一种熔融炼铁的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种熔融还原炼铁方法的装置，包括有预还原炉、气体处 理装置和至少一台终还原炉，终还原炉的上部设有燃料喷口，预还原炉和终还 原炉之间设有螺旋输送机和进气管道，所述装置还包括有高温换热装置，预还 原炉上部的析出气体出口通过气体处理装置、高温换热装置连接到终还原炉。 本实用新型专利技术操作流程合理，充分利用余热，节省能源；使用两台终还原炉交替 运行，生产效率高，可连续大规模生产；生产过程节省的煤气为其它用煤气过 程提供原料。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种熔融还原炼铁的装置，具体说涉及以天然矿块或人造 块铁矿为原料熔融还原直接生产铁水的方法和装置。 背Jft技术熔融还原炼铁是当前钢铁生产的重要组成部分，其主要特点是用非焦煤作 为一次性能源和还原剂，将氧化铁在熔融状态下还原，具有以煤代焦、流程短、 对环境污染小，建设投资少，生产成本低等优点，是被业内广泛看好的领域，各国的钢铁企业竞相进行研究开发。现有的熔融还原炼铁的方法主要有COREX 法(CN1010323B)、 DIOS法(CN1035136A)、 HISELT法(CN1037542A)。其 中COREX法已经工业化生产，其他两种方法仍处于试验阶段。COREX法的主 要特点是氧化铁球团或块矿作原料，采用预还原和终还原二步法，预还原在 MIDREX炉中进行，终还原在熔融气化炉中完成。COREX法虽然取得了突破性 的成功，但仍有其不足，如生产率低，煤耗、氧耗高，设备投资大，流程复杂 等，与现有先进的高炉炼铁相比，仍缺乏竞争力。中国专利CN1036075C (授权公告日为1997年10月8日)公开一种"熔融 还原炼铁的方法和装置"。该专利以冷固结含碳球团为原料以煤为能源和还原 剂。预还原在竖炉中进行，终还原在立式铁浴炉中进行，竖炉和立式铁浴炉之 间有中间仓相连。球团在竖炉的预还原过程中要经历干燥带、预热带、还原带 和均热带四个区域。进入竖炉的煤气温度为1100 130(TC，终还原温度为1500 1700°C。该专利提供的熔融还原炼铁的方法和装置投资小，成本低，利用低质量煤气进行还原反应，并且提高了球团的金属转化率。但该专利技术专利仍存在其 缺陷，如装置没有设置气体处理装置，未对气体进行循环利用，没有换热设备 不能充分利用热能，能耗高，终还原单炉操作生产效率低。
技术实现思路
为解决上述现有技术的不足，本技术提供一种熔融还原炼铁的装置， 使产生的煤气经处理和加热后循环利用，降低能量消耗，提高生产效率，同时 部分煤气出装置为其它使用煤气的过程提供原料。本技术提供的熔融还原炼铁的装置包括有预还原炉、气体处理装置和 至少一台终还原炉，终还原炉的上部设有喷嘴，预还原炉为竖炉，预还原炉和 终还原炉之间设有螺旋输送机和进气管道。所述装置还包括有高温换热装置， 预还原炉上部的析出气体出口通过气体处理装置、高温换热装置加热后连接到 终还原炉。所述终还原炉为燃料加热炉或电加热炉。所述气体燃料加热炉，或固体燃料加热炉.或液体燃料加热炉，或者上述加热炉的组合；所述电加热炉为电弧 炉、电磁感应炉、电渣炉、等离子炉、或上述炉型的组合。所述高温换热装置 为熔池加热炉。所述熔池加热炉为电加热炉，如电弧炉、感应炉、电渣炉、或 等离子炉。熔池加热炉可作单独为高温换热装置使用，或与所述终还原炉组合 为一体。作为选择，所述高温换热装置为管式换热加热炉或蓄热式加热器；所述管 式换热加热炉或蓄热式加热器设有烧嘴；所述烧嘴为气体燃料烧嘴、或液体燃 料烧嘴、或固体燃料烧嘴，或者上述烧嘴的组合。所述气体处理装置出口一路连接到终还原炉与预还原炉进气管道上，冷却 终还原炉来的析出气体； 一路经预热器装置并经高温换热装置连接到终还原炉--路连接到高温换热装置的烧嘴，对其中的预热器或蓄热装置进行加热； 一路 与出装置管道道连接，为使用煤气的其它系统提供原料。高温换热装置和终还原炉燃料加热所产生的烟气，可以经过气烧石灰窑、 或预热器装置，或是两者的并联或串联。而气烧石灰窑使用石灰石生产活性石 灰，在系统物料中使用，从气烧石灰窑或预热器装置中排出的烟气，可经过低 温预热器装置后，进入烘干炉，对准备进入预还原炉之前的物料进行烘干，低 温预热器装置可以预热空气或析出气体作为高温换热装置或预热器装置的预热 使用。所述预热器装置为使空气预热后，供给到高温换热装置或终还原炉用于 燃料加热助燃使用；或作为高温换热装置前的预热器使用，对析出气体在进入 高温换热装置前进行预热。与现有技术相比，本技术的优点是还原气体经处理和加热后作为热 载体和还原剂返回到终还原炉，工艺流程合理，充分利用热能，节省能源；使 用两台终还原炉交替操作运行，生产效率高，可连续大规模生产；终还原炉可 选择多种炉型，操作灵活性好；生产过程节省的煤气为其它用煤气过程提供原 料。附图说明图1为本技术熔融还原炼铁装置流程示意图； 图2为加热器烟气利用流程示意图； 图3为电弧炉式终还原炉示意图； 图4为熔池加热炉示意图； 图5为蓄热式加热器示意图； 图6为原料成型物示意图。具体实施方式实施例l本技术所述的熔融还原炼铁装置如图1所示，包括有预还原炉2、气体 处理装置3、两台终还原炉6、高温换热装置9。预还原炉为竖炉，预还原炉的 顶部有进料装置1。终还原炉为密封的电加热炉(如感应加热炉)，炉体的周围 有电加热设施7，炉体的侧面有铁水流出口 11,炉体的上部有喷嘴13，用于喷 入燃料。预还原炉和终还原炉之间设有螺旋输送机4,为预还原炉产品进入终还 原炉的通道。进气管道5为终还原炉煤气进入预还原炉的气体通道。高温换热 装置9为管式换热加热炉，设有烧嘴IO。烧嘴可为气体燃料烧嘴、液体燃料烧 嘴或固体燃料烧嘴，或者上述烧嘴的组合，本实施例为气体燃料烧嘴。从预还 原炉上部的析出气体出口连接到气体处理装置3,气体处理装置出口分为四路， 路连接到高温换热装置9,从高温换热装置出口分别连接到两台终还原炉6的 底部，被加热的析出气体作为热载体和还原剂对终还原炉中的物料进行还原； 一路与出装置管道14连接； 一路连接到终还原炉至预还原炉的进气管道5，用 于调节进入预还原炉还原气的温度；作为选择， 一路经预热器装置15与烟气换 热后连接到高温换热装置9的烧嘴10处作燃料，或经预热器装置15与烟气换 热后连接到终还原炉烧嘴处作燃料。从高温换热装置到终还原炉的连接管道和 连接预还原炉到终还原炉的预还原产品管道上分别设有控制阀门，用于控制两 台终还原炉交替运行。高温换热装置上部烟气出口经预热器装置15连接到烘干 箱16，从烘干箱出口通过除尘器17、引风机18连接到烟囱19。本实施例以含碳球团为原料，熔融还原炼铁的过程为赤铁矿或磁铁矿磨 成矿粉，加入碳粉不低于5%，掺少量的粘合剂和水，制成含碳球团，在烘干箱 16中烘干。通过加料设备1将球团加入预还原炉2中，在预还原炉中反应2 3 小时，预还原产品的金属化率为50 90%。析出气体从终还原炉通过进气管道5进入预还原炉下部，用从气体处理装置3出来的气体调节进气管道5中的还原 气，控制进入预还原炉还原气的温度为750 90(TC，进入预还原炉和终还原炉 的析出气体既是还原剂又是加热载体。原料在预还原炉完成预还原后经螺旋输 送机4送入终还原炉进行终还原反应，从高温换热装置进入终还原炉的析出气体温度在noo i30o。c,持续--定时间后，开自电加热装置，控制终还原炉温度1500 1700'C。终还原炉玎以根据要求通过喷嘴13喷入--定量的煤粉或析出 气体燃烧加热，此时的高温烟气不进入预还原炉而只进入预热器装置、轧钢加 热炉或石灰窑，喷嘴13也可以喷入析出气体或其它燃料或多种燃料的混合燃料， 也可以不加入任何燃料燃烧，只用电加热进行熔化过程。生成的铁水和铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种熔融还原炼铁的装置，包括有预还原炉（２）、气体处理装置（３）和至少一台终还原炉（６），终还原炉的上部设有喷嘴（１３），预还原炉和终还原炉之间设有螺旋输送机（４）和进气管道（５），其特征是：所述装置还包括有高温换热装置（９），预还原炉上部的析出气体出口通过气体处理装置（３）、高温换热装置（９）连接到终还原炉。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾会平，
申请(专利权)人：贾会平，
类型：实用新型
国别省市：13