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1、(10)申请公布号 CN 102912060 A(43)申请公布日 2013.02.06CN102912060A*CN102912060A*(21)申请号 201210415254.0(22)申请日 2012.10.26C21B 13/08(2006.01)(71)申请人贵州新天地设备有限公司地址 550014 贵州省贵阳市白云区铝及铝加工基地云环东路铝城铝业四楼(72)发明人邹建明(74)专利代理机构北京联创佳为专利事务所(普通合伙) 11362代理人王娟 郭防(54) 发明名称一种直接还原铁生产用还原炉(57) 摘要本发明公开了一种构造包括回转炉炉体，其特征在于：炉体外壁为壳体(4)、壳体。
2、(4)内有耐火绝缘保温层(5)，在耐火绝缘保温层(5)内设有发热内胆层(7)，炉体的一端为导电炉头(8)，导电炉头(8)设有进料口(9)和烟气管道(10)，炉体的另一端为导电炉尾(11)，导电炉尾(11)设有出料口(14)，导电炉头(8)和导电炉尾(11)分别连接有导电装置（6）、导电装置（12）。本发明能够将任意品位、形状的铁矿和适量炭（作为还原剂）混合后，经本发明的装置以固态直接还原成海绵铁。本发明的装置摆脱了对铁矿品位以及煤矿品质和品种的限制，取材丰富，结构简单，技术可靠，环保性能优良，大幅降低了生产成本，特别是提高了生产过程中的附加值。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 。
3、附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页1/1页21.一种直接还原铁生产用电热还原回转炉，构造包括回转炉炉体，其特征在于：炉体外壁为壳体(4)、壳体(4)内有耐火绝缘保温层(5)，在耐火绝缘保温层(5)内设有发热内胆层(7)，炉体的一端为导电炉头(8)，导电炉头(8)设有进料口(9)和烟气管道(10)，炉体的另一端为导电炉尾(11)，导电炉尾(11)设有出料口(14)，导电炉头(8)和导电炉尾(11)分别连接有炉头导电装置（6）、炉尾导电装置（12）。2.根据权利要求1所述的直接还原铁生产用电热还原回转炉，其特征在于：炉体。
4、上设有支承用的滚圈（2）和传动用的齿圈（15），滚圈（2）设置在基座（3）的滚轮（1）上。3.根据权利要求1所述的直接还原铁生产用电热还原回转炉，其特征在于：所述发热内胆层（7）由前至后分为预热段、升温段和还原反应段。4.根据权利要求1所述的直接还原铁生产用电热还原回转炉，其特征在于：导电炉尾(11)设有观察取样孔（13）。权 利 要 求 书CN 102912060 A1/3页3一种直接还原铁生产用还原炉技术领域0001 本发明涉及一种直接还原铁生产用电热还原回转炉，属于直接还原铁加工技术领域。背景技术0002 我国钢铁工业迅速发展，已成为世界上第一产钢大国和耗钢大国。2011年钢产量突破7亿。
5、吨，年需要废钢9000多万吨，还原铁需求量为500万吨（其中进口还原铁为400多万吨），可我国直接还原铁的产量不及印度半个月的产量，造成钢铁公司的直接还原铁有大量的缺口，不得不花高价大量进口国外的直接还原铁。因此，我国并不是钢铁强国，钢铁产品在国际市场上没有竞争力，在钢材品种和质量方面，还不适应国民经济发展的要求。我国每年还要从国外及进口钢材4000余万吨（主要是优质钢和特种钢），而海绵铁正是解决优质钢和特种钢的唯一必备原材料。而我国的直接还原铁(海绵铁)年产量仅为60万吨，世界冶金行业把我国的海绵铁产量定为零。我国又是一个天然气和焦煤储量不丰富的国家，加之我国贫、细、杂的铁矿资源，直接还原铁。
6、一直不能形成规模化。因此，国家出台相关政策，鼓励发展直接还原铁和非焦炼铁工艺技术开发与应用。提高还原铁的产量与质量以及开发我国大量的贫、细、杂的铁矿资源以及含铁废料和丰富的煤炭资源，使其资源化是一件迫在眉睫的事业。0003 世界直接还原工艺个根据使用还原剂的不同，可分为两大类：使用气体还原剂的气基直接还原法和使用固体还原剂的煤基直接还原法。在走向钢铁强国的进程中，发展立足本国资源特征的海绵铁工业，才是发展钢铁强国的必经之路，气基直接还原法，主要分布在中东、南美等天然气资源丰富的地区，这些地区以电炉短流程为主的钢铁工业也得到迅猛发展。代表工艺为Midrex竖炉法、HYL反应罐法和流化床法。煤基直。
7、接还原法，主要分布在南非、印度、新西兰等地，天然气资源有限，但有优质的铁矿资源和丰富的煤炭资源。代表工艺有SL-RN法和Krupp法。0004 我国从能源储量和合理利用考虑，还不能为冶金工业生产提供足够的天然气，即使有气可用，成本也太高，生产一吨海绵铁，若用天然气要400-500m3，若用煤气，要1600m3。因此气基直接还原无法考虑。在国内使用较多的工艺有隧道窑工艺、回转窑工艺和倒焰窑工艺三种，均为煤基还原法，国内一些单位也做了一些其他工艺的研究实验，均未得到工业性生产的成功。因而煤基法生产海绵铁工艺是我国首选工艺。0005 倒焰窑在我国发展较早，其特点有：投资少、上马快、成本低、规模灵活、。
8、操作简单、对原材料要求低，但其产品质量差且不稳定，生产效率低、能耗高、劳动强度大、操作环境差、环境污染严重、装备水平落后、全人工操作，无机械化可言，但因其投资少还有一些小型企业在使用，国家不提倡使用。0006 回转窑工艺特点：机械化程度较高、操作环境较、污染较轻，但也存在这着产品成本高、投资大、易于发生结圈故障，产品质量较低，填充系数低（一般在10%-20%），产品分化率高。对原料及还原剂要求苛刻，生产效率较低，热效率低等缺点，在国内有几家使用过，但说 明 书CN 102912060 A2/3页4均不太成功。0007 传统的隧道窑工艺必须采用昂贵的耐火罐，工艺落后、能耗高（每吨直接还原铁要消耗。
9、500-650还原用煤，还要消耗450-550加热用煤）、还原时间长（48-76h）、劳动力消耗高、产品质量不稳定、生产运行成本高，销路不畅，此工艺还存在着环境污染严重（还原煤灰、废还原罐等固体废弃物多、粉尘多）、对原料要求过高（TFe66%）等缺点。0008 上述所有国内外的直接还原铁技术都无法利用低品位矿石、粉料以及含铁废料直接还原出高品位的还原铁产品。发明内容0009 本发明的目的在于，提供一种直接还原铁生产用电热还原回转炉。在我国低品位铁矿资源以及丰富煤炭资源的基础上，能将任意品位的块矿、粉料和适量还原剂混合后，经还原炉直接还原成海绵铁。0010 本发明的技术方案。直接还原铁生产用电热。
10、还原回转炉，构造包括回转炉炉体，炉体外壁为壳体、壳体内有耐火绝缘保温层，在耐火绝缘保温层内设有发热内胆层，炉体的一端为导电炉头，导电炉头设有进料口和烟气管道，炉体的另一端为导电炉尾，导电炉尾设有出料口，导电炉头和导电炉尾分别连接有炉头导电装置、炉尾导电装置。0011 上述的直接还原铁生产用电热还原回转炉，炉体上设有支承用的滚圈和传动用的齿圈，滚圈设置在基座的滚轮上。0012 上述的直接还原铁生产用电热还原回转炉，所述发热内胆层由前至后分为预热段、升温段和还原反应段。0013 上述的直接还原铁生产用电热还原回转炉，导电炉尾设有观察取样孔。0014 现有的直接还原铁加工方法，可分为两大类：使用气体。
11、还原剂的气基直接还原法和使用固体还原剂的煤基直接还原法。无论是哪种方法，对还原的铁矿石原料品位均要求过高（TFe66%）。本发明能够将任意品位的块矿和适量炭块作为还原剂混合后，经本发明的装置以固态直接还原成海绵铁，金属化率可达96%以上。生产过程中所需要的能量是由外部电能所输入的，在整个工艺过程中没有外界空气进入，碳在还原铁的过程中所排出的气体只有CO气体，整个烟气通过净化后得到纯净的CO气体，可直接用于发电，供还原炉自身使用。本发明的装置摆脱了对铁矿品位以及煤矿品质和品种的限制，还原剂既可以是焦煤、褐煤，也可以是大宗工业废弃物深度资源化回收过程中富集的碳粉，取材丰富，结构简单，技术可靠，环保。
12、性能优良，大幅降低了生产成本，特别是提高了生产过程中的附加值，能把最初含量很低，根本不能称之为矿的超低品位有价金属矿在直接还原铁的生产过程中在渣中或烟气回收物中富集成矿，形成新的资源。本发明的炉体，采用回转炉的方式，以电加热体为加热源，整个炉体的加热温度、功率可调，能够对还原反应进行有效控制，既能达到铁矿还原的温度要求，又能防止加热温度过高，物料凝结。结构更加简单，操作方便。附图说明0015 附图1为本发明的结构示意图。具体实施方式说 明 书CN 102912060 A3/3页50016 本发明的实施例。直接还原铁生产用电热还原回转炉，如图1所示，构造包括回转炉炉体，炉体倾斜安装，炉体外壁采用。
13、金属的壳体4、壳体4内设置耐火绝缘保温层5，在耐火绝缘保温层5内安装发热内胆层7，发热内胆层7采用现有的电加热体作为加热源，如碳化硅或石墨发热胆，也可以是金属体发热胆等。炉体的一端为导电炉头8，导电炉头8连接进料口9和烟气管道10，炉体的另一端为导电炉尾11，导电炉尾11连接出料口14，导电炉头8和导电炉尾11分别连接有炉头导电装置6、炉尾导电装置12。导电炉尾11还连接有观察取样孔13。0017 炉体上安装支承用的滚圈2和传动用的齿圈15，滚圈2安装在基座3的滚轮1上，使得炉体可以转动。0018 发热内胆层7由前至后分为预热段、升温段和还原反应段。0019 工作过程如下：0020 a、将脱硫。
14、剂、脱磷剂、还原剂混合后，再烘干至物料含水量小于3%，烘干后的物料，进行粉碎，物料粉碎粒度在1.5mm以下，得到还原添加剂。0021 b、将铁矿石粉碎后烘干，物料含水量小于3%；0022 c、将还原添加剂和铁矿石粉从进料口9送入炉体内，炉体不停转动，使得物料进入发热内胆层7之间，通过发热内胆层7加热，物料先在预热段预热至300-500，进入升温段升温至950，再在还原反应段加热至950-1100进行还原反应，矿石中的氧化铁还原得到单质铁，然后落入出料口14的冷却段，等物料冷却后出炉。0023 d、出炉物料经进一步冷却后进行破碎，通过磁选，将还原的铁选出，再通过压块机压块成型，得到直接还原铁。0024 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。说 明 书CN 102912060 A1/1页6图1说 明 书 附 图CN 102912060 A。