[发明专利]一种竖炉内粘结炉料破碎装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种还原竖炉，具体涉及一种竖炉直接还原工艺中粘结炉料的破碎装置。

直接还原铁是由铁矿在固态条件下直接还原为铁，具有成分稳定、有害杂质低、粒度均匀等优点，可以用来作为冶炼优质钢、特殊钢的纯净原料，也可作为铸造、铁合金、粉末冶金等工艺的含铁原料。

2008年世界非高炉炼铁总产量7100万t/a，其中熔融还原的铁水产量400万t/a，直接还原铁产量6700万t/a。而在6700万t/a直接还原铁当中有5102万t/a是竖炉生产的，竖炉还原是直接还原铁的主流。

竖炉为典型的气固逆流反应器，含铁原料由竖炉顶部加入到竖炉中，在其下降过程中与由竖炉中下部圆周方向上均匀分布的煤气支管导入的还原煤气逆向而行，完成传热和还原后得到的海绵铁由竖炉底部排出。随着直接还原铁产量的增加和设备的大型化，竖炉从80万吨级发展到200万吨级的超大型，其直径也从5.6m增加到8.5m。竖炉直径的增加对其炉内煤气流分布和炉料还原均都产生影响，实践表明，大型竖炉存在中心煤气流不活跃、煤气流偏析以及煤气流偏析导致的炉料粘结等问题。

现有一种竖炉内粘结炉料破碎装置，为柱状且水平设置在竖炉壳体上，该破碎装置虽然可以起到破碎炉料的作用，但依然存在炉内中心煤气不活跃，煤气流偏析以及煤气流偏析导致的炉料粘结等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以改善炉内煤气流分布的竖炉内粘结炉料破碎装置。

本发明的目的是这样实现的，一种竖炉内粘结炉料破碎装置，为柱状且两端水平设置在竖炉炉壳上，其特征在于：所述破碎装置设置在竖炉围管入口中心线以下且下表面为水平面，所述竖炉围管通过水平设置在炉壁上的煤气支管Ⅱ与所述破碎装置下面形成的煤气通道连通；所述破碎装置上部为圆弧面且设有破碎件，在驱动装置的作用下可以旋转。

因为竖炉围管段的物料及煤气温度较高，为了降低温度，上述破碎装置设水冷设施，包括冷却水导入管和冷却水导出管。

为了保证竖炉内煤气不泄露，上述破碎装置与竖炉炉壳接触处设有密封装置。

为了结构稳固、可靠，上述破碎装置的两端设有外部固定支撑。

为了便于安装外部固定支撑、驱动装置及密封装置，不与煤气入口管道发生干涉，上述破碎装置与煤气入口管道垂直设置。

根据还原竖炉直径不同，可配置不同数量的破碎装置。破碎装置在驱动装置作用下，沿顺时针、逆时针方向小角度旋转，通过破碎件对竖炉高温还原段易产生的炉料粘结物进行破碎，避免形成较大粘结物，影响竖炉炉料偏析引起的煤气偏析问题，并促进炉料下行。该破碎装置下表面为水平面，在炉料运动的过程中，受炉料的运动特性，破碎装置下方形成未填充炉料的煤气通道，该煤气通道通过煤气支管Ⅱ与竖炉围管相连通，一定比例的还原煤气通过此煤气通道进入竖炉内部。

本发明具有如下有益效果，本发明破碎装置在对炉料还原过程中形成的粘结物进行破碎，改善炉料的粘结状况的同时，利用破碎装置下方形成的未填充炉料的煤气通道，有效的将还原煤气引入竖炉中心区，起到了活跃竖炉中心煤气流，改善竖炉煤气流分布的作用，使竖炉煤气流分配得到合理调节，且结构简单，安装和操作方便。

附图说明

图1为本发明实施例结构示意图；

图2为图1侧视示意图。

具体实施方式

实施例，参见附图，一种竖炉内粘结炉料破碎装置，破碎装置5为管柱状且两端水平设置在竖炉1围管入口中心线以下的炉壳上；破碎装置5上部为圆弧面且焊接有破碎件7，下表面为水平面，竖炉围管3通过水平设置在炉壁上的煤气支管Ⅱ14与破碎装置5下面形成的煤气通道6连通；破碎装置5与驱动装置13连接，破碎装置5内设冷却水导入管11和冷却人导出管12；破碎装置5的两端设有外部固定支撑9且与竖炉1炉壳接触处设有密封装置8，破碎装置与煤气入口2垂直设置。

竖炉1所用还原煤气从竖炉围管煤气入口2进入竖炉围管3中，在围管圆周方向分布有煤气支管4，数量为80个，还原煤气通过煤气支管4进入竖炉1内。本实施例安装了三根破碎装置5，破碎件7在驱动装置13的作用下顺时针、逆时针小角度旋转，旋转过程中可对竖炉高温还原段易产生的炉料粘结物进行破碎作用，避免形成较大粘结物，影响竖炉炉料偏析和炉料偏析引起的煤气偏析问题，并促进炉料下行。在炉料运动的过程中，受炉料的运动特性，破碎装置5下方形成未填充炉料的煤气通道6，煤气通道6通过煤气支管Ⅱ14与竖炉围管3连通，进入竖炉围管3段的还原煤气通过与煤气通道6相通的煤气支管Ⅱ14输入到竖炉1内部，提高竖炉中心煤气流量，起到调节竖炉煤气流分布的作用。破碎装置5在竖炉围管3段的物料及煤气温度较高，因此破碎装置5内设置水冷设施，包括冷却水导入管11、冷却水导出管12。破碎装置5与竖炉1炉壳连接处设有密封设置8，以保证与外部固定支撑9及驱动设施13的连接和竖炉内煤气的不泄露。