一种含铁物料悬浮还原装置及工艺

摘要

本发明公开一种含铁物料悬浮还原装置及工艺方法，属于钢铁冶金技术的气固相热交换和热反应领域。本发明的喷射还原炉中气、固两相向上并流，气固两相接触充分，传热、传质系数大，既能缩短含铁物料在系统中平均停留的时间，又能实现对粉状含铁物料的快速加热、还原及分离。本发明符合含铁物料还原的工艺要求，降低流体阻力损失和系统压降，均衡系统气流速度和压降，使系统平稳运行，为连续炼钢熔炼炉提供金属化率60％～90％的预还原含铁物料微粉，产量高，投资少，成本低。

主权项

一种含铁物料悬浮还原装置包括：提升设备(1)、Ⅰ级换热管(2)、Ⅰ级旋风预热器(3)、Ⅱ级换热管(4)、Ⅱ级旋风预热器(5)、Ⅲ级换热管(6)、Ⅲ级旋风预热器(7)、喷射还原炉(8)、旋风分离器(9)、冷却管(10)、旋风冷却器(11)、出料仓(12)、负压风机(13)、除尘器(14)、废还原气体收集系统(15)和还原气体发生设备；其中提升设备(1)与Ⅰ级换热管(2)相连，Ⅰ级换热管(2)、Ⅰ级旋风预热器(3)、Ⅱ级换热管(4)、Ⅱ级旋风预热器(5)、Ⅲ级换热管(6)、Ⅲ级旋风预热器(7)、喷射还原炉(8)、旋风分离器(9)、旋风冷却器(11)和出料仓(12)依次相连；Ⅰ级旋风预热器(3)的出风管与负压风机(13)、除尘器(14)、废还原气体收集系统(15)依次相连；还原气体发生设备包括：还原气体管道(17)、高压风机(18)、煤气罐(19)、中压风机(20)和煤气发生炉(21)；煤气发生炉(21)依次经中压风机(20)、煤气罐(19)、高压风机(18)和还原气体管道(17)连接喷射还原炉(8)的涡流还原区(3a)；其特征在于，所述的喷射还原炉(8)包括：气固出料管(1a)、喷射炉体；在喷射炉体内部，自上而下分别是悬浮还原区(10a)、涡流还原区(3a)和喷流调温区(6a)，涡流还原区(3a)与喷流调温区(6a)之间设置有一个带风帽(4a)的隔栅(5a)，在涡流还原区(3a)内设置有喷射布料装置(2a)，在喷流调温区(6a)的底部设置还原气体喷枪(7a)、氧气喷嘴(8a)和CO喷嘴(9a)，还原气体喷枪(7a)设置在还原气体管(15a)上面，氧气喷嘴(8a)设置在氧气管(14a)上面，CO喷嘴(9a)与旋风冷却器排气管(11a)相连；喷射还原炉(8)的气固出料管(1a)与旋风分离器(9)相连，旋风预热器集料筒(13a)和还原气体分支管道(12a)分别与涡流还原区(3a)内设置的喷射布料装置(2a)相连，还原气体管(15a)与还原气体管道(17)相连，氧气管(14a)与氧气管道(16)相连，喷射还原炉(8)通过旋风冷却器排气管(11a)与旋风冷却器(11)、出料仓(12)依次相连。