[实用新型]一种直接还原铁生产用还原炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直接还原铁生产用还原炉，属于直接还原铁加工技术领域。

背景技术

我国钢铁工业迅速发展，已成为世界上第一产钢大国和耗钢大国。2011年钢产量突破7亿吨，年需要废钢9000多万吨，还原铁需求量为500万吨（其中进口还原铁为400多万吨），可我国直接还原铁的产量不及印度半个月的产量，造成钢铁公司的直接还原铁有大量的缺口，不得不花高价大量进口国外的直接还原铁。因此，我国并不是钢铁强国，钢铁产品在国际市场上没有竞争力，在钢材品种和质量方面，还不适应国民经济发展的要求。我国每年还要从国外及进口钢材4000余万吨（主要是优质钢和特种钢），而海绵铁正是解决优质钢和特种钢的唯一必备原材料。而我国的直接还原铁(海绵铁)年产量仅为60万吨，世界冶金行业把我国的海绵铁产量定为零。我国又是一个天然气和焦煤储量不丰富的国家，加之我国贫、细、杂的铁矿资源，直接还原铁一直不能形成规模化。因此，国家出台相关政策，鼓励发展直接还原铁和非焦炼铁工艺技术开发与应用。提高还原铁的产量与质量以及开发我国大量的贫、细、杂的铁矿资源以及含铁废料和丰富的煤炭资源，使其资源化是一件迫在眉睫的事业。

世界直接还原工艺个根据使用还原剂的不同，可分为两大类：使用气体还原剂的气基直接还原法和使用固体还原剂的煤基直接还原法。在走向钢铁强国的进程中，发展立足本国资源特征的海绵铁工业，才是发展钢铁强国的必经之路，气基直接还原法，主要分布在中东、南美等天然气资源丰富的地区，这些地区以电炉短流程为主的钢铁工业也得到迅猛发展。代表工艺为Midrex竖炉法、HYL反应罐法和流化床法。煤基直接还原法，主要分布在南非、印度、新西兰等地，天然气资源有限，但有优质的铁矿资源和丰富的煤炭资源。代表工艺有SL-RN法和Krupp法。

我国从能源储量和合理利用考虑，还不能为冶金工业生产提供足够的天然气，即使有气可用，成本也太高，生产一吨海绵铁，若用天然气要400-500m³，若用煤气，要1600m³。因此气基直接还原无法考虑。在国内使用较多的工艺有隧道窑工艺、回转窑工艺和倒焰窑工艺三种，均为煤基还原法，国内一些单位也做了一些其他工艺的研究实验，均未得到工业性生产的成功。因而煤基法生产海绵铁工艺是我国首选工艺。

倒焰窑在我国发展较早，其特点有：投资少、上马快、成本低、规模灵活、操作简单、对原材料要求低，但其产品质量差且不稳定，生产效率低、能耗高、劳动强度大、操作环境差、环境污染严重、装备水平落后、全人工操作，无机械化可言，但因其投资少还有一些小型企业在使用，国家不提倡使用。

回转窑工艺特点：机械化程度较高、操作环境较、污染较轻，但也存在这着产品成本高、投资大、易于发生结圈故障，产品质量较低，填充系数低（一般在10%-20%），产品分化率高。对原料及还原剂要求苛刻，生产效率较低，热效率低等缺点，在国内有几家使用过，但均不太成功。

传统的隧道窑工艺必须采用昂贵的耐火罐，工艺落后、能耗高（每吨直接还原铁要消耗500-650㎏还原用煤，还要消耗450-550㎏加热用煤）、还原时间长（48-76h）、劳动力消耗高、产品质量不稳定、生产运行成本高，销路不畅，此工艺还存在着环境污染严重（还原煤灰、废还原罐等固体废弃物多、粉尘多）、对原料要求过高（TFe≥66%）等缺点。

上述所有国内外的直接还原铁技术都无法利用低品位矿石、粉料以及含铁废料直接还原出高品位的还原铁产品。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种直接还原铁生产用还原炉。在我国低品位铁矿资源以及丰富煤炭资源的基础上，能将任意品位的块矿、粉料和适量还原剂混合后，经还原炉直接还原成海绵铁。

本实用新型的技术方案。直接还原铁生产用还原炉，构造包括炉体，炉体外壁为耐火绝缘保温层，在耐火绝缘保温层内设有发热板，发热板连接有导电装置；炉体顶部设有进料口，炉体底部设有出料口。

上述的直接还原铁生产用还原炉，所述发热板排列设置在炉体内，在相邻发热板之间为加热通道。

上述的直接还原铁生产用还原炉，所述发热板材质为碳化硅、石墨或金属发热板。

上述的直接还原铁生产用还原炉，所述炉体上连接烟气管道。

上述的直接还原铁生产用还原炉，所述炉体由上至下分为预热段、升温段和还原反应段。