[其他]直接還原窯

無效

• 申請號: 85109186
• 申請日: 1985-12-18
• 公開（公告）號: CN85109186A
• 公開（公告）日: 1987-06-24
• 發明（設計）人: 阿倫·道格拉斯·克拉克;艾薩克·沃爾夫·喬夫;萊斯利·約翰·菲希爾
• 申請（專利權）人: 理查德·約翰遜和內夫有限公司
• 主分類號: C21B13/08
• 分類號: C21B13/08;F27B7/10;F27D3/18
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 全永留

本發明涉及回轉窯中采用既作燃料又作還原劑的高揮發份的煤直接還原礦石。具體地說，本發明涉及海綿鐵的生產，但又不局限于此。

海綿鐵生產的直接還原法的優點是能夠還原高品位的鐵礦石，而不必用傳統的高爐冶煉中所使用的昂貴的焦炭。直接還原法所用的可以代替焦炭的還原劑包括各種固體反應物，例如未焦化煙煤、無煙煤以及褐煤，還包括各種氣體還原劑。

在生產海綿鐵的傳統直接還原方法中，鐵礦石被連續地輸入回轉窯的上端，與至少若干份還原劑和熔劑混和。通過回轉窯的排料端引入的可燃物的燃燒，還可通過回轉窯的入口端任意地引入可燃物的燃燒，達到還原。

雖然，有人業已在利用外加的能量方面作了一些嘗試，例如，利用通過底床吹入空氣使回轉窯爐料在加熱和還原過程中所放出的一氧化碳和別的可燃物燃燒時的能量。但是在回轉窯中直接還原鐵礦石中采用既作燃料又作還原劑的含有高揮發份的廉價低級煤方面的嘗試幾乎都不成功。

在全部用高揮發份煤作燃料和還原劑的一種嘗試中，煤由排料端吹入回轉窯。結果，操作上有困難，金屬還原差，由回轉窯中排出不均勻的固體。

可以認為，這是由以下因素所造成的：回轉窯內氣體組份是變動的，但供給的空氣量是恒定的;窯內氣體壓力的波動;窯內煤的分布不均勻。

另一方面，業已證明，由回轉窯的進料端進煤的嘗試是不行的，因為大部分揮發物從回轉窯內噴出成為廢氣而與燃燒的氣體一起排走。

操作上的困難在于實施這些方法，因為需要在燃燒器之后增加進一步冷卻的設備和較大處理能力的廢氣處理裝置。

最后，有人曾提出，從回轉窯的排料端將高揮發份的煤吹入，而一部分煤從其入口端輸入。對這種方法來說，從入口端輸入的煤的揮發物隨還原過程中產生的廢氣排出，從而損失了能量。

此外，這類回轉窯在操作上的困難主要在于廢氣的含量和廢氣的處理裝置。解決上述這些問題的辦法是改變向回轉窯中供給空氣的方向，以利于燃料和揮發物的燃燒。

本發明的目的在于能夠在回轉窯直接還原中使用含高揮發份的碳質物既作燃料又作還原劑，又克服上述方法中的至少一些缺點，并且使從碳質物的揮發物中得到比上述方法更多的可利用的能量。

本發明的第一個方面提供了一種礦石直接還原的方法。在該方法中，礦石和所需的任何熔劑被輸入具有氧化性氣體的熱回轉窯內，氧化性氣體由沿回轉窯的長度方向上設置的許多入口導入;而既作燃料又作還原劑的含高揮發份的碳質固體物質由回轉窯的兩端推入，大體上沒有導入任何推動劑。

本發明的第一個方面的另一個特點是回轉窯中被還原的礦石可在鐵礦石、含鈦鐵礦石和含鉻鐵礦石組成的一組礦石中選擇;補加的碳質物被推入回轉窯中的最終還原段;提供的氧化性氣體其中被通入預熱段的，流向排料端，通入還原段的，流向進料端;氧化性氣體是空氣或者富氧氣;推動劑是壓縮空氣;爐料則是在回轉窯內被擋住的。

本發明的第二方面提供了一種實施本發明的第一方面的方法的一種回轉窯。該回轉窯有礦石和熔劑的進料裝置，已還原的產品的排料裝置，窯內氣體產物從排出的氣體收集裝置，沿著回轉窯長度導入氧化性氣體的風口，還有從回轉窯兩端將固體碳質物推入的推動裝置，被采用的推動裝置大體上不會向窯內導入氣體推動劑。

推動裝置最好包括碳質物推入的一般氣動裝置;一只箱體，其上有一個入口，用于接受被推入的碳質物，還有一個出口，用于將碳質物排入窯內，箱體直徑比它的出口大得多;一個排氣裝置，排氣裝置在箱體上的連接要做到在使用推動裝置時可將箱體內出、入口之間的幾乎全部推動劑都去除。

回轉窯的再一個特征是裝有將碳質物推入回轉窯還原段的附加推動裝置;氧化性氣體導入窯內的風口均單獨控制;風口要彎曲到導入回轉窯預熱段的氧化性氣體向著排料端流動，而導入還原段的氧化性氣體向著進料端流動;回轉窯的擋料裝置包括在至少預熱段設置的和在還原段隨意設置的縱向間隔圈。

應當指出，本發明的方法特別適合于在具有大長徑比（至少20至大約35）的回轉窯中實施。以下結合附圖通過實施例對本發明作更詳細地敘述。

附圖說明：

圖1????為本發明的一種回轉窯的示意側視圖;

圖2????為圖1的回轉窯中所用的推動裝置的橫剖視圖。

一般來說，回轉窯1的長度L＝65米，直徑d＝2米，L/d＝32.5，回轉窯1的長徑比要較通常長徑比大約大于12的大多數的回轉窯大得多。