[实用新型]一种熔融还原炼铁的终还原炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及熔融还原炼铁领域，更具体地，涉及一种熔融还原炼铁的终还原炉。

背景技术

熔融还原炼铁工艺是当今比较前沿的炼铁技术，它利用非焦煤生产液态铁，具有流程短，成本低，污染小，铁水质量好等优点。对于铁浴式熔融还原工艺，侧枪喷吹煤粉技术得到了广泛的应用，由于喷煤粉代替焦炭，有效地控制了对环境的污染。当前熔融还原技术在以HIsmelt等为代表的铁浴还原设备中得到了较好的应用，该技术是将铁矿粉原料、熔剂和煤粉还原剂一起喷吹到渣铁熔池中，随着煤中碳素的溶解，氧化铁在熔池中迅速还原，还原产生的一氧化碳(CO)及煤被迅速加热后挥发份裂解而释放出的氢气一起浮出铁渣液面，被顶部喷吹的含氧空气或氧气氧化，产生二次燃烧，形成高温区。铁矿粉中的脉石、喷入的熔剂(含氧化镁、氧化钙的白云石、石灰石、石灰等与煤中的灰分融合形成熔渣。

专利号为98810993.X，专利权人为技术资源有限公司的中国专利“从金属氧化物生产金属的直接冶炼方法”中，披露了采用上述工艺进行冶炼的方法，在该专利中，还披露了用于该冶炼方法的终还原炉，该还原炉包括由基座、侧壁和顶构成的炉体、用于排放气体的出口、以及位于炉体顶部的氧枪，该还原炉还包括两个用于提供矿粉原料和碳源的侧枪，该侧枪插入炉内的渣层中。利用侧枪惰性气体喷吹的动能，可将铁水和液渣充分搅拌起来，从而为碳还原渣中的氧化铁和溅起的铁渣与顶部二次燃烧产生的高温流场换热提供良好的动力学条件。

但是，采用上述还原炉设备，由于还原过程中，将渣铁溅起的同时，已还原的铁较大程度地暴露在二次燃烧区的氧化气氛下，使铁的再氧化现象严重，落回到渣铁池后，增加了渣中氧化铁含量，对炉衬耐火材料的侵蚀加重，此外，由于喷枪惰性气体动能较大，使渣对侧壁的冲击应力较大，对耐火材料的冲涮也较严重，更加速了渣对耐火材料的侵蚀，降低了炉衬耐火材料的寿命。一般来说，其炉衬耐火材料的寿命不大于24个月。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于克服上述现有技术中还原铁再氧化以及对炉衬产生腐蚀的缺陷，从而提供了一种创新的熔融还原炼铁的终还原炉。

本实用新型的熔融还原炼铁的终还原炉，包括：炉体、设置于该炉体顶部的顶氧枪及矿粉顶枪、以及设置于该炉体炉壁上的多个侧枪，该多个侧枪穿过该炉体炉壁进入该炉体，其中：该炉体包括铁水层区域以及位于铁水层区域上方的渣层区域，该渣层区域包括上端侧吹燃烧区以及下端侧吹还原区；该多个侧枪包括多个氧煤枪和多个粒煤枪，其中该多个氧煤枪的喷嘴设置在所述上端侧吹燃烧区，该多个粒煤枪的喷嘴设置在所述下端侧吹还原区。

优选地，所述多个氧煤枪的喷嘴在同一个水平区域内周向地均匀设置，并且所述多个粒煤枪的喷嘴在同一个水平区域内周向地均匀设置。

优选地，所述多个氧煤枪为3个，并且各该氧煤枪的喷嘴周向相隔120°地均匀设置，所述多个粒煤枪为3个，并且各该粒煤枪的喷嘴周向相隔120°地均匀设置，并且所述粒煤枪的喷嘴和与其相邻的所述氧煤枪的喷嘴周向地错开60°。

优选地，所述多个氧煤枪与所述炉体炉壁的夹角为0°到15°之间，所述多个粒煤枪与所述炉体炉壁的夹角为40°到50°之间。

优选地，所述氧煤枪包括煤粉通道、套在所述煤粉通道外的氧气通道、套在所述氧气通道外的最外管、设置在所述最外管上的进水管、出水管、设置在所述氧煤枪后部并与所述进水管相连的水箱、以及设置在所述最外管内部并分别与所述水箱和所述出水管相连的冷却水管。

优选地，所述煤粉通道、所述氧气通道、以及所述最外管的横截面为椭圆形，所述冷却水管的横截面为圆形。

优选地，所述粒煤枪包括粒煤通道、套在所述粒煤通道上的最外管、设置在所述最外管上的进水管、出水管、设置在所述粒煤枪后部并与所述进水管相连的水箱、以及设置在所述最外管内部并分别与所述水箱和所述出水管相连的冷却水管。

优选地，所述粒煤通道以及所述最外管的横截面为椭圆形，所述冷却水管的横截面为圆形。

利用本实用新型的熔融还原炼铁的终还原炉，可有效避免将还原后的铁暴露在二次燃烧区域，从而大大减少了还原铁的再氧化，降低了渣中氧化铁的水平，同时减少了对炉壁的侵蚀，并且在还原工艺中的热效率更高。

附图说明

图1是本实用新型的熔融还原炼铁的终还原炉的剖面示意图；

图2是本实用新型的侧枪布置俯视图；

图3是本实用新型的氧煤枪的正面剖视图；

图4是图3中氧煤枪的侧面剖视图；

图5是本实用新型的粒煤枪的正面剖视图；