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(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CN107904347A(43)申请公布日2018.04.13(21)申请号201711234876.2(22)申请日2017.11.30(71)申请人中冶南方工程技术有限公司地址430223湖北省武汉市东湖新技术开发区大学园路33号(72)发明人李菊艳范小刚张国兴(74)专利代理机构北京汇泽知识产权代理有限公司11228代理人程殿军张瑾(51)Int.Cl.C21B13/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种煤基直接还原竖炉及其还原方法(57)摘要本发明提供了一种煤基直接还原竖炉,包括炉体,炉体外部上方设置有预热段,炉体内部由上至下依次设置有布料机构、燃烧室和冷却段,燃烧室内贯穿设置有还原段,预热段通过布料机构与还原段同轴设置,布料机构的出料口与还原段的进料口连通,还原段的出料口与冷却段的进料口连通,预热段下部设有热源导入口,燃烧室的上部设有高温废气出口,该高温废气出口通过废气排出管道与预热段的热源导入口连接。该还原竖炉将预热段设置在燃烧室的外部,使得预热段采用普通保温耐材砌筑即可,维护简单,同时显著降低了燃烧室内高导热碳化硅耐材导热罐高度,减少碳化硅耐材用量,节省了投资成本,而燃烧室高度降低,易于控制还原段温度的均匀性。CN107904347ACN107904347A权利要求书1/1页1.一种煤基直接还原竖炉,包括炉体(3),其特征在于:所述炉体(3)外部上方设置有预热段(1),所述炉体(3)内部由上至下依次设置有布料机构(4)、燃烧室(6)和冷却段(8),所述燃烧室(6)内贯穿设置有还原段(5),所述预热段(1)通过布料机构(4)与还原段(5)同轴设置,所述布料机构(4)的出料口与还原段(5)的进料口连通,所述还原段(5)的出料口与冷却段(8)的进料口连通,所述预热段(1)下部设有热源导入口(11),所述燃烧室(6)的上部设有高温废气出口,该高温废气出口通过废气排出管道(9)与所述预热段(1)的热源导入口(11)连接。2.如权利要求1所述的煤基直接还原竖炉,其特征在于:所述预热段(1)和布料机构(4)均设有多个,所述预热段(1)和布料机构(4)的数量相同且一一对应设于各布料机构(4)上方。3.如权利要求2所述的煤基直接还原竖炉,其特征在于:所述还原段(5)和布料机构(4)均设有多个,所述布料机构(4)和还原段(5)的数量相同且一一对应设于各还原段(5)上方,各对应设置的所述预热段(1)、布料机构(4)和还原段(5)同轴布置。4.如权利要求3所述的煤基直接还原竖炉,其特征在于:各所述还原段(5)阵列布置于所述燃烧室(6)内。5.如权利要求3所述的煤基直接还原竖炉,其特征在于:所述冷却段(8)设有多个,各所述冷却段(8)与各所述还原段(5)的出料口一一对应连接。6.如权利要求1所述的煤基直接还原竖炉,其特征在于:所述燃烧室(6)的侧壁上沿周向均匀布置有多个烧嘴(7)。7.如权利要求1所述的煤基直接还原竖炉,其特征在于:所述还原段(5)的上部设有高温煤气出口,该高温煤气出口通过煤气引出管(12)与所述燃烧室(6)连接。8.如权利要求1所述的煤基直接还原竖炉,其特征在于:所述还原段(5)的上部设有高温煤气出口,该高温煤气出口通过煤气支管(13)与炉体(3)外部的煤气处理机构(14)连接。9.采用如权利要求1~8任一项所述的煤基直接还原竖炉的还原方法,其特征在于:包括如下步骤:1)预热:将待还原团块及碳质还原剂混匀,混匀料装入预热段(1)中自上而下运行,同时由热源导入口(11)向预热段(1)内导入高温热源,高温热源自下而上运行对混匀料预热至600~900℃;2)还原:预热后的待还原团块及碳质还原剂经布料机构(4)布料进入还原段(5)内,在还原段(5)内待还原团块及碳质还原剂被燃烧室(6)燃烧产生的高温烟气加热至1000~1250℃并进行还原反应;3)待还原团块被还原成金属,从还原段(5)排出后进入冷却段(8)进行冷却,同时燃烧室(6)燃烧产生的高温废气通过废气排出管道(9)进入预热段(1)重复利用。10.如权利要求9所述的还原方法,其特征在于:所述待还原团块为金属氧化物团块或含铁锌粉尘团块,所述碳质还原剂为无烟煤或粉焦。2CN107904347A说明书1/5页一种煤基直接还原竖炉及其还原方法技术领域[0001]本发明属于直接还原技术领域,具体涉及一种煤基直接还原竖炉及其还原方法。背景技术[0002]生产直接还原铁的常规方法是用还原性气体将含氧化铁的铁矿石或球团直接还原而得到还原铁,以Midrex法为例,在这种类型的生产直接还原铁的方法中,由天然气等物制成的还原气体强制地从位于竖炉底部的风口进入竖炉,以还原铁的氧化物,从而得