本实用新型专利技术公开了一种气基竖炉，包括：竖炉本体，竖炉本体内自上而下依次限定出上冷却室、还原室和下冷却室；物料入口，物料入口设置在上冷却室的顶部；还原产物出口，还原产物出口设置在下冷却室的底部；还原气体进口，还原气体进口设置在还原室的外壁上；炉顶气出口，炉顶气出口设置在上冷却室的顶部；以及还原室加热组件，还原室加热组件设置在还原室的外壁上。根据本实用新型专利技术实施例的气基竖炉可以系统、全面模拟竖炉生产过程中的各个工艺参数，尤其可以有效模拟竖炉生产过程中竖炉内温度梯度分布。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种气基竖炉，包括：竖炉本体，竖炉本体内自上而下依次限定出上冷却室、还原室和下冷却室；物料入口，物料入口设置在上冷却室的顶部；还原产物出口，还原产物出口设置在下冷却室的底部；还原气体进口，还原气体进口设置在还原室的外壁上；炉顶气出口，炉顶气出口设置在上冷却室的顶部；以及还原室加热组件，还原室加热组件设置在还原室的外壁上。根据本技术实施例的气基竖炉可以系统、全面模拟竖炉生产过程中的各个工艺参数，尤其可以有效模拟竖炉生产过程中竖炉内温度梯度分布。【专利说明】气基竖炉
本技术属于冶金
，具体而言，本技术涉及一种气基坚炉。
技术介绍
直接还原炼铁技术是钢铁工业发展的前沿技术，是钢铁工业发展摆脱焦煤资源的 羁绊，是降低能耗，减少C0 2排放，改善钢铁产品结构，提高钢铁产品质量的重要方向。直接 还原铁（DRI)是优质废钢的替代品，是生产高品质纯净钢的不可短缺的铁源原料，是转炉 炼钢的优质冷却剂。以天然气为能源的气基坚炉直接还原法（MIDREX和HYL等）约占直接 还原铁总产量74. 3%。我国直接还原铁生产发展缓慢，尤其是气基坚炉直接还原炼铁技术 几乎是空白，严重的制约了我国优质钢、纯净钢的发展和装备制造业的发展。因此，我国应 大力发展气基坚炉直接还原炼铁技术，适应我国钢铁工业和制造业的发展需求。 目如，随着商品位铁矿石资源的短缺，低品位以及复杂难冶铁矿石逐渐在炼铁工 业被使用，这就要求气基坚炉必须适应各种不同品种的矿物原料，从而保证坚炉的产量和 产品的质量。但是目前的气基坚炉生产设备直径大于5米，高度大于66米，一次性投入几 十吨以上的物料，采用生产设备进行试验会消耗大量的能源、矿物和人力等资源。因此，需 要通过模拟试验，对不同物理性能和冶金性能的矿物原料进行试验，从而确定合理的工艺 技术参数，满足气基坚炉的生产需求。对于模拟实验用的小型设备，如果完全按照大型生产 设备进行缩小，既不符合工艺要求，同时还会因为管径小，导致散热快、顺行不畅、气体加热 效率低和气体利用率低等问题。 此外，现有的球团试验检测设备仅为结构简单，测试目的单一的装置。如球团转鼓 和磨损指数测定（IS03271)、球团粘结指数测定（IS011256)、球团低温还原破裂指数和金 属化率测定（IS011257)均采用简单的还原反应管配加检测装置，并且间歇式的加入少量 球团，仅为500g左右，同时还原参数固定，对气基坚炉还原工艺的模拟性不强，无法实现针 对不同矿物原料确定合理工艺参数的目的。因此，气基坚炉炼铁技术的发展亟需一套系统、 全面模拟坚炉气基还原工艺的小型装置。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本技术的 一个目的在于提出一种可以系统、全面模拟坚炉生产过程中的各个工艺参数，尤其可以有 效模拟坚炉生产过程中坚炉内温度梯度分布的气基坚炉。 在本技术的一个方面，本技术提出了一种气基坚炉。根据本技术的 实施例，气基坚炉包括： 坚炉本体，所述坚炉本体内自上而下依次限定出上冷却室、还原室和下冷却室； 物料入口，所述物料入口设置在所述上冷却室的顶部； 还原产物出口，所述还原产物出口设置在所述下冷却室的底部； 还原气体进口，所述还原气体进口设置在所述还原室的外壁上； 炉顶气出口，所述炉顶气出口设置在所述上冷却室的顶部；以及 还原室加热组件，所述还原室加热组件设置在所述还原室的外壁上。 根据本技术实施例的气基坚炉通过在还原室外壁设置还原室加热组件，从而 可以实现模拟坚炉生产过程中坚炉内温度梯度分布的目的。 另外，根据本技术上述实施例的气基坚炉还可以具有如下附加的技术特征： 在本技术的一些实施例中，所述气基坚炉进一步包括：原料储罐，所述原料储 罐设置有球团入口、球团出口、第一氮气入口和第一氮气出口；以及还原产物储罐，所述还 原产物储罐设置有产物进料口、产物出料口、第二氮气入口和第二氮气出口，其中，所述球 团出口与所述物料入口相连，所述产物进料口与所述还原产物出口相连。 在本技术的一些实施例中，所述气基坚炉进一步包括：配气装置；还原气体 管路，所述还原气体管路分别连接所述配气装置和所述还原气体进口；还原气体加热组件， 所述还原气体加热组件设置在所述还原气体管路的外侧。由此，可以有效模拟工业生产中 还原气体进入坚炉的条件。 在本技术的一些实施例中，所述气基坚炉进一步包括冷凝器，所述冷凝器与 所述炉顶气出口相连。由此，可以显著降低对环境的污染。 在本技术的一些实施例中，所述还原室加热组件包括多个夹套式电加热炉。 由此，可以有效控制还原炉不同段的加热温度。 在本技术的一些实施例中，所述上冷却室和所述下冷却室的外壁设有冷却夹 套。由此，可以确保插板式给料机和插板式排料机不会因为温度过高而损坏。 在本技术的一些实施例中，所述气基坚炉进一步包括：插板式给料机，所述插 板式给料机分别与所述球团出口和所述物料入口相连；以及插板式排料机，所述插板式排 料机分别与所述还原产物出口和所述产物进料口相连。 在本技术的一些实施例中，所述球团入口、球团出口、产物进料口以及产物出 料口内分别设置球阀。由此，可以有效避免还原气体泄露。 在本技术的一些实施例中，所述气基坚炉进一步包括：氮气置换装置，所述氮 气置换装置分别与所述第一氮气入口和第二氮气入口相连。由此，可以将原料储罐和还原 产物储罐中的还原气体置换干净，从而确保装置操作人员的安全。 本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述 中变得明显，或通过本技术的实践了解到。 【专利附图】【附图说明】 本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中 将变得明显和容易理解，其中： 图1是根据本技术一个实施例的气基坚炉的结构示意图； 图2是根据本技术又一个实施例的气基坚炉的结构示意图。 【具体实施方式】 下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术 的限制。 在本技术的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽 度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底""内"、"外"、"顺 时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了 便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方 位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。 在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固 定"等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可 以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种气基竖炉，其特征在于，包括：竖炉本体，所述竖炉本体内自上而下依次限定出上冷却室、还原室和下冷却室；物料入口，所述物料入口设置在所述上冷却室的顶部；还原产物出口，所述还原产物出口设置在所述下冷却室的底部；还原气体进口，所述还原气体进口设置在所述还原室的外壁上；炉顶气出口，所述炉顶气出口设置在所述上冷却室的顶部；以及还原室加热组件，所述还原室加热组件设置在所述还原室的外壁上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴道洪，张奔，李志远，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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