一种气基还原竖炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112143846A(43)申请公布日2020.12.29(21)申请号202011026828.6(22)申请日2020.09.25(71)申请人西安建筑科技大学地址710055陕西省西安市碑林区雁塔路13号(72)发明人邢相栋郑建潞庞焯刚臧旭媛杜月利张馨艺李小明吕明宋佳乐沈正华王岐(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人姚咏华(51)Int.Cl.C21B13/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种气基还原竖炉(57)摘要本发明属于气基直接还原炼铁技术领域，具体公开一种气基还原竖炉，竖炉炉体包括预热段、还原段、冷却段，还原段的形状为上小下大的圆台形，还原段底部与冷却段相连接，上部与预热段相连接；并在还原段内部设置导风墙，导风墙与还原段的轴线重合。本发明通过改变还原段炉身与水平面的角度，使炉型适应球团还原时的体积膨胀，有利于减少球团与炉壁及球团间的挤压力，有效抑制温度高球团产生液相继而粘结成块；增强竖炉炉内透气性，使竖炉顺行；在还原段内设置设导风墙，有利于还原气流在竖炉内分布均匀。CN112143846ACN112143846A权利要求书1/1页1.一种气基还原竖炉，其特征在于，包括竖炉炉体(1)，竖炉炉体(1)包括从上至下依次连接的预热段(1-1)、还原段(1-2)和冷却段(1-3)，所述还原段(1-2)的形状为上小下大的圆台形，竖炉炉体(1)在还原段(1-2)的底部对称设有还原气入口(4)，预热段(1-1)的顶部设有球团入口，冷却段(1-3)的底部设有球团出口。2.根据权利要求1所述的一种气基还原竖炉，其特征在于，所述还原段(1-2)的底角为75°-78°。3.根据权利要求1所述的一种气基还原竖炉，其特征在于，所述还原段(1-2)的底面直径为顶面直径的1.1-1.4倍。4.根据权利要求1所述的一种气基还原竖炉，其特征在于，所述还原段(1-2)中心设有导风墙(2)，导风墙(2)与还原段(1-2)的轴线重合。5.根据权利要求4所述的一种气基还原竖炉，其特征在于，所述导风墙(2)通过导风墙大梁(3)安装于还原段(1-2)，导风墙大梁(3)表面包裹有耐火材料层，导风墙大梁(3)的两端插入还原段(1-2)两侧的墙体中。6.根据权利要求4所述的一种气基还原竖炉，其特征在于，所述导风墙(2)的形状为长方体，宽度不低于100mm且不高于1200mm；导风墙(2)的长度为炉体总长度的85％-90％；高度为还原段(1-2)高度的80％-90％。7.根据权利要求1所述的一种气基还原竖炉，其特征在于，所述还原气入口(4)的数量为2-8个。2CN112143846A说明书1/3页一种气基还原竖炉技术领域[0001]本发明属于气基直接还原炼铁技术领域，具体是一种气基还原竖炉。背景技术[0002]气基直接还原工艺是直接还原铁的主要生产方法，气基直接还原流程主要包括竖炉流程，流化床流程和反应罐流程。2019年全球直接还原铁产量为1.08亿吨，其中8200万吨是气基直接还原工艺生产的，而在8200万吨气基还原铁当中有85％是由竖炉生产的，竖炉还原在直接还原炼铁中占主导地位。现有气基竖炉直接还原过程中，当一氧化碳浓度过高时，会导致球团膨胀加剧，进一步增加了炉料间的相互挤压引发球团粘结现象，导致炉内透气性变差、球团间易产生结块或粘结在竖炉内壁上，影响竖炉顺行、炉内气流分布和炉料还原，导致竖炉生产失常，生产率下降。[0003]目前，防止球团粘结的典型方法是通过将涂层材料均匀喷涂在球团表面制成涂层球团，抑制球团之间的物理接触从而抑制球团在还原过程粘结成块。专利201610069389.4公开了一种抑制COREX竖炉内球团粘结的方法，该专利通过在球团表面包裹一层固体抑制剂涂层，减少球团间的物理接触，在一定程度上可抑制球团粘结问题，但添加涂层会降低气固反应速率，导致还原时间过长、还原率减低。专利201210007269.3公开了一种竖炉内粘结炉料破碎装置，该专利通过设置破碎装置可对还原过程中产生的粘结球团进行破碎，可在一定程度上改善炉料粘结情况。此专利是球团在竖炉内产生粘结后对粘结成块的球团进行破碎，无法从源头上抑制球团粘结，同时还增加了工序。发明内容[0004]为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种气基还原竖炉，本发明能够有效抑制球团在气基还原过程中粘结成块的现象，并且无需在球团表面包裹固体抑制剂涂层。[0005]本发明为解决上述技术问题采取以下技术方案：[0006]一种气基还原竖炉，包括竖炉炉体，竖炉炉体包括从上至下依次连接的预热段、还原段和冷却段，所述还原段的形状为上小下大的圆台形，竖炉炉体在还原段的底部对称设