[发明专利]车式快速反应炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种车式快速反应炉。

背景技术

车式炉是目前陶瓷、耐火、直接还原铁(DRI)等行业中广泛使用的比较先进的窑炉。它的窑室是隧道形的，顶部有炉顶，两侧有炉墙，下部有轨道，轨道上有装载制品的炉车，炉车上面铺有耐火衬砖，构成了可移动炉底。需焙烧的物料装在炉车上，随炉车从炉首进入炉内，在炉内经过加热，发生一系列物理化学变化后成为成品，冷却后在从炉尾随炉车推出炉外。

车式炉具有产量高、燃料消耗低、烧成制度稳定、劳动条件好、劳动强度小、易实现机械化、自动化等优点，是目前使用广泛的窑炉。

车式炉灌装法生产直接还原铁，是瑞典人在1911年首先用于工业生产的，经过多年发展，已是一种有效的还原铁生产方法。

直接还原铁工艺(DRI)已进入技术成熟、稳步发展阶段。据世界钢铁协会公布：2008年世界DRI产量为6845万吨，我国60万吨。

但现在还没有一种专门针对低品位镍矿综合利用而设计的车式快速反应炉。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种车式快速反应炉，它为低品位镍矿综合利用开辟了新的节能、环保的途径。将红土镍矿烘干粉碎后，加入煤基还原剂，配料混匀后，装入车式快速反应炉窑车容器，在车式快速反应炉中进行900-1350℃的还原焙烧。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种车式快速反应炉，所述车式快速反应炉由炉体和炉车及车下冷却系统构成；所述炉体包括炉墙和炉顶及炉内的钢结构，由预热段、燃烧段和冷却段构成；所述预热段设置有排烟系统，所述燃烧段设置有燃烧系统，所述冷却段设置有冷却系统。

所述炉墙结构为：内壁为耐火砖，中间为轻质隔热砖和保温性能优良的硅酸铝纤维，外层为红砖；预热段和冷却段内壁采用粘土砖，燃烧段采用高铝砖；内壁厚度115-230mm；

炉顶为平顶吊顶结构，预热段和冷却段采用轻质砖吊顶结构，燃烧段采用高铝砖吊顶结构；

炉体中设有烧嘴的部分为燃烧段，燃烧段为1000℃到最高燃烧温度段，燃烧段前后分别为预热段和冷却段；预热段为自炉首至炉内温度1000℃段，最高温度至出炉为冷却段。

预热段炉首设置两道炉门，分别为外炉门和内炉门；预热段排烟系统包括排烟孔、支烟道、主烟道、排烟风机和烟囱，排烟孔设在预热带两侧炉墙内壁上、采用前密后稀的方式布置，排烟孔通过支烟道与主烟道相连，所述支烟道上设有排烟分闸，支烟道通过排烟分闸连接主烟道，主烟道设置于炉顶上方，所述主烟道通过排烟风机和烟囱连接。

燃烧段设置有燃烧室和多个烧嘴，烧嘴间距2m，每个烧嘴均和燃烧室相连，每个烧嘴连接助燃风支管和煤气支管，每个助燃风支管连接助燃风主管道，每个煤气支管连接煤气主管道。

所述冷却段由急冷段和终冷段两部分构成；急冷段设有多道急冷气幕，急冷段后部终冷段前部设有热风抽出口，终冷段靠近车面处设有多道冷风喷口，炉顶设有多道热风抽出口。

炉车由车架、车轮及耐火材料砌筑的衬砖所组成；两车相连接的车架之间设置有密封，车架一端设一凹槽，内填石棉绳，另一端凸出一铁条，两车相连接时，凸出铁条压入凹槽内石棉绳内，形成密封结构。

车式快速反应炉炉首装有推车机，所述推车机采用液压式，由油泵站和油缸、导向滑车三部分组成。

车下冷却系统由车下鼓风机、车下抽风机组成。

本发明针对红土镍矿的特点，在部分借鉴直接还原铁(DRI)工艺的基础上开发的车式快速反应炉。车式快速反应炉为低品位镍矿综合利用开辟了新的节能、环保的途径。将红土镍矿烘干粉碎后，加入煤基还原剂，配料混匀后，装入车式快速反应炉窑车容器，在车式快速反应炉中进行900-1350℃的还原焙烧。其特点如下：

1、综合成本低。

本发明所用原料为红土镍矿原矿，生产过程中仅对原矿进行烘干粉磨，不需选矿、烧结等其它工艺处理。烘干原料所需热源为车式炉余热，不需外来热源。

所需还原剂为碳沫。所需燃料为煤气。均为低硫磷的褐煤通过煤气炉生产的，褐煤无粘结指数，无法用作焦煤，在国内及国外储量丰富，价格低。

以采用高铁低镍矿生产块状镍铁为例，本发明生产工艺中所用还原剂及燃料折合标准煤850Kg/吨铁，而如用高炉冶炼需冶金焦1000Kg/吨铁，冶金焦价格比兰炭高700元/吨，仅此一项吨铁成本即可降低约600元/吨。同时低硫磷的褐煤生产的兰炭作为还原剂生产的镍铁，产品质量好，产品中硫磷含量均低于0.03％，产品市场空间大。