[发明专利]一种具备内部能量回收装置的氢基竖炉

说明书

本发明涉及氢基冶金设备技术领域，尤其是一种具备内部能量回收装置的氢基竖炉，包括主炉体、驱动电机、外接天然气输送管的外接输气管和外接冷却水的外接输水管。本发明的一种具备内部能量回收装置的氢基竖炉在主炉体下端底部排料舱室的外壁内部开设有螺旋形结构的内部导热流道，通过底部排料舱室外侧面两端的侧向连接装配管分别连接外接输气管与外接输水管，从而根据需要向内部导入还原气或者冷却液，结构的更加紧凑，无需占用多余外部空间；利用还原气和冷却水便可以对还原铁的温度进行热交换，无需重复加热，有效节约能量消耗，还能根据需要调节还原铁的温度，使其出料温度更加可控可调。

技术领域

本发明涉及氢基冶金设备技术领域，尤其是一种具备内部能量回收装置的氢基竖炉。

背景技术

在竖炉中用高温还原气或固体还原剂还原铁矿石的直接还原炼铁方法。此法开始是用木炭制造还原气。后因经济上的原因，改用焦炭制气。60年代，随着石油、天然气工业的发展，以天然气为能源的竖炉直接还原法蓬勃兴起。

竖炉的反应条件与高炉上部间接还原区相似，不出现熔化现象的还原冶炼过程，使用单一矿石料，没有造渣过程。用于生产的竖炉直接还原法中，主要用天然气先在制气炉中制成以CO和H₂为主的高温还原气，热还原气进入竖炉加热和还原铁矿石。热还原气从竖炉的还原区下部进入竖炉，与从上向下的铁矿石逆流运行。还原气和铁矿石能很好地进行热交换和还原反应。还原好的直接还原铁在竖炉下部的冷却区，用冷却气进行直接还原铁的冷却。冷的直接还原铁通过排料机构出炉。若想用热直接还原铁炼钢，竖炉可不设冷却区，热直接还原铁可用密封罐装运到炼钢车间去冶炼；直接还原铁若出售给很远的用户，则采用热直接还原铁压块技术或直接还原铁钝化技术以降低直接还原铁再氧化的能力。

目前的竖炉结构的简单，底部的热交换方式单一，无法对初入炉内的还原气进行导热加温，也无法快速根据需要改变还原铁的温度，同时竖炉内部的结构的无法调节，导致内部铁矿石在反应过程中不够均匀充分，反应效率也很固定。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决上述背景技术中存在的问题，提供一种改进的，解决目前的竖炉结构的简单，底部的热交换方式单一，无法对初入炉内的还原气进行导热加温，也无法快速根据需要改变还原铁的温度，同时竖炉内部的结构的无法调节，导致内部铁矿石在反应过程中不够均匀充分，反应效率也很固定的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具备内部能量回收装置的氢基竖炉，包括主炉体、驱动电机、外接天然气输送管的外接输气管和外接冷却水的外接输水管，所述主炉体下端具有漏斗形结构的底部排料舱室，所述底部排料舱室外壁内部开设有螺旋形结构的内部导热流道，所述底部排料舱室外侧面两端对称固定有用于分别连接外接输气管与外接输水管的侧向连接装配管，所述的主炉体内侧面上开设有环形侧向排气槽，所述的环形侧向排气槽内部活动装配有由驱动电机控制的内部调节环，所述的内部调节环内部设置有弹性搅拌密闭装置，所述的主炉体内壁上位于环形侧向排气槽上方安装有用于提升弹性搅拌密闭装置安装性的金属防护网框。

所述的内部导热流道内部通过中置一体结构的分离隔板将内腔分隔成用于输气的第一导热流道和用于输液的第二导热流道，所述的第一导热流道通过第一底部导流孔与侧向连接装配管相连通，所述的第二导热流道通过第二底部导流孔与侧向连接装配管相连通。

所述的环形侧向排气槽内顶面和内底面上均开设有环形限位密封槽，所述的内部调节环通过上、下端的一体结构的密封环插入环形限位密封槽内部与环形侧向排气槽活动连接。

所述的主炉体外侧壁上固定连接有用于安装驱动电机的侧向固定安装座，所述的驱动电机侧向转轴上同轴固定有与内部调节环下端的密封环相啮合的内侧传动齿轮。