[实用新型]一种用直接还原法生产海绵铁的罐式炉装置

说明书

本实用新型涉及一种钢铁冶金设备，特别是一种用直接还原法生产海绵铁的罐式炉装置。

现有的海绵铁生产装置主要有迥转窑和隧道窑两种，迥转窑机械化程度高建设周期短，但设备庞大，造价及维护费用高昂，对原料也要求苛刻，容易发生结圈事故，且氧化还原气氛同时存在，生产海绵铁易被重新氧化而影响产品金属化率。隧道窑可以就地砌筑，投资比迥转窑节省，操作也比较简单方便，但由于隧道窑需要大量耐火材料的反应罐，这些反应罐需反复加热和冷却，既大量浪费了能源，也延长了反应时间，降低了反应罐寿命，增加了消耗，并需专门设置装罐出罐的场地，导致占地面积大，生产成本高，热效率低等问题，制约了海绵铁的发展。    

本实用新型的目的在于提供一种投资少、生产成本低、热效率高、运行可靠、能用直接还原法生产海绵铁的装置。

本实用新型是这样实现的；在炉底基础上砌筑炉体、燃烧室、火道、空气道、烟道、反应罐、炉架及检测、控制装置。其特征在于火道是分组、分层、水平交错排列的并且环绕在反应罐的周围；反应罐可以是结构相同的若干组，一般是1-8组，每组2-6个；火道、燃烧室与反应罐的组数相对应、空气道也是分组、分层、水平交错排列的，它设在火道下部与火道连通。在反应罐上部设置2-4个气体引出口，该气体引出口与火道连通，在该连通的通道上设有阀门，当该阀门启开时，反应罐中还原反应产生的CO和煤基还原剂受热后产生的挥发份，将被负压吸入火道继续燃烧。反应罐位于炉体内部的部分是由耐火材料砌筑的，位于炉体外部的部分是：金属结构的水冷套，该水冷套下部安装有排料器。

由于采用了结构紧凑的炉体结构，使得该设备占地面积小，是同等产量隧道窑的1/10以下，由于火道采用多层水平、交错、排列结构，使得火道里的热效率提高燃耗降低，使用本实用新型装置生产海绵铁，可使反应罐始终处于工作温度状态，不必反复加热冷却，所以与隧道窑相比降低燃耗30％左右，成本也相应降低，同时，由于本实用新型采用的是几组相对独立的反应罐，每个反应罐可根据还原工况随时单独调整炉料配比、还原冷却时间等参数，可使产品质量稳定可靠。

图1是本实用新型实施例1的主视图

图2是本实用新型实施例2的一组反应罐的主视图

图3是本实用新型实施例1的B-B剖视图

图4是本实用新型实施例2的一组反应罐的B-B剖视图

图5是本实用新型实施例1的C-C剖视图

图6是本实用新型实施例2的一组反应罐的D-D剖视图

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的描述：

图1、图3、图5是本实用新型实施例1的主视图、B-B剖视图和C-C剖视图，这是一座两组，六罐，用直接还原法生产海绵铁的罐式炉装置，长9.5米，宽5.8米，高9米，该罐式炉基础(16)是用钢筋混凝土浇铸的，在基础(16)上用耐火砖砌筑的炉体(13)，两个燃烧室(6)，两条烟道(3)，两组六个反应罐(2)、两组火道(4)、两组空气道(5)、火道(4)是5层、水平、交错排列的，空气道(3)是3层水平交错排列的，反应罐(2)横截面是长方形的，它的顶部连接进料器(1)，每个反应罐(2)上部开有4个煤气引出口(7)，它与火道(4)相通，在该通道(9)与火道的连接部位设一启闭阀门(17)在通道(9)上部水平方向设置清扫口(8)，炉体(13)外侧的炉架(14)是由14根竖立的槽钢与圆钢拉杆连接而成，反应罐(2)位于炉体(13)内部的部分是由耐火材料砌筑的，位于炉体(13)外部的部分是金属结构的水冷套，该水冷套下部安装有排料器(12)，倾斜向下伸出，如图3所示，各层火道及烟道外部设有看火孔(10)，测温孔(11)，用以检查调节炉况。炉顶，炉腰安装有操作平台(15)，以扶梯相连。平台，扶梯都设有栏杆。

用实施例1的罐式炉装置生产海绵铁的原理如下：

将铁精粉与一定量还原剂、脱硫剂，混合或制成球团，由进料器(1)间歇或连续加入反应罐(2)，反应罐(2)由环绕它的五层、水平、交错排列的火道(4)加热，热量由燃烧室(6)提供，罐内炉料靠自重缓慢下移，先在予热段升温至800℃左右，然后在800～1050℃内还原一定时间成为海绵铁，继续下移，先后进入空冷段和水冷段、海绵铁温度降至100℃左右，由排料器(12)控制，间歇或连续排出，然后通过磁选装置将海绵铁与残渣分离，还原反应产物CO气体与煤煅烧产生挥发份通过出口(7)通道(9)阀门(17)被负压引至火道(4)内燃烧，既降低了CO分压，促进还原反应，又降低了燃耗，设置的空气道(5)则通过热交换冷却了海绵铁，予热了二次空气，燃烧废气通过烟道(3)排出。

图2、图4、图6是本实用新型实施例2的一组反应罐的主视图、B-B剖视图和D-D剖视图，在这种罐式炉装置中，燃烧室(6)是放在炉体(13)的上部，反应罐(2)、出料口(12)是竖直向下的。燃料适用煤气或天然气，其余结构与本实用新型实施(1)例相同，使用这种结构的6组罐、可以建成一座24罐燃气还原炉。适用于有煤气、天然气资源或准备建设煤气站的大中型企业。