[实用新型]一种外热式煤基直接还原铁竖炉的还原室

说明书

本实用新型涉及一种外热式煤基直接还原铁竖炉的还原室，还原室自上至下分为预热段、还原段及冷却段，预热段设有汇合气道连通炉顶的上升管，还原室顶部设密封进料口，还原室底部设密封出料口；所述还原室的腔体沿长向被n个还原室隔墙均匀分成n+1孔，每孔还原室两端和/或内部设置2～4个集气通道，集气通道通过沿高向设置的多个气体导出孔连通对应还原室；各集气通道的顶部分别与汇合气道连通，底部分别与还原室连通。本实用新型所述还原室具有透气性好、对原料煤粒度要求无限制、传热条件好、结构强度高、单孔产能大等优点，并可有效避免海绵铁生产过程中炉料下降不均匀以及卡料的现象。

技术领域

本实用新型涉及直接还原法炼铁技术领域，尤其涉及一种外热式煤基直接还原铁竖炉的还原室。

背景技术

海绵铁化学成分稳定，杂质含量少，是废钢的优质替代铁源和特种钢、优质钢的冶炼原料。生产海绵铁的直接还原炼铁工艺分为气基直接还原和煤基直接还原，而我国是一个多煤少气的国家，天然气资源有限、价格较高，煤基直接还原铁工艺更符合中国的具体国情。其中，可以连续生产的外热式煤基竖炉工艺具有原燃料适应性强、还原气氛好、产品金属化率高等优点，已经成为生产直接还原铁的主要设备装置。

在现有技术中，连续外热式煤基竖炉的还原室可以分成两类，一种具有类似管状的结构特征，一种具有长方体的结构特征。公开文献中，如KINGLOR METOR流程(简称KM流程)、公开号为CN101832706A的专利“外燃管式直接还原竖炉”，以及公开号为CN201166513的专利“煤基直接还原铁外热式竖炉”，均具有还原反应室类似管状并竖直设于炉内的相同特征，为克服物料自重、材料热膨胀、气流传热等对还原室器壁的影响，每个还原室的高度及横截面尺寸受到限制，致使单座炉子的产能难以扩大。公开号为CN104611498A的专利“一种生产直接还原铁的外热式煤基竖炉”，以及公开号为CN103088185A的专利“一种煤基直接还原铁竖炉”中，所涉及的外热式竖炉还原室是简单的长方体结构，还原室单孔产能得到提高；然而由于煤基还原铁物料密度比较大，物料对还原室的侧压力较大，另外，上述长方体还原室的结构过于简单，还原室强度较差，限制了单孔产能的进一步提升。

此外，在煤基直接还原铁过程中，原料煤随着反应的进行，粒径逐渐减小，而还原室中会产生大量的还原气(主要成分是CO和CO₂)，为使还原室中物料有一定的透气性，在生产中都只能用粒径较大的的块煤以及球团矿或者天然块矿作为原料，直径小于6mm的粉煤由于料层透气性差而无法使用。

发明内容

本实用新型提供了一种外热式煤基直接还原铁竖炉的还原室，具有透气性好、对原料煤粒度要求无限制、传热条件好、结构强度高、单孔产能大等优点，并可有效避免海绵铁生产过程中炉料下降不均匀以及卡料的现象。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种外热式煤基直接还原铁竖炉的还原室，包括还原室，所述还原室自上至下分为预热段、还原段及冷却段，预热段设有汇合气道连通炉顶的上升管，还原室顶部设密封进料口，还原室底部设密封出料口；所述还原室的腔体沿长向被n个还原室隔墙均匀分成n+1孔，每孔还原室两端和/或内部设置2～4个集气通道，集气通道通过沿高向设置的多个气体导出孔连通对应还原室；各集气通道的顶部分别与汇合气道连通，底部分别与还原室连通。

各孔还原室或对应还原段宽度方向为下口宽上口窄的锥形，且对应墙面斜度为1：150～200。

所述集气通道设于预热段与还原段，集气通道底部与冷却段顶部连通。

所述集气通道设于预热段、还原段及冷却段上部，集气通道底部与冷却段下部连通。

所述气体导出孔沿高向设置的数量及内径根据物料的粒径及气体产生量确定。

所述汇合气道、集气通道及气体导出孔均由耐火砖砌筑而成。