氣基還原豎爐裝置製造方法
2023-05-29 21:04:56
氣基還原豎爐裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種氣基還原豎爐裝置，包括：爐體以及圍繞爐體外一圈的煤氣圍管，煤氣圍管通過多個煤氣支管與爐體連接。與傳統豎爐還原煤氣圍管及煤氣孔道均嵌入在豎爐爐體內相比，本實用新型將還原煤氣圍管及支管孔道布置在豎爐爐外，煤氣支管孔道處耐火材料不再承受上方爐襯耐火材料的重力，降低了該處耐火材料質量要求，能夠降低砌築耐火材料的成本，同時具有結構穩定、實施容易，並且能提高豎爐使用壽命，降低維護成本。
【專利說明】氣基還原豎爐裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及非高爐煉鐵煉鐵領域，特別涉及一種氣基還原堅爐裝置。
【背景技術】
[0002] 直接還原鐵是鐵礦在固態條件下直接還原為金屬鐵，由於直接還原鐵未經過熔 煉，在脫氧過程中形成多微孔的結構，狀似海綿，因此又稱海綿鐵。海綿鐵可替代廢鋼作為 電爐原料，也可作為其他熔融還原的原料。
[0003] 直接還原按照主體能源可分為煤基直接還原、氣基直接還原和電熱直接還原。目 前，世界上75%以上的直接還原鐵採用氣基堅爐法生產。寶鋼一、二期引進的C0REX(熔融 還原）主體設備分為熔融氣化爐和預還原堅爐（下稱堅爐）。堅爐採用熔融氣化爐產生的 還原煤氣直接還原礦石生產海綿鐵，其海綿鐵的生產是典型的氣基堅爐法生產。
[0004] 請參考圖1，圖1為現有技術中所使用的堅爐裝置結構示意圖，寶鋼一、二期C0REX 所引進的堅爐10,其還原煤氣的導入方式是採用嵌入堅爐10爐體的煤氣圍管30加一圈由 耐火材料砌築向下的煤氣孔道40,還原煤氣從煤氣進口 20進入，經過煤氣圍管30分配再全 部通過一圈朝下的煤氣孔道40從堅爐10外圓周邊進入爐內，向爐內提供煤氣。
[0005] 由於煤氣圍管30及煤氣孔道40均布置在堅爐10爐內，煤氣孔道40處耐火材料 需承受上方耐材的重力及還原煤氣、爐內物料的衝刷，因此對煤氣孔道40兩側以及口處耐 火材料的質量要求特別嚴格，要求其具有很高的耐壓強度及耐磨強度，該處耐火材料為國 外進口氮化矽結合碳化矽磚，價格十分昂貴。然而，在生產實踐發現煤氣孔道40處耐火材 料存在破損剝落的情況，嚴重影響堅爐10使用壽命，並且增加了生產成本。 實用新型內容
[0006] 本實用新型的目的在於提供一種氣基還原堅爐裝置能夠降低圍管處耐火材料質 量要求，降低成本，提高堅爐壽命。
[0007] 為了實現上述目的，本實用新型提出了一種氣基還原堅爐裝置，所述裝置包括：爐 體以及圍繞爐體外一圈的煤氣圍管，所述煤氣圍管通過多個煤氣支管與所述爐體連接。
[0008] 進一步的，所述裝置還包括煤氣總管，所述煤氣總管與所述煤氣圍管相連。
[0009] 進一步的，所述煤氣支管與煤氣圍管相連的一端高於煤氣支管與爐體相連的一 端。
[0010] 進一步的，所述煤氣支管與水平線呈一夾角的範圍是20°?80°。
[0011] 進一步的，所述煤氣支管內設有波紋補償器。
[0012] 進一步的，所述煤氣圍管上設有多個粉塵吹掃裝置，均勻且間隔排列位於所述煤 氣圍管上。
[0013] 進一步的，所述煤氣支管均勻且間隔插入所述爐體內。
[0014] 與現有技術相比，本實用新型的有益效果主要體現在：與傳統堅爐還原煤氣圍管 及煤氣孔道均嵌入在堅爐爐體內相比，本實用新型將還原煤氣圍管及支管孔道布置在堅爐 爐外，煤氣支管孔道處耐火材料不再承受上方爐襯耐火材料的重力，降低了該處耐火材料 質量要求，能夠降低砌築耐火材料的成本，同時具有結構穩定、實施容易，並且能提高堅爐 使用壽命，降低維護成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1為現有技術中所使用的堅爐裝置結構示意圖；
[0016] 圖2為本實用新型一實施例中氣基還原堅爐裝置橫截面的結構示意圖；
[0017] 圖3為本實用新型一實施例中氣基還原堅爐裝置沿圖2中A-A向的剖面圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面將結合示意圖對本實用新型的氣基還原堅爐裝置進行更詳細的描述，其中表 示了本實用新型的優選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本實用新 型，而仍然實現本實用新型的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對於本領域技術人員 的廣泛知道，而並不作為對本實用新型的限制。
[0019] 為了清楚，不描述實際實施例的全部特徵。在下列描述中，不詳細描述公知的功能 和結構，因為它們會使本實用新型由於不必要的細節而混亂。應當認為在任何實際實施例 的開發中，必須做出大量實施細節以實現開發者的特定目標，例如按照有關系統或有關商 業的限制，由一個實施例改變為另一個實施例。另外，應當認為這種開發工作可能是複雜和 耗費時間的，但是對於本領域技術人員來說僅僅是常規工作。
[0020] 在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本實用新型。根據下面說明和權 利要求書，本實用新型的優點和特徵將更清楚。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且 均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。
[0021] 請參考圖2和圖3,在本實施例中，提出了一種氣基還原堅爐裝置，所述裝置包括： 爐體1以及圍繞爐體1外一圈的煤氣圍管3,所述煤氣圍管3通過多個煤氣支管4與所述爐 體1連接。
[0022] 在本實施例中，所述裝置還包括煤氣總管2,所述煤氣總管2與所述煤氣圍管3相 連，所述煤氣總管2用於提供煤氣進入煤氣圍管3內。
[0023] 由於煤氣中含有大量的粉塵，長時間使用粉塵會堆積在煤氣圍管3中，從而比較 容易堵塞煤氣支管4,因此，在本實施例中，在煤氣圍管3上方設置多個粉塵吹掃裝置6,所 述粉塵吹掃裝置6均勻且間隔的排列在煤氣圍管3上，定期使用壓強較大的氮氣對煤氣圍 管3進行吹掃，能夠避免粉塵的堆積，保證煤氣支管4的正常使用。
[0024] 在本實施例中，所述煤氣支管4與煤氣圍管3相連的一端高於煤氣支管4與爐體 1相連的一端，即煤氣支管4與爐體1相連的一端朝下設置，所述煤氣支管4與水平線呈一 夾角的範圍是20°?80°，例如是40°，這樣能夠使煤氣進入爐體1是由下自上漂浮，有利 於對礦石等的充分接觸，提高還原效率；同時，由於爐體1內的反應溫度遠遠高於爐體1外 的溫度，為了減少熱脹冷縮對煤氣支管4的影響，需要在每一支煤氣支管4內均設一波紋補 償器5,用於對煤氣支管4形變位移的補償。
[0025] 為了能夠保證煤氣均勻的進入爐體1內，因此，多個煤氣支管4最佳是均勻間隔的 插入在爐體1內，如圖2所示，煤氣支管4的個數可以根據不同的需要來選擇，在此不做限 定。
[0026] 本實用新型提出的氣基還原堅爐裝置是用於生產DRI海綿鐵的裝置，其原理是從 頂部加入礦石等原料，從中下部通入還原煤氣，還原煤氣向上運動，礦石向下運動發生逆向 氣固還原反應生產出熱態DRI海綿鐵。
[0027] 綜上，在本實用新型實施例提供的氣基還原堅爐裝置中，與傳統堅爐還原煤氣圍 管及煤氣孔道均嵌入在堅爐爐體內相比，本實用新型將還原煤氣圍管及支管孔道布置在堅 爐爐外，煤氣支管孔道處耐火材料不再承受上方爐襯耐火材料的重力，降低了該處耐火材 料質量要求，能夠降低砌築耐火材料的成本，同時具有結構穩定、實施容易，並且能提高堅 爐使用壽命，降低維護成本。
[0028] 上述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不對本實用新型起到任何限制作用。 任何所屬【技術領域】的技術人員，在不脫離本實用新型的技術方案的範圍內，對本實用新型 揭露的技術方案和技術內容做任何形式的等同替換或修改等變動，均屬未脫離本實用新型 的技術方案的內容，仍屬於本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1. 一種氣基還原堅爐裝置，其特徵在於，所述裝置包括：爐體以及圍繞爐體外一圈的 煤氣圍管，所述煤氣圍管通過多個煤氣支管與所述爐體連接。
2. 如權利要求1所述的氣基還原堅爐裝置，其特徵在於，所述裝置還包括煤氣總管，所 述煤氣總管與所述煤氣圍管相連。
3. 如權利要求1所述的氣基還原堅爐裝置，其特徵在於，所述煤氣支管與煤氣圍管相 連的一端高於煤氣支管與爐體相連的一端。
4. 如權利要求3所述的氣基還原堅爐裝置，其特徵在於，所述煤氣支管與水平線呈一 夾角的範圍是20°?80°。
5. 如權利要求3所述的氣基還原堅爐裝置，其特徵在於，所述煤氣支管內設有波紋補 償器。
6. 如權利要求1所述的氣基還原堅爐裝置，其特徵在於，所述煤氣圍管上設有多個粉 塵吹掃裝置，均勻且間隔排列位於所述煤氣圍管上。
7. 如權利要求1所述的氣基還原堅爐裝置，其特徵在於，所述煤氣支管均勻且間隔插 入所述爐體內。
【文檔編號】C21B11/02GK203890377SQ201420243816
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月13日 優先權日:2014年5月13日
【發明者】尹鑫平, 馮華堂, 宋華, 呂遐平, 劉冬梅 申請人:寶鋼工程技術集團有限公司