一种竖炉冷却气管路系统.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CN107083468A(43)申请公布日2017.08.22(21)申请号201710524002.4(22)申请日2017.06.30(71)申请人江苏省冶金设计院有限公司地址210019江苏省南京市大光路大阳沟44号(72)发明人吴道洪刘亮邓君范志辉员晓唐敬坤冯鲁兴韩志彪(74)专利代理机构北京连城创新知识产权代理有限公司11254代理人郝学江(51)Int.Cl.C21B13/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种竖炉冷却气管路系统(57)摘要本发明涉及一种竖炉冷却气管路系统，包括：进气环管、收气环管、收气管、收气罩，本发明通过冷却气收气管、收气罩设计保证气体回收更加高效，减小冷却气未被有效收集上升到竖炉还原段的比例，更好的保证竖炉还原段主反应的进行。同时本发明收气管末端封闭，在管壁上开多孔，在不影响收气效果的前提下消除了冷却气收气管路堵塞情况，本发明进气管路及收气管路系统设计不影响炉料的顺利下行，进气管多口进气保证了进气的均布，收气管外部直接焊接收气罩在增强收气效果的同时不会对海绵铁产物顺行产生明显阻碍，管路制造简单，便于实现。收气管路除环管外还设置了中心支管，解决了大尺寸炉膛中心部冷却气收气问题。CN107083468ACN107083468A权利要求书1/2页1.一种竖炉冷却气管路系统，其特征在于，包括：进气环管、收气环管、收气管、收气罩，其中：所述收气环管水平设置于竖炉的内壁上并与竖炉的冷却气出炉口连接，竖炉的冷却气入口与所述进气环管连接，进气环管水平设置于竖炉的内壁上；冷却气出炉口、冷却气入口均延伸至竖炉外部；所述收气环管位于所述竖炉冷却段的顶部，并低于还原气进气口，所述收气环管的底部设置有多个所述收气管，每个所述收气管的上端与所述收气环管相连通，所述收气管的底端封闭；每个所述收气管的外管壁上部固定有锥形的所述收气罩，位于所述收气罩内的收气管管壁上开设有多个收气孔，用于收集冷却气；所述进气环管水平设置于所述竖炉冷却段底部，所述进气环管上设置有多个进气口。2.根据权利要求1所述的竖炉冷却气管路系统，其特征在于，还包括中心支管和两个支撑构件，所述中心支管水平设置，其一端固定在收气环管上并与收气环管连通，另一端的下方设置有所述收气管，中心支管上设置的所述收气管位于收气环管中部，用于收集竖炉中心位置的冷却气；每个所述支撑构件的一端垂直固定于所述中心支管的下部，另一端与所述竖炉的内壁或收气环管相连，用于进一步固定并支撑所述中心支管。3.根据权利要求1所述的竖炉冷却气管路系统，其特征在于，所述收气罩的罩口低于所述收气管的底端平面，使所述多个收气孔水平位置均位于所述收气罩内。4.根据权利要求1所述的竖炉冷却气管路系统，其特征在于，所述进气环管上的进气口均匀设置，且方向朝下，所述进气口的数量为6-12个，两进气口在圆周上的间距为60-30°。5.根据权利要求1所述的竖炉冷却气管路系统，其特征在于，所述锥形收气罩的侧面切线与水平面夹角为45-60°，所述收气管及收气罩的数量分别为7-13个，其中，中心支管末端设置有一个，其余均匀设置在收气环管上，设置在收气环管上的两收气管在圆周上的间距为60-30°，所述收气管上收气孔的大小为5-25mm。6.根据权利要求1所述的竖炉冷却气管路系统，其特征在于，还包括降温除尘装置和提压装置，所述降温除尘装置与冷却气出炉口连接，所述提压装置一端与所述降温除尘装置连接，另一端与所述冷却气入口连接。7.根据权利要求6所述的竖炉冷却气管路系统，其特征在于，所述降温除尘装置为水洗塔，用于实现冷却气的降温、除尘，所述提压装置为冷却气提压至略高于竖炉内部气体的压力。8.根据权利要求1所述的竖炉冷却气管路系统，其特征在于，所述冷却气为甲烷、一氧化碳、氮气、二氧化碳的混合气体，其中，氮气与二氧化碳按一定比例混合。9.根据权利要求1所述的竖炉冷却气管路系统，其特征在于，所述收气罩通过焊接的方式固定于收气管外部。10.一种利用权利要求1-9中任一项所述的竖炉冷却气管路系统进行冷却气处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：a.竖炉上部装入固体原料，在竖炉内由上向下运动，同时竖炉中部通入热还原气向上运动，固体原料在还原段被还原气充分还原后继续下行至冷却段；b.充分进行过还原反应后的固体原料被冷却段底部通入的冷却气冷却至低于其氧化2CN107083468A权利要求书2/2页温度，固体原料完成冷却后经出料阀排出；c.使用过后的冷却气温度升高，冷却气上行，通过所述收气罩和所述收气管将上行的冷却气吸入收气环管及中心支管，并经竖炉的冷却气出炉口传送到降温除尘装置进行降温和除尘；d.处理后的冷却气经提压装置加压后，依次通过竖