[发明专利]氧化球团高效还原竖炉及还原工艺

说明书

本发明涉及一种氧化球团高效还原竖炉及还原工艺，还原竖炉的结构包括加热段、还原段以及冷却段，还原段包括环型的还原室，在还原室的内、外侧分别设置有外蓄热室和内蓄热室，外蓄热室和内蓄热室之间通过多层导热连通管相互连通。在还原室顶部和加热段相互连通的位置设置有落料喉口，在还原室顶部设有喷煤管；在还原室的顶部开有和外蓄热室以及内蓄热室相连通的通气孔。加热段的顶部连通有煤气净化冷却循环系统，煤气净化冷却循环系统的输出管和冷却段的下部连通形成煤气流通循环。本发明大幅提高氧化球团还原反应的效率和还原品味，缩短了冷却时间，提高了出料效率，增加了产量。

技术领域

本发明涉及一种炼铁技术，具体地说是一种氧化球团高效还原竖炉及还原工艺。

背景技术

传统的焦化、烧结、高炉炼铁由于工艺复杂、投资大、能源浪费严重、流程长、污染严重等问题，导致高炉的炼铁发展受到了很大的限制。为了克服高炉炼铁的种种缺点，人们研究开发了多种非高炉炼铁方法，这些方法包括直接还原法和熔融还原法。其中熔融还原炼铁工艺共有3O余种，尤其是在双基还原炉炼铁工艺方面取得重大进展，具备了生产煤、气双基脱氧球团雄厚基础和充分条件。这种双基还原炉自上而下分为预热段、还原段、冷却段三部分，燃烧室的高温气体通过蓄热室加热炉墙在还原段与氧化球团在850--1050℃条件下发生还原反应，生成的海绵铁经冷却段冷却到200℃以下由卸料机及旋转冷却系统排出。但这种反应炉在生产过程中往往存在一些缺陷，如还原段时间过长，效率低，炉墙热传导影响范围小，还原品位不佳，产品质量难以满足炼钢要求，球团还原成海绵铁经过冷却段尾部温度高于200℃，给皮带运输带来困难，只能减慢出料速度延长冷却时间，对产量有很大影响。

发明内容

本发明的目的就是提供一种氧化球团高效还原竖炉及还原工艺，以解决现有双基还原炉还原效率低、还原品味不佳以及出料速度缓慢的问题。

本发明是这样实现的：一种氧化球团高效还原竖炉，包括加热段、还原段以及冷却段，所述还原段包括环型的还原室，在所述还原室的外侧设置有外蓄热室，在所述还原室的内侧设有内蓄热室，所述外蓄热室和所述内蓄热室之间通过多层导热连通管相互连通，每一层有多个所述导热连通管沿圆周分布，且所述导热连通管穿过所述还原室；在所述还原室顶部和所述加热段相互连通的位置处设置有落料喉口，落料喉口将炉料变薄，以便高温煤粉将炉料进入还原室前快速加热。在所述还原室顶部设有用于向落料喉口下方喷送煤粉的喷煤管；在所述还原室的顶部开有与所述外蓄热室相通的以及与所述内蓄热室相通的通气孔；

在所述加热段的顶部连通有煤气净化冷却循环系统，用于对竖炉内的气体进行收集并进行除尘和冷却处理；所述煤气净化冷却循环系统的输出管和所述冷却段的下部连通形成煤气流通循环通路，且所述输出管通过燃烧室与所述内蓄热室和所述外蓄热室实现间接连通。

相邻的上、下两层导热连通管相互错位布置。

所述喷煤管共有两圈，设置于还原室顶部外圈的为外围喷煤管，设置于还原室顶部内圈的为中心喷煤管。

在所述外蓄热室的底部连通有外燃烧室，在所述内蓄热室的底部设置有与其连通的内燃烧室，所述外燃烧室和所述内燃烧室分别与所述煤气净化冷却循环系统的输出管相连通。

所述煤气净化冷却循环系统包括与所述加热段顶部连通的收集管，所述收集管通过管路依次连接有旋风洗涤塔、洗涤脱水塔、引风机、煤气加压机以及输出管，所述输出管与所述冷却段的底部相连通。

所述输出管通过输气支管与所述外燃烧室以及内燃烧室相连通，且所述输气支管通过助燃风管道连接有助燃风机。

一种氧化球团高效还原工艺，其特征在于，包括以下步骤：

a.建立煤气循环，从竖炉的加热段收集竖炉内包含一氧化碳的气体，对收集的气体进行净化冷却后二次输入至竖炉的冷却段，低温的煤气在冷却段吸收热量后经过还原段到达加热段再次被收集；