【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铁矿石还原焙烧领域，涉及一种铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统。
技术介绍
1、钢铁冶炼目前仍以长流程为主，主要包括烧结（球团）、焦化、高炉炼铁、炼钢，存在主要问题有：高炉需要消耗大量的焦炭，现在焦煤资源逐渐减少；流程长，污染大。世界先进国家都在研究短流程炼钢。
2、针对短流程炼钢，主要是指直接还原和熔融还原，国外已经进行了几十年的研究，国外由于有大量廉价的天然气，已经建成很多工厂进行生产。
3、国内由于天然气短缺价高，目前还没有适合国情的短流程规模化生产的炼钢工艺，现存的仅用于科研示范，主要问题是燃料消耗高、碳排放量大、加工成本高，无市场优势。
4、目前，国内对各种纯度的直接还原铁有大量的需求，几乎全部依赖进口。国内已投产的铁矿直接还原厂基本全部关停，主要原因是生产工艺技术不适合中国少气多煤的国情， 直接还原铁成本高，竞争力低。
5、很有必要研究适合中国国情的直接还原和熔融还原工艺。
6、针对直接还原和熔融还原，国内已有多种试验研究设备和方法，但更注重于理论研究，与现场工业生产差距大，对具体工艺针对性差。
7、链篦机—回转窑—环冷机工艺是目前国内的主要球团生产工艺，占球团总产量的60%以上，产量大、质量好、能耗低，国内主要以烟煤为燃料。工序中有大量的循环热风，其中环冷一段1100℃--1200℃，环冷二段900℃--1100℃，o2含量在18%以上。
8、国内直接还原主要以煤为还原剂和供热剂，还原过程中以气基的间接还原为主，由于煤
9、链篦机—回转窑—环冷机球团生产线在原料、辅料、燃料发生变化时，产量、质量、单耗将会变差，有必要在球团现场进行试验研究，以及时消除波动，优化工艺。
技术实现思路
1、为克服上述相关技术中的缺陷，本专利技术提供一种铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统，可以利用氧化球团生产现场的条件，对铁矿团块进行直接还原、氧化焙烧综合试验研究提供条件，具有接近生产环节的优点。
2、本专利技术提供的铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统。所述的铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统包括：热风总引出管、煤气发生器、煤气加热单元和主反应单元。其中，热风总引出管的一端与回转窑的窑头处连通。煤气发生器至少包括第一进气口和排气口，所述第一进气口与所述热风总引出管的另一端连通，所述煤气发生器被配置为：接受所述热风总引出管中的过热风，并与煤炭反应生成煤气。煤气加热单元包括内芯和外管，所述内芯一端与所述煤气发生器的排气口连通，所述外管一端与热风总引出管连通，所述煤气加热单元对接受自煤气发生器的煤气进行升温。主反应单元包括焙烧室，所述焙烧室的进气口与所述煤气发生器的排气口连通，所述焙烧室的排气口与回转窑连通。
3、其中，所述主反应单元还包括：模拟压块、压块穿杆、封盖、标尺和指针。模拟压块为块状结构，所述模拟压块活动设置于所述焙烧室上部。压块穿杆为杆状结构，所述压块穿杆竖直固定于所述模拟压块上方。封盖为板件，所述封盖上设置有通孔，所述封盖设置于所述焙烧室上端开口，且所述压块穿杆贯穿所述通孔。所述标尺竖直固定于所述封盖上端面。指针一端固定于所述压块穿杆上，另一端贴近所述标尺。
4、优选地，所述煤气发生器包括：碳化室、煤气发生管。所述碳化室一端设置有第二进气口，另一端设置有废气排气口。煤气发生管的上下两端开口的管件，所述煤气发生管下部设置有横向贯穿的通孔，所述煤气发生管竖直贯穿所述碳化室，且所述煤气发生管下部位于所述碳化室下方。所述第一进气口与所述煤气发生管下部的通孔一端连通，所述排气口与所述煤气发生管下部的通孔另一端连通。煤灰出料机构固定于所述煤气发生管下端，所述煤灰出料机构被配置为将所述煤气发生管下部的煤灰排出。
5、优选地，所述铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统还包括旁路热风管。所述旁路热风管的一端与所述热风总引出管连通，所述旁路热风管的中部还与所述第二进气口连通，所述旁路热风管的另一端与所述煤气加热单元的外管连通；所述旁路热风管被配置为：将热风总引出管中的部分过热风分别导引至所述碳化室和所述煤气加热单元。
6、优选地，所述旁路热风管的一端与所述热风总引出管的另一端之间还设置有水汽进口。所述水汽进口被配置为向所述热风总引出管内加入水蒸气。
7、优选地，所述铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统还包括废气引射单元。所述废气引射单元包括：鼓风机、引风管和废气引射主管。鼓风机设置于所述主反应单元一侧。引风管一端与所述鼓风机排气口连通，另一端的直径小于焙烧室的排气口的直径。废气引射主管两端开口的管件，且所述废气引射主管两端内径大于所述废气引射主管中部内径，所述废气引射主管一端与所述焙烧室的排气口连通，所述引风管的另一端设置于所述废气引射主管一端、焙烧室的排气口之间的连接处的管路内部，且所述引风管的另一端的排气方向朝向废气引射主管。
8、优选地，所述主反应单元还包括冷却风罩，所述冷却风罩包括：进气管、风罩外壳和出气管，所述风罩外壳设置于所述焙烧室外侧，所述风罩外壳一端设置有进气管，另一端设置有出气管。所述铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统还包括冷却单元，所述冷却单元包括冷却风管，所述冷却风管一端与外界连通，所述冷却风管的另一端与所述进气管连通。
9、优选地，所述旁路热风管的一端与所述水汽进口之间的热风总引出管上设置有过度风管闸板，所述过度风管闸板为板件，所述过度风管闸板被配置为控制进入煤气发生单元的过热风的流量。
10、优选地，所述旁路热风管的一端处还设置有总管闸板，所述总管闸板为板件，所述总管闸板用于控制进入过热风总引出管的流量。
11、优选地，所述废气排气口、所述煤气加热单元的外管的出口处均设置有引风机。
12、优选地，所述煤气发生管的上端开口处采用水封密封。所述封盖和所述焙烧室上端开口之间采用水封密封。
13、本专利技术的有益效果：
14、本专利技术是一种更接近工业生产的、利用回转窑现场条件的试验研究技术，可以进行铁矿团块气基还原、内配碳还原、球团氧化焙烧的试验研究，提高效率，增加模拟性。
15、本专利技术既可以进行直接还原试验研究，有可以进行氧化球团焙烧试验研究，充分利用了回转窑球团现场条件，试验过程简单，试验矿量大，对工业生产模拟性强，通过试验，可以为铁矿直接还原厂、氧化球团厂设计提供基础数据，也可以为在生产厂工艺优化改造提供依据。
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1.铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统，其特征在于，所述煤气发生器包括：
3.根据权利要求2所述的铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统，其特征在于，所述铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统还包括旁路热风管；
4.根据权利要求3所述的铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统，其特征在于，所述旁路热风管的一端与所述热风总引出管的另一端之间还设置有水汽进口；
5.根据权利要求4所述的铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统，其特征在于，所述铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统还包括废气引射单元，
6.根据权利要求5所述的铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统，其特征在于，所述主反应单元还包括冷却风罩，
7.根据权利要求6所述的铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统，其特征在于，所述旁路热风管的一端与所述水汽进口之间的热风总引出管上设置有过度风管闸板，所述过度风管闸板为板件，所述过度风管闸板被配置为控制进入煤气发生单元的过热风的流量。
8.根据权利要求
9.根据权利要求8所述的铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统，其特征在于，所述废气排气口、所述煤气加热单元的外管的出口处均设置有引风机。
10.根据权利要求9所述的铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统，其特征在于，所述煤气发生管的上端开口处采用水封密封；
...【技术特征摘要】
1.铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统，其特征在于，所述煤气发生器包括：
3.根据权利要求2所述的铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统，其特征在于，所述铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统还包括旁路热风管；
4.根据权利要求3所述的铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统，其特征在于，所述旁路热风管的一端与所述热风总引出管的另一端之间还设置有水汽进口；
5.根据权利要求4所述的铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统，其特征在于，所述铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统还包括废气引射单元，
6.根据权利要求5所述的铁矿团块直接还原与氧化焙烧试验系统，其特征在于，所述主反应单元还包括冷却风...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵国栋，王智慧，高磊，
申请(专利权)人：太原钢铁集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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