一种低度褐铁矿石炼铁的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低度褐铁矿石炼铁的装置及方法，该装置包括热风炉、矿石焙烧炉、石灰石煅烧炉和鼓风机；在热风炉左右两侧分别设有矿石焙烧炉和石灰石煅烧炉，热风炉的煤气燃烧室上部通过高温烟气通道与石灰石煅烧炉连接；热风炉顶部通过废热烟气通道与矿石焙烧炉连接。该方法中，煤气燃烧室内煤气与进风口和炉料加入口吸入的空气混合燃烧，产生的高温烟气对受热风管的空气进行加热，部分高温烟气通过高温烟气通道被吸进石灰煅烧炉内煅烧石灰石；其余废热烟气上升热风炉顶部，温度为７５０～８５０℃，通过废热烟气通道被吸入到矿石焙烧炉内，对矿石进行烘干与焙烧。本发明专利技术可低成本利用自然界中分布广泛、冶炼价值低的褐铁矿石进行炼铁。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种炼铁装置及方法，特别是涉及一种低度褐铁矿石炼铁的装置及方法，以有效利用自然界中分布最为广泛、冶炼价值低的褐铁矿石。
技术介绍
褐铁矿是含水氧化铁矿石，是由其它矿石风化后生成的，在自然界中分布最为广泛。储量丰富。低度(含铁＜50％)褐铁矿石由于冶炼价值低，绝大部分未得到开发利用。现代密闭高炉炼铁技术经过几十年的发展与研究，已十分成熟，但用低度褐铁矿石直接入炉冶炼还存在许多问题难以解决，如能耗高、高炉利用系数低、生铁产量低、难操作，等等。主要是受低度褐铁矿的特性而引起的，以大宝山矿所产的褐铁矿为例，大宝山铁矿石基本为褐铁矿石，含10％(重量)左右结晶水，含铁品位中等，矿石中的脉石成分主要是SiO2，占总脉石量的70～75％，属酸性铁矿石。在冶炼过程中，需加入大量的溶剂石灰石和白云石参与造渣，对含铁品位不同的褐铁矿石需加入的石灰石量见下表1：表1从上表1可看出，随着矿石含铁品位的降低，冶炼1吨生铁所需的溶剂石灰石大幅增加，而石灰石的增加，会消耗炉内大量的热能，使焦比急升。以褐铁矿石为主要原料冶炼生铁，就国内目前大中小高炉而言有二种方法，其中一是传统方法。该方法将符合入炉粒度的褐铁块矿配入溶剂石灰石直接入炉冶炼，以焦炭为燃料。该方法直接入炉炼铁，存在能耗高，产量低，随着矿石含铁品位的降低，吨铁能耗升幅较大。另一种方法是将褐铁矿破碎成粉矿，通过配入溶剂石灰石粉，粉煤烧结成自溶性烧结矿后，供炼铁用。褐铁粉矿通过加入石灰石粉烧结成自溶性烧结矿入炉，减少了石灰石在炉内分解吸热反应，同时通过烧结去除附吸水份及结晶水份，减少入炉料带入水份，使低温区热能消耗减少，扩大600-1000℃的间接还原区域使铁的直接还原度γd降低，所以通过烧结成自溶性烧结矿入炉，大幅度减少入炉焦比，但要增加烧结工序和烧结炭耗，吨铁综合能耗并没大幅度降低，特别是对于低度褐铁矿更是如此，因此限制了低度(≤50％)褐铁矿石的利用。目前低度褐铁矿石旳利用一般是通过复杂的选矿工艺去除部份杂质提高矿石含-->铁品位后，再配到其它矿石中经烧结后用于炼铁。要降低褐铁矿石炼铁能耗，可以采取以下方法：一是以生石灰替代石灰石入炉，可减少石灰石在炉内吸热分解反应对热能消耗的影响，二是褐铁矿石入炉前先进行培烧，脱去结晶水并以热矿入炉，可使炉内低温间接还原区域扩大，增加间接还原铁量，降低直接还原度而使焦比降低。但是现代的密闭炼铁高炉无法适应这种炼铁方法。主要原因是用生石灰加入炉内时，煤气中含有较多水蒸汽会与石灰进行反应，使小量石灰粉化，从而使得煤气烟尘中含有过量的氧化钙离子，而氧化钙离子与水蒸气等反应容易产生结垢造成煤气管道堵塞等一系列问题。另外，密闭高炉用热矿入炉容易发生危险，当热矿温度高于550℃，上料时很容易将煤气点燃造成事故，因此该炼铁方法不适合现代密闭高炉采用。
技术实现思路
本专利技术首要目的是克服现有技术的缺点，提供可低成本利用自然界中分布广泛、冶炼价值低的褐铁矿石的炼铁的装置。本专利技术的另一目的在于提供应用上述装置的低度褐铁矿石炼铁的方法。本专利技术目的通过如下技术方案实现：一种低度褐铁矿石炼铁的装置，包括热风炉、矿石培烧炉、石灰石煅烧炉和鼓风机；从下到上，热风炉的炉体内依次包括出铁口、炉缸、炉复、炉腰、炉身扩大段和煤气燃烧室；煤气燃烧室的炉体上开有多个进风口，并均匀开有多个炉料加入口；热风炉的炉体外上部设有多个上料分料斗，上料分料斗通过加料流槽管与热风炉加料口连接；热风炉的炉体内煤气燃烧室上端布置有受热风管，受热风管为连续的湾折结构，通过悬挂横梁固定在燃烧室上端内；受热风管一端通过供风管道与鼓风机连接，另一端通过设置在热风炉外带保温层的连接风管与设置在炉复上的环形热风回管连接，环形热风回管与连通炉缸内的风嘴连接；在热风炉左右两侧分别设有矿石培烧炉和石灰石塅烧炉，热风炉的煤气燃烧室中上部通过高温烟气通道与石灰石塅烧炉连接；热风炉顶部通过废热烟气通道与矿石培烧炉连接。为进一步实现本专利技术目的，所述石灰石塅烧炉的炉腔由耐火砖砌成，从上到下炉腔依次为预热区、培烧区、高温煅烧区、高温烟气室和冷却区，炉腔底部设有石灰放出口；炉腔顶部设有受料仓，受料仓下端设有加料喉管，所述加料喉管与炉壳之间形成空腔，该空腔与湿式除尘器通过抽烟气管连通，在抽出烟气管道内布置有高压水喷头，湿式除尘器与第一抽风机通过抽烟管道连接；高温烟气室通过高温烟气通道与热风炉的煤气燃烧室连通。所述第一抽风机排风口与烟囱地下烟道连接；所述湿式除尘器底部设有污水排出口。所述矿石培烧炉包括外筒和内筒，外筒和内筒之间形成用于煅烧矿石的空腔；内筒由多段筛筒通过搭接口连接组成，顶部的筛筒与烟筒弯头连接，烟筒弯头与废热烟气通道连接；在外筒与内筒之间设有隔板，隔板由多块分隔板焊接形成；每层隔板与外筒形成的空腔为集烟区，上下层之间的集烟区由连通烟管连通；矿石培烧炉的顶部设有受矿仓，中部为培烧区，下部为热矿储矿区，底部设有培烧矿放出口；在层集烟区上部设有抽烟口，抽烟口与湿式除尘器连接，湿式除尘器通过风管与第二抽风机连接。所述第二抽风机还与地下烟道连接，所述风管上设有抽风调节阀。-->所述上料分料斗与加料流槽管之间还设有端加料斗调节板；所述加料斗调节板为一长方型挡板。所述低度褐铁矿石炼铁的装置还包括分子筛制氧机；所述分子筛制氧机通过管道与供风管道连接，其连接的管道上设有供氧管开关。所述低度褐铁矿石炼铁的装置还包括上料装置，热风炉外周设有四套上料装置；分别是石灰石煅烧炉的上料装置，矿石培烧炉的上料装置和热风炉外周前后对称布置的两套上料装置；所述石灰石煅烧炉的上料装置包括石灰石矿仓、提升机架、上料小车和卷扬机；石灰石矿仓位于石灰石煅烧炉一侧，上料小车与卷扬机连接，上料小车位于提升机架上；所述矿石培烧炉的上料装置包括矿石矿仓、矿石提升机架，矿石培烧炉上料小车和卷扬机；矿石矿仓位于矿石培烧炉的一侧，矿石培烧炉上料小车与卷扬机连接；矿石培烧炉上料小车位于矿石提升机架上；提升机架以及矿石提升机架都位于热风炉周围；所述炼铁炉的上料装置包括单梁电动葫芦、底卸式上料桶、钢丝绳、可移动小车、上落限位护桶；热风炉外周设有工字钢支架、焦炭仓和块煤仓；工字钢梁固定在工字钢支架上，通过定位限位护栏固定在热风炉外周；上落限位护桶为圆型结构，定位限位护栏固定在上落限位护桶和上料分料斗的上方；单梁电动葫芦固定在工字钢梁上，底卸式上料桶通过钢丝绳连接在单梁电动葫芦上，热风炉的地面上设有可移动小车，底卸式上料桶放置在可移动小车上，从焦炭仓、块煤仓、石灰方出口和培烧矿放出口处装载原料，移动到上落限位护桶下方。一种应用上述装置的低度褐铁矿石炼铁方法：经矿石培烧炉预热焙烧后的热铁矿石通过加料流槽自流加入到热风炉内；焦炭、块煤和经石灰石塅烧炉制备的生石灰通过加料流槽加入到热风炉内；在热风炉下部炉缸、炉腹、炉身进行铁矿石冶炼；经鼓风机压缩的空气由供风管道导入到热风炉内的受热风管内，通过受热风管的吸热用，空气在受热风管内受高温烟气的加热作用下，空气被加热到600-800℃，导入到带保温层的连接风管，经由热风环形回管导入到风嘴，喷入热风炉炉缸内，使焦炭、块煤燃烧；在炉缸内焦炭、块煤燃烧产生的煤气，上升至料面，在煤气燃烧室内煤气与进风口和炉料加入口吸入的空气混合燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低度褐铁矿石炼铁的装置，其特征在于：包括热风炉、矿石培烧炉、石灰石煅烧炉和鼓风机；从下到上，热风炉的炉体内依次包括出铁口、炉缸、炉复、炉腰、炉身扩大段和煤气燃烧室；煤气燃烧室的炉体上开有多个进风口，并均匀开有多个炉料加入口；热风炉的炉体外上部设有多个上料分料斗，上料分料斗通过加料流槽管与热风炉加料口连接；热风炉的炉体内煤气燃烧室上端布置有受热风管，受热风管为连续的湾折结构，通过悬挂横梁固定在燃烧室上端内；受热风管一端通过供风管道与鼓风机连接，另一端通过设置在热风炉外带保温层的连接风管与设置在炉复上的环形热风回管连接，环形热风回管与连通炉缸内的风嘴连接；在热风炉左右两侧分别设有矿石培烧炉和石灰石塅烧炉，热风炉的煤气燃烧室上部通过高温烟气通道与石灰石塅烧炉连接；热风炉顶部通过废热烟气通道与矿石培烧炉连接。

【技术特征摘要】
1.一种低度褐铁矿石炼铁的装置，其特征在于：包括热风炉、矿石培烧炉、石灰石煅烧炉和鼓风机；从下到上，热风炉的炉体内依次包括出铁口、炉缸、炉复、炉腰、炉身扩大段和煤气燃烧室；煤气燃烧室的炉体上开有多个进风口，并均匀开有多个炉料加入口；热风炉的炉体外上部设有多个上料分料斗，上料分料斗通过加料流槽管与热风炉加料口连接；热风炉的炉体内煤气燃烧室上端布置有受热风管，受热风管为连续的湾折结构，通过悬挂横梁固定在燃烧室上端内；受热风管一端通过供风管道与鼓风机连接，另一端通过设置在热风炉外带保温层的连接风管与设置在炉复上的环形热风回管连接，环形热风回管与连通炉缸内的风嘴连接；在热风炉左右两侧分别设有矿石培烧炉和石灰石塅烧炉，热风炉的煤气燃烧室上部通过高温烟气通道与石灰石塅烧炉连接；热风炉顶部通过废热烟气通道与矿石培烧炉连接。2.根据权利要求1所述的低度褐铁矿石炼铁的装置，其特征在于：所述石灰石塅烧炉的炉腔由耐火砖砌成，从上到下炉腔依次为预热区、培烧区、高温煅烧区、高温烟气室和冷却区，炉腔底部设有石灰放出口；炉腔顶部设有受料仓，受料仓下端设有加料喉管，所述加料喉管与炉壳之间形成空腔，该空腔与湿式除尘器通过抽烟气管连通，在抽出烟气管道内布置有高压水喷头，湿式除尘器与第一抽风机通过抽烟管道连接；高温烟气室通过高温烟气通道与热风炉的煤气燃烧室连通。3.根据权利要求2所述的低度褐铁矿石炼铁的装置，其特征在于：所述第一抽风机排风口与烟囱地下烟道连接；所述湿式除尘器底部设有污水排出口。4.根据权利要求1所述的低度褐铁矿石炼铁的装置，其特征在于：所述矿石培烧炉包括外筒和内筒，外筒和内筒之间形成用于煅烧矿石的空腔；内筒由多段筛筒通过搭接口连接组成，顶部的筛筒与烟筒弯头连接，烟筒弯头与废热烟气通道连接；在外筒与内筒之间设有隔板，隔板由多块分隔板焊接形成；每层隔板与外筒形成的空腔为集烟区，上下层之间的集烟区由连通烟管连通；矿石培烧炉的顶部设有受矿仓，中部为培烧区，下部为热矿储矿区，底部设有培烧矿放出口；在层集烟区上部设有抽烟口，抽烟口与湿式除尘器连接，湿式除尘器通过风管与第二抽风机连接。5.根据权利要求4所述的低度褐铁矿石炼铁的装置，其特征在于：所述第二抽风机还与地下烟道连接，所述风管上设有抽风调节阀。6.根据权利要求1所述的低度褐铁矿石炼铁的装置，其特征在于：所述上料分料斗与加料流槽管之间还设有端加料斗调节板；所述加料斗调节板为一长方型挡板。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁伟成，徐金华，徐建军，
申请(专利权)人：徐建军，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]