[发明专利]用于特种钢还原气的制备装置及制备方法

说明书

本发明提供了一种用于特种钢还原气的制备装置及制备方法，制备装置在现有的煤气发生炉基础上作出改进，将燃料层堆积在炉体内固设的上灰盘内，上灰盘上设有若干腰孔，下灰盘内设有若干排料孔与若干腰孔一一对应，同时下灰盘可转动地支撑在炉体内；通过驱动装置带动第二驱动轴转动，第二驱动轴上带动下灰盘转动，同时，第二驱动轴周侧的变径块触发第二驱动轴上的拨块缩回，第三弹簧带动下灰盘反向转动，致使下灰盘在第三弹簧和第二驱动轴带动下往复转动，下灰盘上设置的扫灰柱不断扫除上灰盘腰孔内的灰渣，使之掉落到下方的集灰仓内，除灰方便，可避免上灰盘的堵塞；可实现在往炉内添加燃料的过程中，同时去除灰渣，减轻操作人员的劳动强度。

技术领域

本发明涉及还原气制备领域，具体而言，涉及一种用于特种钢还原气的制备装置及制备方法。

背景技术

钢铁(尤其是特种钢)在生产过程中，对铁中氧化物的要求极其严格，需要去除其中的氧化铁和氧化亚铁；通常，往铁水中通入一氧化碳及氢气等还原性气体以对铁水脱氧是行之有效的操作手段，产生的脱氧产物为二氧化碳和水，不会往铁水中引入新的杂质；如授权公告号为CN101684507B的专利公开了钢铁公司广泛采用的往高温铁水中通入还原气还原氧化亚铁来提高铁水质量的方法。

针对一氧化碳和氢气两种还原气，工业上常采用煤气发生炉作为制备设备，将碳燃料放置在炉内，由下往上往碳燃料内鼓入水蒸气，使得在高温环境下，水和碳反应生成一氧化碳和氢气，而鼓入空气中的氧气先与碳反应生成二氧化碳，二氧化碳再与上层的碳反应生产一氧化碳，最终从碳燃料上方流出的是具备还原性的一氧化碳和氢气；碳燃料在燃烧过程中，是具有分层性的，由上往下依次为空层、干燥层、干馏层、还原层、燃烧层和灰层，燃烧层和还原层温度在700～1200℃，而其上下两侧的各层中，温度依次降低；同时，为降低炉内非反应区的温度，炉体上一般还有水夹套的设计；燃料层上下两侧的空腔内温度与燃料内层相比差异极较大，通常，燃料层上方的空层内温度约为400～500℃，同时，由于热气流上升和冷气流的鼓入，灰层及灰层下方的温度约为300～450℃。上述煤气发生炉在使用过程中，炉体底部的灰盘上会堆积大量的灰渣，进而影响后续水蒸气的鼓入，致使炉内缺乏氧气而无法燃烧产生高温；通常，为去除灰渣，会在炉体下方设置一组可转动的灰盘，燃料层底部掉落的灰渣掉落在灰盘后，灰盘转动，利用固设在炉内的刮板刮去灰盘上的炉灰落入周侧的集灰仓；上述灰渣排出结构只能避免灰渣在炉内的堆积，而不能将燃料层底部的灰渣自动去除，上述问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术的缺点，提供一种可自动除去燃料层下方的灰渣的还原气的制备装置及还原气的制备方法。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

用于特种钢还原气的制备装置，包括炉内被燃料层分隔为上腔体和下腔体的发生炉，下腔体连通有向燃料层鼓入水蒸气的送气装置，上腔体上设有还原气出口，还包括设于燃料层下方的排渣装置；

所述排渣装置包括叠设的上灰盘和下灰盘，上灰盘固设于发生炉内壁以承载所述燃料层；上灰盘上设有若干腰孔，下灰盘上设有与所述若干腰孔一一对应地导通的若干排料孔以及若干一一对应地插入所述若干腰孔内的扫灰柱；所述下灰盘下端部连接有第二驱动轴，第二驱动轴可转动地设置在下腔体内，第二驱动轴连接有动力装置以带动下灰盘的转动；

所述下灰盘下端部设有环形腔；第二驱动轴上套设有与下腔体固定连接的轴套，所述轴套上设有延伸到环形腔内的连接块；连接块与下灰盘之间通过至少一组铺设于环形腔内的第三弹簧连接；所述第二驱动轴的侧壁上设有可伸缩的拨块，所述轴套的内侧壁上设有变径块，所述下灰盘的下端部设有连接柱，连接柱与变径块分别在垂直于所述第二驱动轴的两组不同平面内；拨块抵接于变径块和连接柱上，以通过第二驱动轴的旋转带动拨块和下灰盘的转动；当拨块因变径块挤压收缩到到最短时，拨块脱离连接柱，使得下灰盘在第三弹簧的弹力下复位；所述第二驱动轴的连续转动带动下灰盘的往复式运动，以将燃料层下部的灰渣排出。