[发明专利]一种圆形隧道式转底炉及炼铁方法

说明书

本发明所属冶金领域，涉及非高炉炼铁的一种圆形隧道式转底炉及炼铁方法。

铁矿石直接还原与熔融还原是非高炉炼铁方法的两大课题，其中直接还原铁具有化学成分稳定等诸多优点，是电炉冶炼优质钢及特种钢的理想原料，低成本高产能的直接还原铁生产工艺是“以煤代焦”钢铁生产的重大课题。现今我国生产直接还原铁是以煤基法为主，其主流工艺有隧道窑法、回转窑法、转底炉法和竖炉等方法。上述方法虽然能够生产出合格产品，但都因为产量低、投资大、成本高、能耗高和环境污染等问题，严重地阻碍着直接还原铁的应用和发展。

本发明是以破解已有直接还原铁窑炉产量低、成本高、能耗高和投资大等技术难题为目的，提供一种产量高、成本低、效率高、投资较少并节能环保的一种圆形隧道式转底炉及炼铁方法。

1.圆形隧道式转底炉。

所述圆形隧道式转底炉包括：圆形隧道式炉体、移动接触装置、动车式水冷旋转炉底和多层料盘车。

1.1圆形隧道式炉体。所述圆形隧道式炉体是由建筑材料、耐火材料、隔热保温材料和配套设备构成的一种横断面为隧道式，俯视为正圆形的炉体，并按着工艺要求将其划分为四个阶段。1.1.1预热段：所述预热段的进料口设有气幕装置，其作用是在保障炉料入炉畅通的前提下，阻断炉体内外气体流通；在该预热段炉膛顶部，设有与还原段连通的列管式空气预热器，其作用是利用该段的余热，对列管内的空气实施预热。1.1.2还原段：所述还原段两侧炉墙设有煤气烧嘴和煤粉烧嘴组群，其中煤气烧嘴位于还原段初端(靠预热段一侧)；所实施的煤粉燃烧是为炉料还原提供热能的主要措施，煤气燃烧起到辅助作用；烧嘴组群的横排数量与燃烧室层数相同，至少设置1排，纵排数量是以还原时间和炉底转速为参照，并留有2～10个余地，以便用于调节烧嘴的燃烧数量，适应不同的还原温度和还原时间；在该还原段炉膛顶部，设有与预热段连通的列管式空气预热器，其作用是进一步加热列管内的空气。1.1.3冷却段：所述冷却段的出料口设有气幕装置，其作用是在保障炉料排出畅通的前提下，阻断炉体内外气体流通；在冷却段末端(靠排料口一侧)两侧炉墙的中上部，设有冷煤气输入装置，其作用是向冷却段输入微正压冷煤气；在冷却段初端(靠还原段一侧)两侧炉墙的中上部，设有耐高温的煤气风机，并通过保温管道与煤气烧嘴连通。1.1.4排料装料段：所述排料装料段位于冷却段和干燥预热段之间，该段取消了旋转炉底上部的炉墙和炉盖，使进入该段的多层料盘车处于裸露状态，以便于排料和装料。

1.2.移动接触装置。所述移动接触装置，是动车式水冷旋转炉底在炉膛内运转时，移动部件与固定部件相互接触的装置，该装置包括砂封槽、水封槽、圆形钢轨和移动接触供电装置。1.2.1砂封槽：该砂封槽设置于两侧炉墙横向断面的内侧中部，其作用是利用槽内装填的耐火沙粒与旋转炉底设置的砂封刀配合，起到在移动接触过程中，阻止火焰向下部传播的作用。1.2.2水封槽：该水封槽设在砂封槽下部，其作用是利用槽内的循环水与旋转炉底设置的水封刀配合，起到在移动接触过程中，阻止炉内气体外泄和向水冷系统供水的作用。1.2.3圆形钢轨：该圆形钢轨铺设于炉体最底部，与炉体同一圆心，其作用是为旋转炉底提供运行轨道。1.2.4移动接触供电装置：该移动接触供电装置设在一侧砂封槽底部，其电线围绕炉体架设，构成一组环形电线；设于动车上的移动电源接触器与环形电线移动接触，为旋转炉底提供动力电源。所述环形电线是由一台变频器控制，实现旋转炉底电机的变速。