[发明专利]用于还原金属氧化物的并行直底炉

说明书

本发明涉及一种设备，该设备用于以含碳还原剂还原金属氧化物的还原过程。

转底炉(RHF)适用于还原含有固体碳还原剂的铁矿粉或钢铁厂含铁尘泥人造团矿^[1-3]。泰国建造中的用于以铁矿粉为原料炼铁的世界上最大的转底炉是本发明的最有意义的参照对比技术。泰国Nakomthai带钢有限公司(NSM)的转底炉炉底外径45m，炉底宽6.5m，炉底面积800m²，年生产直接还原铁(DRI)300,000至500,000吨；其生产量取决于产品的金属化率。该转底炉的设计是：在炉底上铺1至2层含铁球团、靠火焰辐射加热还原。直接还原铁在炉子的出料端靠螺旋排料器排出。

现时使用转底炉还原金属氧化物有以下缺点：

(A)土地利用率低，被围在转底炉炉底内侧以内无法用于使用的土地

   几乎和转底炉的炉底面积一般大。

(B)炉子转速高，炉底转动线速度随转底炉直径的增大而加快，从而

   限制了单体规模。

(C)排料操作困难，炉底运动线速度的提高和炉底加宽将增加螺旋排

   料器的工作难度。

(D)当炉底的任何地方的任何地方需要维修时，整个转底炉需要停炉

   冷却到低温。这不仅降低转底炉生产率，同时影响其它炉衬寿命。

本发明是提供一种解决了上述现有技术中所存在的问题的、土地使用率高、维修方便、结构简单、操作容易、能耗低、金属团矿不被再氧化的用于还原金属氧化物的并行直底炉。

本发明的、用于以含碳的还原剂还原金属氧化物的设备包括一对并排直底炉，每一直底炉都有各自的加料端和出料端，直底炉的炉底由一列相互联接的炉底分节(台车)构成，在炉子的排料端每一炉底分节(台车)可自由脱离车列、被转送到另一毗邻的炉子的加料端。

并排直底炉边之间是边靠边的平行排列，一直底炉的出料端毗邻另一直底炉的加料端。

可从车列脱离的炉底分节(台车)砌有(或筑或浇注)有耐火材料，炉底不透气。台车二侧带有挡料墙、其高度不低于设计料层高度，挡料墙的延伸方向平行于炉底的运行方向。

在并排直底炉含有一种气流导向装置，这一能引导由加料端料层产生的气体进入毗邻的直底炉的出料端，并使这一气流毗邻直底炉的加料端向炉料运动的相反方向流过一定炉料。

在直底炉的加料端和出料端各有一挡火墙隔离直底炉的加料段和排料段与加热还原段。

直底炉出气口的抽力和位置将维持炉内的热气流和炉料作相向流动并维持炉内负压。

直底炉的设计可以控制炉内的直底炉中火焰的温度和还原势在炉子长度方向上的分布，使得固体料经历的气流的还原势随还原程度的增加而提高；同时热气流中和燃料将在排出炉子之前充分燃烧。

在此将以一参考图例具体说明本发明。

图1A是转底炉炉底的俯视图。

图1B为具有图1A中的转底炉同样炉底面积的本发明的并排直底炉的俯视图。

图2描述了在图1B所表述的并排直底炉内的气、固物流的流动方向。

图3A为并排直底炉的侧视图。

图3B为并排直底炉的俯视图。

图4为用于并排直底炉的台车的断面图。

图5为并排直底炉的横断面图。

本发明的用于各种金属氧化物还原的并排直底炉的细节将在下节说明，本节先对转底炉的特征尺寸和并排直底炉作一比较。

泰国NSM的转底炉见图1A，本发明的并排直底炉见图1B。

假设条件：

(i)炉底面积相同

(ii)炉底宽度(W)一致、则： W = D - d 2 ]]>

这里D为转底炉炉底的外径(m)，d为转底炉炉底的内径(m)，此时并排直底炉的长度(L)可按以下方法计算：

对于并排直底炉(PSH炉)，其炉底总面积为A_PSHF