[發明專利]一種冷卻直接還原鐵塊的裝置及方法

有效

• 申請號: 201110346488.X
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN103088213A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 王賽輝;寧德乙;宋新義;李文輝;林恩玉
• 申請（專利權）人: 中冶長天國際工程有限責任公司
• 主分類號: C22B1/26
• 分類號: C22B1/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;逯長明

技術領域

本發明涉及鐵礦石冶煉領域，具體涉及一種冷卻直接還原鐵塊的裝置及方法。

背景技術

直接還原鐵塊是鐵礦石或者氧化球團在爐/窯內經還原形成的低碳多孔狀含鐵原料，粒度在5mm～25mm，既有金屬化率90％～95％的海綿鐵，又有非磁性粉(煤灰、脫硫劑及礦粉)，溫度950℃～1000℃，其化學成分穩定，雜質含量少，但由于溫度高，容易在空氣中發生氧化反應，需要進行隔絕空氣的冷卻，主要用作電爐煉鋼的原料，是冶煉優質鋼、特殊鋼的純凈原料，起稀釋劑作用，也可作為鑄造、鐵合金、粉末冶金等工藝的含鐵原料。

目前直接還原鐵塊的冷卻方法有：浸水冷卻，外噴淋水冷卻筒冷卻，內噴淋水冷卻筒冷卻。但這幾種方法都存在缺點：浸水冷卻是將直接還原鐵塊在水槽內浸水冷卻，高溫的直接還原鐵塊投入水中有形成爆沸的危險性，還會造成直接還原鐵塊粉化，降低成品率，且冷卻后的直接還原鐵塊含水量高，需要進行二次干燥，消耗能源；內噴淋水冷卻筒冷卻同樣易使直接還原鐵塊的含水量高，且沒有隔絕鐵塊與空氣的接觸，會發生二次氧化；外淋水冷卻筒冷卻由于冷卻介質水通過冷卻筒壁進行熱交換，換熱效率比較低，需要消耗大量的冷卻用水，能耗高。

發明內容

本發明解決的問題在于提供一種冷卻直接還原鐵塊的裝置及方法，能很好的冷卻直接還原鐵塊，不使用水，無需二次干燥，并有效防止其二次氧化，成品率高。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

一種冷卻直接還原鐵的裝置，包括殼體，所述殼體內設有流動床，殼體上設有與流動床的進料端連接的進料口和位于殼體下部的排料口，殼體上部設有出風口，殼體下部低于所述流動床處設有進風口。

作為優選，所述殼體內，位于流動床與排料口之間還設有豎式冷卻器，所述豎式冷卻器下部設置與進風口相通的布風裝置。

作為優選，所述流動床的出料端還設有中間排料口。

作為優選，所述流動床至少設置1層，傾斜設置。

作為優選，所述流動床為2層，第二層流動床位于第一層流動床下方，所述第一層流動床的出料端與所述第二層流動床的進料端相通，所述中間排料口設置在第二層流動床的出料端。

作為優選，每層流動床的傾角為30°～50°。

作為優選，所述第二層流化床的下部殼體上設有旁路風管出風口，所述旁路風管出風口處裝有調節閥。

作為優選，所述殼體上第一層流化床與第二層流化床之間處設有旁路風管進風口，所述旁路風管出風口與旁路風管進風口通過管道連通。

作為優選，所述第二層流動床的出料端與所述豎式冷卻器之間連有布料裝置。

作為優選，所述出風口依次連接有除塵器和換熱器，所述換熱器的出氣口通過循環風機與所述進風口連接。

一種冷卻直接還原鐵的方法，包括：

使直接還原鐵在流動床上滾動，同時由流動床底部向上鼓入惰性氣體，穿過流動床的惰性氣體將直接還原鐵中的非磁性粉清除并冷卻。

作為優選，直接還原鐵由流動床流出后再進入豎式冷卻裝置，由豎式冷卻器底部向上鼓入惰性氣體將直接還原鐵冷卻至55℃時排料。

作為優選，直接還原鐵在流動床上溫度降至680℃～750℃時排料。

作為優選，所述流動床至少設置1層，傾斜設置。

作為優選，當風量會使流動床上的直接還原鐵低于680℃～750℃時，將其余層流動床的多余風量用于第一層流動床清除非磁性粉。

作為優選，熱交換后的惰性氣體經過除塵和換熱后重新用于冷卻直接還原鐵。

采用本發明提供的裝置及方法冷卻直接還原鐵塊，使用惰性氣體通過流動床進行冷卻，冷卻速度快，冷卻后的直接還原鐵塊不含水，無需二次干燥，能防止二次氧化，成品率高。

在一種優選的實施方式中，流化動床下部還設有豎式冷卻器，直接還原鐵經冷卻后可以根據需要獲得直接還原鐵熱壓塊或海綿鐵兩種形式的產品。

在另一種優選的實施方式中，熱交換后的惰性氣體除去粉塵，再進行換熱，能回收直接還原鐵塊的余熱，節約能源，降溫后的惰性氣體重新返回冷卻裝置可循環利用。

附圖說明

圖1為本發明一種具體實施方式所提供的直接還原鐵塊的冷卻裝置示意圖。

附圖中各個標記的說明：