專利名稱：節(jié)能環(huán)保還原轉(zhuǎn)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種還原海綿鐵的生產(chǎn)設(shè)備，特別涉及一種節(jié)能環(huán)保還原轉(zhuǎn)爐。
背景技術(shù)：
目前，海綿鐵的生產(chǎn)設(shè)備都存在還原時(shí)間長，還原不充分，對原燃料要求苛刻等問題。傳統(tǒng)的隧道窯是單方向進(jìn)，單方向出，前面有預(yù)熱段，中間有加熱還原段，尾部有冷卻段；冷卻段的熱量白白浪費(fèi)掉，浪費(fèi)了大量能源，冷卻速度慢，生產(chǎn)效率低。而且在海綿鐵加熱和還原過程中，因?yàn)楹＞d鐵體積膨脹變化，導(dǎo)致生產(chǎn)阻滯，生產(chǎn)產(chǎn)量大大降低；采用燃煤加熱，不僅還原時(shí)間長，而且耗煤量大，通常還原1噸海綿鐵，需要1. 5噸的燃煤，一個(gè)周期大約需要48小時(shí)左右，因而導(dǎo)致生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低，現(xiàn)有的生產(chǎn)海綿鐵的設(shè)備且都存在還原后產(chǎn)生的尾氣里有一氧化碳?xì)怏w排入大氣中，不能充分利用，污染了環(huán)境，浪費(fèi)了能源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供一種節(jié)能環(huán)保還原轉(zhuǎn)爐，它還原時(shí)間短，還原充分，生產(chǎn)效率高，節(jié)約能源，對環(huán)境污染小。本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案一種節(jié)能環(huán)保還原轉(zhuǎn)爐，它包括爐體、還原裝置、冷卻裝置、氣體發(fā)生裝置、氣體加熱裝置和支架，爐體包括風(fēng)機(jī)和風(fēng)道，其特征在于所述爐體、還原裝置和冷卻裝置在同一軸線上垂直上下排列；爐體安裝在旋轉(zhuǎn)臺上，電動機(jī)I驅(qū)動旋轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)臺下方的風(fēng)道上設(shè)有密封環(huán)；所述還原裝置為還原盤的上方設(shè)有鐵罩I， 鐵罩I與支架固定連接，還原盤的邊緣設(shè)有砂封II，砂封II與還原盤固定連接，在還原盤的下方設(shè)有滾珠I，滾珠I下方的對應(yīng)位置設(shè)有滾輪I，電動機(jī)II驅(qū)動滾輪I滾動，滾輪I帶動還原盤旋轉(zhuǎn)；所述冷卻裝置為冷卻盤的上方設(shè)有鐵罩II，鐵罩II和支架固定連接，冷卻盤的邊緣設(shè)有液封，液封與冷卻盤固定連接，在冷卻盤的下方設(shè)有滾珠II和噴淋裝置，滾珠 II下方的對應(yīng)位置設(shè)有滾輪II，電動機(jī)III驅(qū)動滾輪II滾動，滾輪II帶動冷卻盤旋轉(zhuǎn)；爐體的出料口通過管道和還原裝置相通，還原裝置通過密封導(dǎo)管和冷卻裝置相通，冷卻裝置的出料口接有出料管，氣體發(fā)生裝置和氣體加熱裝置連接，氣體加熱裝置通過保溫管和還原裝置相通。所述還原盤的上面和鐵罩I的內(nèi)側(cè)附有耐火保溫層，在還原盤和鐵罩I構(gòu)成的空腔內(nèi)且靠近出料口的一側(cè)設(shè)有隔板I，隔板I固定在鐵罩I內(nèi)側(cè)的耐火保溫層上；在冷卻盤和鐵罩II構(gòu)成的空腔內(nèi)且靠近出料口的一側(cè)設(shè)有隔板II，隔板II固定在鐵罩II上。在所述還原裝置和冷卻裝置的密封導(dǎo)管上和冷卻裝置的出料管上設(shè)有控制裝置， 控制裝置包括PLC控制器和兩套相同的液壓系統(tǒng)，密封導(dǎo)管和出料管上分別設(shè)有一套液壓系統(tǒng)，密封導(dǎo)管上的液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為PLC控制器和液壓缸通過導(dǎo)線連接；在密封導(dǎo)管上設(shè)有兩個(gè)液壓缸，在兩個(gè)液壓缸的端部分別設(shè)有上堵塞和下堵塞，上堵塞和下堵塞與液壓缸通過轉(zhuǎn)軸活動連接；在密封導(dǎo)管內(nèi)設(shè)有觸球，觸球通過導(dǎo)線與PLC控制器連接。
所述氣體發(fā)生裝置為煤氣發(fā)生爐。在所述爐體的出口處設(shè)有砂封I，砂封I與爐體固定連接。在所述的爐體出口處設(shè)有一擋板，擋板固定在支架上。本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果節(jié)能環(huán)保還原轉(zhuǎn)爐采用爐體、還原裝置和冷卻裝置在同一軸線上垂直上下排列，節(jié)省資源，占用空間??；采用電動機(jī)分別帶動爐體、還原盤和冷卻盤旋轉(zhuǎn)，使還原和冷卻速度快、生產(chǎn)效率高；采用砂封、液封及耐火保溫層減少熱量散失，大大的節(jié)約了能源；在出料口處分別設(shè)有擋板和隔板。增加出料速率；采用PLC控制器和液壓控制系統(tǒng)密閉效果更好，防止還原氣體和爐體內(nèi)還原后產(chǎn)生的尾氣流竄，影響還原效果；氣體發(fā)生裝置中的煤氣發(fā)生爐代替了傳統(tǒng)的氣體裝置，采用碳和水作為原料在高溫高壓下， 不僅產(chǎn)生一氧化碳，而且還產(chǎn)生氫氣，氫氣對于海綿鐵同樣具有還原作用，其還原后的產(chǎn)物水對環(huán)境沒有任何污染，因?yàn)檫€原氣體濃度高，還原效率也隨之大大提高。


圖1為本發(fā)明創(chuàng)造的結(jié)構(gòu)示意圖。10-爐體11_進(jìn)料口 ；12-擋板；13-加熱爐；14-砂封I ；15-旋轉(zhuǎn)臺；16-密封環(huán)； 17-管道；18-風(fēng)機(jī)；19-風(fēng)道；
20-還原裝置21_鐵罩I ；22-耐火保溫層I ；23-滾珠I ；24-滾輪I ；25-砂封II; 26-隔板I ；27-還原盤；28-密封導(dǎo)管;
30-控制裝置31_觸球；32-液壓缸I ；33-液壓缸II ；34-出料管；35-上堵塞；36-下堵塞；37-PLC控制器；
40-冷卻裝置41_鐵罩II ；42-耐火保溫層II ；43-滾珠II ；44-滾輪II ；45-液封； 46-隔板II ；47-噴淋裝置；48-冷卻盤；
51-電動機(jī)I ；52-電動機(jī)II ；53-電動機(jī)III ； 61-氣體發(fā)生裝置；62-氣體加熱裝置；63-保溫管； 70-支架。
具體實(shí)施例方式一種節(jié)能環(huán)保還原轉(zhuǎn)爐，它包括爐體(10)、還原裝置(20)、冷卻裝置(40)、氣體發(fā)生裝置(61)、氣體加熱裝置(62)和支架(70)，爐體(10)包括風(fēng)機(jī)(18)和風(fēng)道(19)，所述爐體(10)、還原裝置(20)和冷卻裝置(40)在同一軸線上垂直上下排列；爐體(10)安裝在旋轉(zhuǎn)臺(15)上，電動機(jī)I (51)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)臺(15)旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)臺(15)下方的風(fēng)道(19)上設(shè)有密封環(huán)(16);所述還原裝置(20)為還原盤(27)的上方設(shè)有鐵罩I (21)，鐵罩I (21)與支架 (70)固定連接，還原盤(27)的邊緣設(shè)有砂封II (25)，砂封II (25)與還原盤(27)固定連接， 在還原盤(27)的下方設(shè)有滾珠I (23)，滾珠I (23)下方的對應(yīng)位置設(shè)有滾輪I (24)，電動機(jī)II (52)驅(qū)動滾輪I (24)滾動，滾輪I (24)帶動還原盤(27)旋轉(zhuǎn)；所述冷卻裝置(40)為 冷卻盤(48)的上方設(shè)有鐵罩II (41)，鐵罩II (41)和支架(70)固定連接，冷卻盤(48)的邊緣設(shè)有液封(45 )，液封(45 )與冷卻盤(48 )固定連接，在冷卻盤(48 )的下方設(shè)有滾珠II (43 ) 和噴淋裝置(47)，滾珠II (43)下方的對應(yīng)位置設(shè)有滾輪II (44)，電動機(jī)III (52)驅(qū)動滾輪II (24)滾動，滾輪II (24)帶動冷卻盤(48)旋轉(zhuǎn)；爐體(10)的出料口通過管道(17)和還原裝
4置(20 )相通，還原裝置(20 )通過密封導(dǎo)管(28 )和冷卻裝置(40 )相通，冷卻裝置(40 )的出料口接有出料管(34)，氣體發(fā)生裝置(61)和氣體加熱裝置(62)連接，氣體加熱裝置(62)通過保溫管(63 )和還原裝置(20 )相通。所述還原盤(27)的上面和鐵罩I (21)的內(nèi)側(cè)附有耐火保溫層(22)，在還原盤 (27)和鐵罩I (21)構(gòu)成的空腔內(nèi)且靠近出料口的一側(cè)設(shè)有隔板I (26)，隔板I (26)固定在鐵罩I (21)內(nèi)側(cè)的耐火保溫層(22)上；在冷卻盤(48)和鐵罩II (41)構(gòu)成的空腔內(nèi)且靠近出料口的一側(cè)設(shè)有隔板II (46)，隔板II (46)固定在鐵罩II (41)上。在所述還原裝置(20 )和冷卻裝置(40 )的密封導(dǎo)管(28 )上和冷卻裝置(40 )的出料管(34)上設(shè)有控制裝置(30)，控制裝置(30)包括PLC控制器(37)和兩套相同的液壓系統(tǒng)， 密封導(dǎo)管(28)和出料管(34)上分別設(shè)有一套液壓系統(tǒng)，密封導(dǎo)管(28)上的液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為PLC控制器(37)和液壓缸(32、33)通過導(dǎo)線連接；在密封導(dǎo)管(28)上設(shè)有兩個(gè)液壓缸(32、33 )，在兩個(gè)液壓缸(32、33 )的端部分別設(shè)有上堵塞(35 )和下堵塞(36 )，上堵塞(35 ) 和下堵塞(36)與液壓缸(32、33)通過轉(zhuǎn)軸活動連接；在密封導(dǎo)管(28)內(nèi)設(shè)有觸球(31)，觸球(31)通過導(dǎo)線與PLC控制器(37)連接。所述氣體發(fā)生裝置(61)為煤氣發(fā)生爐。在所述爐體(10)的出口處設(shè)有砂封I (14)，砂封I (14)與爐體(10)固定連接。在所述的爐體(10)出口處設(shè)有一擋板(12)，擋板(12)固定在支架(70)上。滾珠呈環(huán)狀均勻的排布在還原盤和冷卻盤的下方，滾珠下方的對應(yīng)位置可設(shè)有多個(gè)滾輪，不僅對還原盤和冷卻盤起支撐作用，而且可以增加動力驅(qū)使還原盤和冷卻盤的轉(zhuǎn)動速率。工作原理電動機(jī)I (51)驅(qū)動爐體(10)旋轉(zhuǎn)，爐體外側(cè)連接砂封的鐵板固定不動；電動機(jī)II (52)和電動機(jī)III (53)分別帶動滾輪(24、44)旋轉(zhuǎn)，滾輪(24、44)進(jìn)而帶動滾珠(23、43)使還原盤(27)和冷卻盤(48)分別旋轉(zhuǎn)，而鐵罩(21、41)與支架(70)固定連接。 海綿鐵經(jīng)過進(jìn)料口(11)落入到爐體內(nèi)，被加熱爐(13)加熱。隨著爐體(10)的旋轉(zhuǎn)，擋板 (12)將海綿鐵刮入到管道(17)，海綿鐵經(jīng)過管道(17)流入到由鐵罩I (21)、砂封II (25)和還原盤(27)構(gòu)成的密閉腔內(nèi)。同時(shí)被加熱的一氧化碳和氫氣充入到密閉腔內(nèi)，這時(shí)海綿鐵與一氧化碳和氫氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，還原鐵，產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w和水，由一氧化碳?xì)錃狻?二氧化碳和水蒸氣組成的混和氣體在上升過程中，一氧化碳和氫氣繼續(xù)與海綿鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)，還原鐵，混和氣體進(jìn)入加熱室時(shí)，海綿鐵在下降過程中被加熱，上升到爐頂?shù)奈矚舛趸己退魵獾然旌蠚怏w經(jīng)上排氣口排入風(fēng)道。隨著還原盤(27)的旋轉(zhuǎn)，被還原的海綿鐵經(jīng)離心分散到還原盤(27)的邊緣，隨后被隔板I (26)刮入到密封導(dǎo)管(28)內(nèi)。當(dāng)海綿鐵碰到觸球I (31)時(shí)，PLC控制器(37)控制液壓缸I (32)，使上堵塞(35)封閉管口， 同時(shí)PLC控制器(37 )控制液壓缸II (33 )，使下堵塞(36 )打開管口，海綿鐵往下流動；當(dāng)海綿鐵脫離觸球I (31)時(shí)，PLC控制器(37)控制液壓缸I (32)，使上堵塞(35)打開管口，同時(shí)PLC控制器(37 )控制液壓缸II (33 )，使下堵塞(36 )封閉管口，海綿鐵停止往下流動。隨著海綿鐵流入到由鐵罩I (21)、砂封II (25)和冷卻盤(48)構(gòu)成的密閉腔內(nèi)后，打開噴淋裝置(47)進(jìn)行冷卻，被冷卻的海綿鐵經(jīng)離心分散到冷卻盤(48)的邊緣，隨后被隔板(46)刮入到出料管(34)內(nèi)，被充分還原的海綿鐵經(jīng)出料管(34)流出。出料管(34)和密封導(dǎo)管(28) 上液壓系統(tǒng)的控制方式相同。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能環(huán)保還原轉(zhuǎn)爐，它包括爐體(10)、還原裝置(20)、冷卻裝置(40)、氣體發(fā)生裝置(61)、氣體加熱裝置(62)和支架(70)，爐體(10)包括風(fēng)機(jī)(18)和風(fēng)道(19)，其特征在于所述爐體(10)、還原裝置(20)和冷卻裝置(40)在同一軸線上垂直上下排列；爐體(10) 安裝在旋轉(zhuǎn)臺(15)上，電動機(jī)I (51)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)臺(15)旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)臺(15)下方的風(fēng)道 (19)上設(shè)有密封環(huán)(16);所述還原裝置(20)為還原盤(27)的上方設(shè)有鐵罩I (21)，鐵罩 I (21)與支架(70)固定連接，還原盤(27)的邊緣設(shè)有砂封II (25)，砂封II (25)與還原盤 (27)固定連接，在還原盤(27)的下方設(shè)有滾珠I (23)，滾珠I (23)下方的對應(yīng)位置設(shè)有滾輪I (24)，電動機(jī)II (52)驅(qū)動滾輪I (24)滾動，滾輪I (24)帶動還原盤(27)旋轉(zhuǎn)；所述冷卻裝置(40)為冷卻盤(48)的上方設(shè)有鐵罩II (41)，鐵罩II (41)和支架(70)固定連接，冷卻盤(48)的邊緣設(shè)有液封(45)，液封(45)與冷卻盤(48)固定連接，在冷卻盤(48)的下方設(shè)有滾珠II (43)和噴淋裝置(47)，滾珠II (43)下方的對應(yīng)位置設(shè)有滾輪II (44)，電動機(jī)III (52)驅(qū)動滾輪II (24)滾動，滾輪II (24)帶動冷卻盤(48)旋轉(zhuǎn)；爐體(10)的出料口通過管道(17 )和還原裝置(20 )相通，還原裝置(20 )通過密封導(dǎo)管(28 )和冷卻裝置(40 )相通，冷卻裝置(40)的出料口接有出料管(34)，氣體發(fā)生裝置(61)和氣體加熱裝置(62)連接，氣體加熱裝置(62 )通過保溫管(63 )和還原裝置(20 )相通。
2.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能環(huán)保還原轉(zhuǎn)爐，其特征在于所述還原盤(27)的上面和鐵罩I (21)的內(nèi)側(cè)附有耐火保溫層(22)，在還原盤(27)和鐵罩I (21)構(gòu)成的空腔內(nèi)且靠近出料口的一側(cè)設(shè)有隔板I (26)，隔板I (26)固定在鐵罩I (21)內(nèi)側(cè)的耐火保溫層(22)上； 在冷卻盤(48)和鐵罩II (41)構(gòu)成的空腔內(nèi)且靠近出料口的一側(cè)設(shè)有隔板II (46)，隔板II (46)固定在鐵罩II (41)上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的節(jié)能環(huán)保還原轉(zhuǎn)爐，其特征在于在所述還原裝置(20)和冷卻裝置(40)的密封導(dǎo)管(28)上和冷卻裝置(40)的出料管(34)上設(shè)有控制裝置(30)， 控制裝置(30)包括PLC控制器(37)和兩套相同的液壓系統(tǒng)，密封導(dǎo)管(28)和出料管(34) 上分別設(shè)有一套液壓系統(tǒng)，密封導(dǎo)管(28)上的液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為PLC控制器(37)和液壓缸(32、33)通過導(dǎo)線連接；在密封導(dǎo)管(28)上設(shè)有兩個(gè)液壓缸(32、33)，在兩個(gè)液壓缸(32、 33 )的端部分別設(shè)有上堵塞(35 )和下堵塞(36 )，上堵塞(35 )和下堵塞(36 )與液壓缸(32、 33)通過轉(zhuǎn)軸活動連接；在密封導(dǎo)管(28)內(nèi)設(shè)有觸球(31)，觸球(31)通過導(dǎo)線與PLC控制器(37)連接。
4.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能環(huán)保還原轉(zhuǎn)爐，其特征在于所述氣體發(fā)生裝置(61)為煤氣發(fā)生爐。
5.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能環(huán)保還原轉(zhuǎn)爐，其特征在于在所述爐體(10)的出口處設(shè)有砂封I (14)，砂封I (14)與爐體(10)固定連接。
6.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能環(huán)保還原轉(zhuǎn)爐，其特征在于在所述的爐體(10)出口處設(shè)有一擋板(12)，擋板(12)固定在支架(70)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種節(jié)能環(huán)保還原轉(zhuǎn)爐，它包括爐體、還原裝置、冷卻裝置、氣體發(fā)生裝置、氣體加熱裝置和支架，爐體包括風(fēng)機(jī)和風(fēng)道，所述爐體、還原裝置和冷卻裝置在同一軸線上垂直上下排列，電動機(jī)Ⅰ帶動旋轉(zhuǎn)臺使?fàn)t體旋轉(zhuǎn)，電動機(jī)Ⅱ和電動機(jī)Ⅲ分別帶動還原盤和冷卻盤旋轉(zhuǎn)，使還原和冷卻速度快、效率高，采用砂封、液封及耐火保溫層減少熱量散失，大大的節(jié)約了能源。
文檔編號C21B13/08GK102382921SQ20111030952
公開日2012年3月21日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者周廣砥 申請人:周廣砥