【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到炼铁技术，具体涉及到一种金属化球团的熔分装置及工艺。
技术介绍
1、钢铁行业的冶炼用于得到铁水的炼铁工艺分为高炉炼铁工艺和非高炉炼铁工艺两大类。高炉炼铁工艺目前在中国是冶炼铁水的主导工艺，该工艺的主要优势在于规模大、效率高、生产成本有优势；但是在资源条件越来越差、环保要求越来越高的前提下，该工艺已经在环境保护、资源利用及生产成本等方面体现出越来越明显的缺点和不足。该工艺的缺点具体表现在：工艺流程长、污染物排放总量很大、原燃料的适应性差、受到焦煤资源的制约、占地大、人员多、备件多、生产成本将会越来越高。
2、非高炉炼铁工艺的出现主要是为了解决高炉炼铁工艺的环保问题和焦煤资源问题，目前投入商业生产的工艺主要有：corex工艺、finex工艺、hismelt工艺和欧冶炉工艺等四种工艺。这四种非高炉工艺共同的优势在于：摆脱了焦煤资源的制约、污染物排放量大为减少的资源优势和环保优势。但是，这四种非高炉工艺目前共同存在的两大缺点在于：生产成本高、投资高。由于这两项十分突出的缺点，目前世界上的非高炉炼铁工艺没有得到普遍推广和应用。
3、因此，如何找到一种工艺流程短、资源适应性高、生产成本低、环保好、规模大、投资也具有竞争力的炼铁新工艺及装置，以克服现有高炉工艺和非高炉工艺的缺点，是我们急需解决的技术难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种金属化球团的熔分装置及工艺，该工艺具有工艺流程短、原燃料的适应性高、能源利用充分、生
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种金属化球团的熔分装置，包括：熔分炉，所述熔分炉的顶部配置有预热罐；所述预热罐的顶部依次设置有金属化球团加料管、受料罐以及金属化球团上料装置，用于将金属化球团加入到预热罐中；炭素罐，与预热罐并列设置，炭素罐的顶部依次设置有炭素料加料管、受料罐以及炭素料上料装置，用于将炭素料加入到炭素罐中；所述熔分炉的顶部设置有金属化球团加入管和炭素料加入管以及高温燃气排出管，所述金属化球团加入管和高温燃气排出管与预热罐连接，所述炭素料加入管与炭素罐连接；所述预热罐的下部和/或底部通过管道输入h2和/或混合燃气；所述熔分炉的下部设置有高温空气的输入管；所述熔分炉的底部设置有铁水和熔渣的排出口。
4、进一步的，所述输入管中的高温空气是冷空气通过鼓风机和冷风管道鼓入热风装置后，冷空气被加热得到的高温空气。
5、进一步的，所述热风装置所需的燃料来自于熔分炉排出后，通过预热罐、布袋除尘器和减压装置的燃气。
6、进一步的，所述预热罐顶部设置有低温燃气排出管，所述低温燃气排出管连接所述布袋除尘器。
7、进一步的，所述布袋除尘器通过连接管与所述减压装置连接，所述减压装置通过管道一与所述热风装置连接。
8、进一步的，所述减压装置还通过管道二与生产金属化球团的装置连接。
9、进一步的，所述减压装置还通过管道三与烟气炉和/或燃气锅炉连接，所述烟气炉和/或所述燃气锅炉产生的烟气通过烟气管道后达标排放。
10、一种金属化球团的熔分工艺，包括以下步骤：
11、s1、将金属化球团加入预热罐中，使金属化球团在预热罐内的下行过程中被高温燃气加热至500-1100℃，同时将炭素料加入到炭料罐中；
12、s2、将加热后的金属化球团和炭料罐中的炭素料同时加入到熔分炉中，使金属化球团和炭素料在熔分炉中实现熔化、终还原和造气，得到的铁水和熔渣从熔分炉的下部排出；
13、s3、将熔分炉中产生的高温燃气从熔分炉的顶部引入预热罐的下部，使高温燃气在预热罐内的上行过程中将金属化球团加热，同时降温变成低温燃气，并从预热罐的顶部排出；
14、s4、将低温燃气经过布袋除尘器和减压装置后，一部分作为热风装置的燃料，经加热后的高温空气鼓入熔分炉的下部，与进入熔分炉的炭素料燃烧反应为金属化球团的熔化和终还原提供热量，同时产生高温燃气，剩余的低温燃气作为生产金属化球团的燃料和/或其它装置的燃料。
15、进一步的，所述金属化球团的形态为球团、块料、粒料的任意一种或多种；所述金属化球团的金属铁的金属化率≥30％。
16、进一步的，所述炭素料的形态为炭素球团、炭素块料、炭素粒料的任意一种或多种；所述炭素料的原料为生物质料、生物质炭、褐煤、烟煤、焦煤、无烟煤、兰炭、焦炭、石油焦、橡胶、塑料的任意一种或多种。
17、进一步的，所述高温燃气进入预热罐时，在预热罐的底部和/或下部同时加入混合燃气和/或氢气。
18、进一步的，在高温燃气进入预热罐的过程中，可以设置有余热回收装置。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
20、1、含铁原料的适应性强：本专利技术采用了金属化球团作为原料，制备金属化球团的工艺可以根据不同项目的具体情况选择不同的直接还原工艺，其共同特点在于制备金属化球团的含铁原料的铁品位只需要≥45％、金属化率只需要≥30％，也就是说本专利技术能够采用低品位的含铁原料、以低的生产成本就能够生产出优质的铁水；
21、2、含炭原料的适应性很高：本专利技术的工艺特点决定了含炭原料的适应性很高，本专利技术熔分里采用的含炭料为生物质料、生物质炭、褐煤、烟煤、焦煤、无烟煤、兰炭、焦炭、石油焦、橡胶、塑料的任意一种或多种，本专利技术可以完全不用焦炭，在含炭原料的适应性上比高炉炼铁工艺具有非常明显的优势；
22、3、高温燃气的物理热回收充分：本专利技术通过预热罐和/或余热锅炉等装置将熔分炉中产生的高温燃气的物理热充分加以回收利用，大幅度降低了燃料消耗，节能降耗的效果十分突出；
23、4、高温燃气的化学热能量利用效率高：本专利技术熔分炉中产生的燃气在热风装置、烟气炉、燃气锅炉等装置中直接作为工艺需要的燃料加以全部充分利用，其能量利用效率远高于现有的高炉炼铁工艺和非高炉炼铁工艺；
24、5、能够大量使用h2，降低碳排放：本专利技术的预热罐在通入高温燃气的过程中可以通入大量的h2，使得金属化球团进一步还原，不仅提高了金属化率，而且降低co2的排放；
25、6、生产成本低：本专利技术由于工艺流程短、原燃料的适应性很高、能够很好的利用各种廉价的含铁资源和炭素料、能源的物理热和化学热均利用充分，因此本专利技术的生产成本比其它工艺具有明显的优势；
26、7、环保好：本专利技术取消了高炉炼铁工艺的烧结、焦化和氧化球团工艺及其装置，各种污染物(so2、nox、粉尘)的排放总量均大幅度降低，环保方面明显优于高炉炼铁工艺；
27、8、规模大：本专利技术的熔分炉可实现单座年产500万吨铁水的规模，这将为规模化生产和最终实现淘汰高炉炼铁工艺创造最好的条件；
28、9、不需要配置焦油脱除装置：本专利技术的熔分炉可以采用了各种炭素料作为还原剂和燃料，原因在于本专利技术不仅不需要原燃料高的热强度，而且在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金属化球团的熔分装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的金属化球团的熔分装置，其特征在于，所述输入管(212)中的高温空气是冷空气通过鼓风机(118)和冷风管道(209)鼓入热风装置(117)后，冷空气被加热得到的高温空气。
3.根据权利要求2所述的金属化球团的熔分装置，其特征在于，所述热风装置(117)所需的燃料来自于熔分炉(112)排出后，通过预热罐(111)、布袋除尘器(115)和减压装置(116)的燃气。
4.根据权利要求3所述的金属化球团的熔分装置，其特征在于，所述减压装置(116)还通过管道二(210)与生产金属化球团的装置连接。
5.根据权利要求3所述的金属化球团的熔分装置，其特征在于，所述减压装置(116)还通过管道三(213)与烟气炉和/或燃气锅炉(119)连接，所述烟气炉和/或所述燃气锅炉(119)产生的烟气通过烟气管道(214)后达标排放。
6.一种金属化球团的熔分工艺，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的熔分工艺，其特征在于，所述金属化球团的形态为球团
8.根据权利要求6所述的熔分工艺，其特征在于，所述炭素料的形态为炭素球团、炭素块料、炭素粒料的任意一种或多种；所述炭素料的原料为生物质料、生物质炭、褐煤、烟煤、焦煤、无烟煤、兰炭、焦炭、石油焦、橡胶、塑料的任意一种或多种。
9.根据权利要求6所述的熔分工艺，其特征在于，所述高温燃气进入预热罐时，在预热罐的底部和/或下部同时加入混合燃气和/或氢气。
10.根据权利要求6所述的熔分工艺，其特征在于，在高温燃气进入预热罐的过程中，可以设置有余热回收装置。
...【技术特征摘要】
1.一种金属化球团的熔分装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的金属化球团的熔分装置，其特征在于，所述输入管(212)中的高温空气是冷空气通过鼓风机(118)和冷风管道(209)鼓入热风装置(117)后，冷空气被加热得到的高温空气。
3.根据权利要求2所述的金属化球团的熔分装置，其特征在于，所述热风装置(117)所需的燃料来自于熔分炉(112)排出后，通过预热罐(111)、布袋除尘器(115)和减压装置(116)的燃气。
4.根据权利要求3所述的金属化球团的熔分装置，其特征在于，所述减压装置(116)还通过管道二(210)与生产金属化球团的装置连接。
5.根据权利要求3所述的金属化球团的熔分装置，其特征在于，所述减压装置(116)还通过管道三(213)与烟气炉和/或燃气锅炉(119)连接，所述烟气炉和/或所述燃...
【专利技术属性】
技术研发人员：周润涵，
申请(专利权)人：武汉涵昊科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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