[发明专利]节能高效还原海绵铁隧道窑

说明书

一、技术领域

本发明属于冶炼设备，尤其是涉及到一种节能高效还原海绵铁隧道窑。

二、背景技术

随着科学技术的不断发展，为了满足直接还原铁隧道窑生产规模化发展的需要，直接还原海绵铁隧道窑的发展趋势是窑长且宽。但是，简单地加长加宽很难解决实际生产中问题，并存在着许多弊端。比如由于窑加宽后，相应地窑车也要加宽，窑车上耐火罐的密度增大，就出现了窑车中间海绵铁还原不透，夹生的现象。又比如由于窑加长后，窑内的压力、气氛不易控制，操作起来有很大难度。要解决这些难题，一方面需要增加耐火罐之间的火道，由于在单一的窑车上增加火道造成码耐火罐时出现不稳定因素，容易倒罐；另一方面需要改变单向单车道进车模式。同时，目前的隧道窑普遍采用三带划分模式，即预热段、还原段和冷却段，窑外还需建设辅助设施，如拖车道、回车线、装卸区，这样的窑体结构不仅存在占地面积大，而且为了节省能源，还需要在窑体上安装余热回收装置将窑体冷却段余热回收再利用。

三、发明内容

本发明的目的是为生产企业提供一种结构紧凑、分布合理、占地面积少、热效率利用高的节能高效还原海绵铁隧道窑。

本发明的技术方案是：它包括由窑墙、窑顶、窑车构成的窑体和燃烧系统、排烟系统、循环风道等部分，所述窑体由两侧立柱和顶梁内砌筑的窑墙和窑顶构成，窑墙是采用全砖体结构，窑顶是采用吊片、吊钩将吊顶砖安装于窑体顶梁上。还原段两侧窑墙上设置了安装烧嘴的孔洞，窑墙下部由耐火砖和曲封砖砌筑而成，窑腔底部设置了由六排轨道构成的并排三车道供窑车行走，窑体前后分为预热冷却段和还原段两部分，窑头和窑尾分别设置了托车道，窑头托车道前设置卸车区和装车区，装车区端部设有托车道。

本发明的有益效果是：它集中了传统还原铁隧道窑和大型现代还原铁隧道窑的优点，实现了“小窑车，多车道，占地少，产量高”的目的。由于仍然采用小窑车，所以码耐火罐比较牢固，不易倒罐；多车道结构新颖，罐体之间留足了火道，易于气流的流动和火焰的来回穿插，使产品易于还原，不会出现海绵铁夹生的现象；将单车道变为三车道、三段结构设计为两段结构，所以不仅结构紧凑、占地面积小，而且有益于制品的预热和冷却，有效地利用了余热，是利用隧道窑自身的热量进行预热干燥的最好范例，无需额外投资换热器和水箱之类的冷却设备，也不需要抽冷却带余热进行干燥，为企业节约了生产成本。采用单向三车道模式，窑内存放窑车数量是普通还原铁隧道窑的三倍，所以产量大幅度提高。可实现在同一个大型车间里生产满足年产10万吨以上规模化生产的直接还原铁。

下面结合附图对本发明作进一步说明。          

四、附图说明

图1为本发明整体结构平面示意图；

图2为本发明窑体结构截面示意图。

图中：1、4、7为托车道，2为装车区，3为为卸车区，5为预热冷却段，6为还原段，8为立柱，9为顶梁，10为窑顶，11为窑墙，12为耐火砖，13为曲封砖，14为孔洞，15为轨道，16为窑车，17为耐火罐，18为窑基。

五、具体实施方式

如图所示，以企业建造一条年产5万吨直接还原铁隧道窑为例，取工字钢制作窑体两侧立柱8和槽钢制作顶梁9形成框架，然后在金属框架内采用全砖体结构砌筑在立柱8之间形成窑墙11， 窑墙厚度为930毫米，采用吊片、吊钩将吊顶砖砌筑在顶梁9内形成窑顶10，窑顶厚度为360毫米，窑长86.53米，窑腔内宽5228毫米、内高为1972毫米，并在窑墙11上设置按照燃烧系统烧嘴分布需要设置安装烧嘴的孔洞14，窑体曲封砖13之下采用耐火砖12砌筑而成，窑腔底部的窑基18上设置了由六排轨道15构成的供窑车16行走的并排三车道，窑体前后分为预热冷却段5和还原段6两部分，其中预热冷却段7节17.69米，还原段28节68.84米，在窑头和窑尾分别设置了托车道4、7，窑头托车道4前设置长度为10.48米卸车区3和长度为6.88米装车区2，装车区2端部设有托车道1。实施本发明时，只需在装车区2区域内将装满原料的耐火罐17放置在两侧轨道的窑车16上，在传动机构作用下，窑车运行至托车道1，在拖车的作用下装满制及耐火罐17的窑车进入中间轨道，顶车机将会推顶中间轨道上的窑车16，窑车16进入预热段5，再至还原段6焙烧，行至窑尾托车道7时，窑车16经拖车转运至两侧轨道上，再至还原段6焙烧，然后运行至冷却段。经过还原段6焙烧的耐火罐17，通过冷却风机对罐体冷却，将罐体上的热量传递给中间轨道运行的窑车上的制品及耐火罐17进行干燥，烟气经排烟风机强力抽走。由于在预热冷却段5，中部的窑车16上的耐火罐17内的铁粉和还原剂进窑时水分含量较大，两侧窑车进入时温度很高，一方面可利用其高温实现制品的预热，另一方面又中间窑车上的制品达到了冷却出窑耐火罐及制品的目的，具有双重功效。经过两侧冷却带的窑车将还原好的制品及耐火罐17进入卸车区3，操作人员将其卸下，然后进入装车区2，装满原料，如此往复循环。本发明具有结构紧凑、布局合理、操作简单、占地少、能耗低、产量高等优点，是现代直接还原海绵铁生产企业的最佳选择，将会给企业带来较大的经济效益。