[发明专利]一种竖炉

说明书

本发明提供了一种竖炉，竖炉的上部安装有炉顶装料设备，竖炉的顶端安装有炉顶气排出设备。炉顶装料设备包括受料斗、储料罐和下料管；炉顶气排出设备包括雾化降温装置、炉顶气导出管和上升管。本发明的炉顶气从顶部排出，可以将竖炉料面铁精矿氧化球团提高0.5m以上，料面升高提高了竖炉的有效容积5％‑10％。本发明中储料罐内持续有料，并经下料管输送入竖炉，可实现竖炉装料的连续化，并能够保证竖炉内料面稳定在同一高度，无须增加料位监测设备。

技术领域

本发明属于冶金设备技术领域，具体地，涉及一种安装有炉顶装料设备和炉顶气排出设备的竖炉。

背景技术

我国是钢铁生产大国，2015年我国大陆粗钢产量为8.04亿吨，占全球总产量49.5％。但是钢铁产业结构不合理，铁钢比高、电炉钢比例小，部分特殊的钢材品种还需进口，炼钢工艺以高炉炼铁-转炉炼钢的长流程为主，能源资源消耗大、生产成本高，经济效益差，已经越来越不适应行业的发展，遭到陆续的淘汰，当前直接还原铁技术在冶炼行业中得到了较快的发展，获得了较普遍的应用，气基竖炉直接还原技术作为主要的非高炉炼铁技术在国外已得到成熟应用，具有能耗低，无需高炉炼铁涉及到的烧结、焦化两个高耗能、高污染工序，具有流程短、节能减排效果明显优势，是改善钢铁产品结构，提高钢铁产品质量，实现清洁冶炼的重要生产技术。

炉顶装料设备是直接还原竖炉的关键设备，其工作的性能好坏直接影响到竖炉能否正常生产。竖炉在进行连续化装料过程中，需要安装料位计对炉内的料位进行监测，由于炉顶气含尘量大，激光、雷达等料位计监测结果存在误差，而传统的射线料位计又具有放射性，对人员安全影响大。对于大型竖炉，炉顶气由炉顶侧面排出会影响竖炉上部煤气流分布，造成上部炉料与还原气的换热、化学反应不均匀，每吨产品海绵铁消耗还原气量高，并且炉顶气中含尘量高，增加后续降温除尘工序设备的负荷。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种安装有炉顶装料设备和炉顶气排出设备的竖炉。本发明的目的是为了优化竖炉上部煤气流分布，避免煤气偏行，降低炉顶气中粉尘含量，同时提高竖炉的有效容积。

本发明提供一种竖炉，所述竖炉的上部安装有炉顶装料设备，所述竖炉的顶端安装有炉顶气排出设备；

所述炉顶装料设备包括受料斗、储料罐和下料管，所述储料罐分别与所述受料斗和所述下料管相连；所述储料罐的顶端安装有密封阀，所述储料罐的上部安装有氮气吹扫管，所述储料罐的下部安装有料位计；所述下料管有多个，均匀地设置在所述竖炉炉墙的同一水平位置上；所述下料管上安装有松料器，所述下料管的底端竖直向下；

所述炉顶气排出设备包括雾化降温装置、炉顶气导出管和上升管；所述雾化降温装置安装在所述竖炉内，所述雾化降温装置包括环形不锈钢水管和喷头喷雾器，所述喷头喷雾器安装在所述环形不锈钢水管上；所述炉顶气导出管有多个，均匀地设置在所述竖炉的顶端；所述炉顶气导出管与所述上升管相连；所述上升管上安装有热电偶，所述热电偶与所述雾化降温装置通过温度检测反馈元件相连。

在本发明的一些实施例中，所述下料管包括相连的竖管和斜管，所述斜管与水平方向的夹角为55°-70°。

在本发明的一些实施例中，所述下料管的底端与所述竖炉的中心、所述炉墙之间的水平距离相等，所述下料管的底端与所述竖炉顶端的距离为1m-1.5m。

在本发明的一些实施例中，所述下料管的直径为150mm-250mm。

在本发明的一些实施例中，所述炉顶气导出管的直径为0.5m-1.5m。

在本发明的一些实施例中，所述上升管的直径为1m-1.3m。

在本发明的一些实施例中，所述氮气吹扫管与所述密封阀的距离为所述储料罐高度的1/6-1/2。

在本发明的一些实施例中，所述料位计与所述储料罐底端的距离为所述储料罐高度的1/8-3/8。