[发明专利]一种竖炉炉顶煤气排放装置及竖炉

说明书

技术领域

本发明涉及非高炉冶炼技术领域，尤其涉及一种非高炉冶炼用气基还原竖炉的炉顶煤气排放装置及配置有该装置的竖炉。

背景技术

随着焦煤资源的日益减少以及环保意识的日益提高，高炉冶炼技术的发展受到限制，非高炉冶炼成为备受关注的冶炼技术。气基竖炉作为常用的非高炉直接还原设备因其污染物排放量显著降低、耗水量少、噪音小而具有很强的竞争力和发展潜力。

传统气基竖炉的主体结构总体包括顶部装料系统、中部还原段、下部设置冷却及出料系统。其还原段的上部的侧壁上通常设置一个与外界环境连通的炉顶煤气排放管，原气由竖炉还原段炉顶煤气围管喷嘴输入，上升过程中与炉内氧化球团发生还原反应，到达还原段上部由炉顶煤器排气管排出。然而，由于所有还原气均由还原段上部的一个炉顶煤气排放管排出，极易影响炉内还原气的分布状况，导致炉内不同区域温度差别较大，例如，炉内周边还原气流动频繁温度较高，中心还原气流动缓慢温度较低，使得球团金属化率产生波动，整体金属化率偏低。其次，炉顶煤气粉尘含量多，后续水洗除尘、降温工序压力大，水耗量大。

因此，如何使炉内的还原气均匀分布、降低炉顶煤气粉尘含量成为非高炉冶炼领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种竖炉炉顶煤气排放装置，其通过调整炉顶煤气排出过程优化炉内还原气流分布，使炉内气流、温度分布相对均匀，有效地提高竖炉生产效率，提高直接还原铁品质。

依据本发明的一种竖炉炉顶煤气排放装置，包含引流罩、连通管以及出气管，其中，引流罩笼罩于竖炉预热段上端，包含设置于内部的集气腔和设置于下表面的集气孔，集气孔连通集气腔与竖炉的内部环境；连通管连通集气腔和出气管；出气管连通连通管与外部环境。

进一步地，引流罩具有倒置的碗状结构。

进一步地，引流罩的结构中心位于竖炉的中轴线上。

进一步地，多个集气孔均匀分布于引流罩下表面。

进一步地，出气管设置于竖炉顶部中心处。

进一步地，竖炉炉顶煤气排放装置包含布料管，布料管上端与位于竖炉顶部的炉料分料器相连，下端深入至竖炉的预热段上端。

进一步地，引流罩下端高于布料管下端的炉料排出口。

进一步地，布料管的下端分层呈同心圆环状均匀排布。

进一步地，布料管斜穿过引流罩，与引流罩相交部位通过焊接方式相连。

依据本发明的一种竖炉，其包含上述任一项的竖炉炉顶煤气排放装置。

由于采用于上技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)本发明的炉顶煤气排出装置通过设置引流罩可将炉壁附近炉顶煤气向竖炉中心集聚，使还原煤气沿炉壁上行现象得到改善，竖炉中心煤气流及温度得到了提高，还原时间缩短16～26min，生产率提高5～10％能耗降低3～7kgce/t.DRI，提高了竖炉能量利用率。

(2)设置密集的集气孔对炉顶煤气进行粗除尘，降低炉顶煤气含尘量25％左右，降低了后续除尘压力。

(3)设置引流罩下端高于布料管下端的炉料排出口，可使一部分上行的高温炉顶煤气先进入布料管与下行的炉料进行热交换，再随炉料排出被集气孔收集。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得显而易见和容易理解，其中：

图1是依据本发明的竖炉炉顶煤气排放装置的截面图。

图2是依据本发明的竖炉炉顶煤气排放装置的另一截面图。

附图标记说明：

1引流罩，2集气孔，3集气腔，4连通管，5出气管，6布料管，7竖炉。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。