以用天燃气或油加热；还原炉高7000×宽5500×长8000，还原炉的高、宽、长均指内部尺寸；四周在高度方向有4排烧咀，在每两罐位之间有一组烧咀共8个用于对反应罐的外围加热，最上一排烧咀用于调节预热和还原的工艺时间，每套还原罐间布置1个内烧咀，自下而上的对罐内加热。3、还原系统还原炉内设置有双层SiC反应罐，外反应罐的外径Ф1100，内径Ф1000；内反应罐外径Ф360，内径Ф300。还原炉内横向4个反应罐当然也可以放置多些或少些，纵向放置6排反应罐，在长度方向也可以放置数十排及数百排反应罐，根据实际产量而定，外反应罐上部2m处放置多孔SiC罐，下部全部为致密SiC罐，上部安装多孔SiC罐的目的是为了使还原过程的反应气体排入还原炉内燃烧加热。4、出还原炉系统反应罐下部为钢结构衬浇铸耐火本文档来自技高网...

【技术保护点】
内外加热立式通道还原炉，物料在还原炉内自上而下的连续运行，该还原炉分为预热带（１）和加热还原反应带（２），还原炉内上部１／３为预热带，下部２／３为加热还原反应带，预热带（１）的温度为８００－９００℃，加热还原带（２）的温度为１１００－１２００℃，其特征在于：在还原炉的预热带（１）必须设有一排烧咀，加热还原带（２）设有３－４排烧咀，炉内横向立放２－６个反应罐，纵向放置４－１００排反应罐，每两罐之间有一组烧咀用于对反应罐的外围加热，每个反应罐的底部设计一个内烧咀，还原炉内所有反应罐下部出口处均设有保温层，每两个反应罐设一个集中下料口或每四个反应罐成“器”字形排列，共用一个集中下料口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李森蓉，李雄，
申请(专利权)人：武汉桂坤科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]