[实用新型]一种直接熔融还原炉

说明书

一种直接熔融还原炉，属于非高炉炼铁技术领域。还原炉包括，烟气室，富甲烷气体喷枪，富氧气体喷枪，燃气喷枪，固体粉料喷枪，炉缸内衬，前置炉，渣口，直接熔融还原炉和锥段等；直接熔融还原炉下部呈圆柱形，内部砌筑有炉缸内衬，与前置炉连通，上部与锥段和烟气室依次连接，烟气室上设有煤气出口；直接熔融还原炉炉壳内表面设有水冷壁，炉缸上方设有渣口；直接熔融还原炉沿圆周方向设有固体粉料喷枪，锥段中部设有富氧气体喷枪。优点在于，把直接熔融还原炉出口煤气温度由1600℃左右降至1000℃以下，转化效率高，操作简单可靠，工艺流程简单，投资低，运行稳定。

技术领域

本实用新型属于非高炉炼铁技术领域，特别涉及一种直接熔融还原炉。

背景技术

高炉炼铁技术是当前钢铁行业最主流的炼铁工艺，在生产大型化、高效化、长寿等方面具有显著的技术优势，但同时高炉炼铁工艺也存在必须使用焦炭、原料必须进行造块、污染排放高等问题，高炉炼铁工艺面临日益严重的焦煤资源短缺和环保升级的压力，因此开发非高炉炼铁工艺迫在眉睫。直接熔融还原技术可以直接使用非焦煤和铁矿石粉，可以完全摆脱焦化、烧结、球团工序，因此具有显著的环保技术优势。

HIsmelt熔融还原炼铁工艺是直接熔融还原技术的代表，已经实现工业化生产，是未来非高炉低碳绿色冶金的主要技术发展方向，具有较好的发展前景。HIsmelt工艺采用较高的二次燃烧率，并通过物料喷枪喷吹使液态渣铁产生涌泉，用于强化上部二次燃烧过程向熔池的传热，由于熔融还原炉内没有固体料柱，二次燃烧产生的高温烟气带走了大量的物理热，熔融还原炉出口煤气温度达到1500℃以上，现有工艺采用汽化冷却烟道、余热锅炉生产蒸汽，再用蒸汽发电，现有煤气余热回收方式能量回收效率较低，综合效率只有约30～40％左右，这也是造成工序能耗偏高的主要原因。除此之外，过高的煤气温度给汽化冷却烟道的长期稳定运行带来较大难度，汽化冷却烟道损坏漏水将导致熔融还原炉被迫停炉，从而影响熔融还原工厂的正常运行。

由此可见，实现熔融还原炉高温低热值煤气余热的高效利用，提高汽化冷却烟道的运行稳定性，是目前直接熔融还原技术发展亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种直接熔融还原炉，解决了熔融还原炉高温煤气余热的回收效率不高的问题。同时降低熔融还原炉出口煤气温度，解决煤气系统设备故障率较高的问题。

一种直接熔融还原炉，包括，烟气室1，富甲烷气体喷枪2，富氧气体喷枪3，燃气喷枪4，固体粉料喷枪5，炉缸内衬6，前置炉7，渣口8，直接熔融还原炉9，锥段10，煤气出口11和水冷壁12；直接熔融还原炉9下部呈圆柱形，内部砌筑有炉缸内衬6，并与前置炉7连通，直接熔融还原炉9上部与锥段10和烟气室1依次连接，烟气室1上设有煤气出口11；直接熔融还原炉9炉壳内表面，炉缸内衬6以上，设有水冷壁12，直接熔融还原炉9炉缸上方设有渣口8；直接熔融还原炉9沿圆周方向设有固体粉料喷枪5，固体粉料喷枪5上部设有燃气喷枪4；锥段10中部设有富氧气体喷枪3，烟气室1的煤气入口段设有富甲烷气体喷枪2。

所述的直接熔融还原炉9炉缸底部设有残铁口和残渣口，用于停炉时排净渣铁；

所述的直接熔融还原炉9炉内的操作压力为-180至160kPa；

所述的直接熔融还原炉9内部从下至上可分为液态金属区、渣铁混合区和二次燃烧区；

所述的固体粉料喷枪5位于炉缸内衬6侧壁上方，沿圆周方向均匀分布，数量为2～8支，固体粉料喷枪5的中心线与垂直方向夹角ε大小为20°～80°；

所述的渣口8数量为1～2个，与前置炉7在圆周方向夹角为90°或180°；

所述的燃气喷枪4沿圆周方向均匀分布，数量为1～4支，燃气喷枪4的中心线与垂直方向夹角δ大小为20°～80°；