[發明專利]一種連續熔融還原煉鐵的裝置

在審

• 申請號: 202010108587.3
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111206133A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 張廷安;豆志河;劉燕;呂國志;牛麗萍;趙秋月;張子木;王坤;李小龍
• 申請（專利權）人: 東北大學;東大有色固廢技術研究院（遼寧）有限公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

一種連續熔融還原煉鐵的裝置，其特征在于包括連續加料系統、還原爐、攪拌裝置和緩沖槽；連續加料系統的出口與進料管連通，進料管穿過還原爐的密封罩插入還原爐內，進料管的底端靠近攪拌槳的軸桿處；還原爐設有攪拌裝置，攪拌裝置與升降裝置裝配在一起，攪拌裝置的軸桿穿過密封罩插入還原爐內，軸桿底端裝配攪拌槳；密封罩上設有進風通道和排風口；還原爐側壁上部設有熔渣溢流口，底部設有出鐵口與虹吸管道連通，虹吸管道與緩沖槽連通。本發明的裝置結構簡單，投資少，流程短、節能環保，勞動強度低。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，具體涉及一種連續熔融還原煉鐵的方法。

背景技術

隨著鋼鐵產能和對環保要求的日趨嚴格，如何降低成本，改善工作環境是重中之重；高爐煉鐵還原劑主要為無煙煤粉，由風口向高爐內噴吹；而煤粉的低密度使得在反應過程中煤粉大量漂浮在表面，不能很好的和鐵的氧化物進行反應，煤粉的利用率較低，且產生的煙氣中含有大量未反應的粉塵，不但浪費原料，對大氣和現場環境也造成惡劣的影響。

目前盡管高爐煉鐵工藝的成熟已經讓煉鐵成本趨于穩定，局部條件的改善只能小范圍的改變生鐵成本，利潤空間很小；因此，煉鐵作為鋼鐵生產的重要組成部分，如何實現非焦低碳清潔冶煉，一直是短流程鋼鐵綠色冶煉追求的目標，而熔融還原煉鐵是目前最受青睞的煉鐵新工藝，比如以COREX為代表的預還原-熔分分離的兩步法熔融還原工藝等；另外從工藝操作與裝備開發上，連續熔融還原工藝操作與裝備也是研究的熱點和難點；比如申請號為201110374492.7、申請號為201210112813.0等專利均公開了一種自動化連續操作的所謂連續還原煉鐵的工藝裝備，但仍舊是要經過造球團、球團燒結預還原、還原熔分等部分，并未真正實現加料后持續穩定的連續還原操作。

因此，開發真正的連續還原煉鐵工藝與裝備仍舊是未來非高爐綠色煉鐵必須面對和解決的技術難題，申請號為201420208229.X的專利公開了一種能連續出料的中頻爐，申請號為201611225035的專利公開了一種連續高溫熔融巖/礦棉原料的感應爐，均不適合造球燒結-預還原-還原熔分煉鐵操作；申請號為201610854514.2的專利中公開了“一種渦流攪拌熔融還原煉鐵方法”，該方法結合了KR攪拌脫硫工藝優點，徹底改變了造球燒結-高爐還原以及預還原-還原熔分煉鐵工藝，取消了球團燒結工藝，實現了粉料直接入爐高效還原的工藝技術突破，并且極大降低了對含鐵資源的品位要求，并成功應用于含鐵尾礦、含鐵冶煉尾渣等低品位非傳統鐵礦資源的有效綜合利用；但該專利只實現了含鐵資源的渦流攪拌熔融還原，由于其操作上鐵水出口是設置在還原爐底部的敞開出口，由于采用的熔融狀態進行冶煉操作，加料還原冶煉過程中鐵水出口需要堵上，故只能采用間歇操作，即每次加滿爐后進行攪拌高溫還原熔煉，然后停止攪拌排放鐵水，為了保證熔煉環境，實際熔煉過程中為保證冶煉需要的金渣氣氛平衡排渣口也需要堵上，排渣與鐵水排放一樣是一爐次一排放，因此只是實現了粉料直接入爐還原，并未實現熱力學原理上連續熔融還原。

發明內容

本發明的目的是提供一種連續熔融還原煉鐵的裝置，通過設置連續加料、連續還原、連續金渣分離裝置，取消了現有煉鐵球團燒結工藝，實現粉料直接入爐高效還原，并達到穩定連續還原操作的效果，在連續熔融還原原理上實現突破。

本發明的裝置包括連續加料系統、還原爐、攪拌裝置和緩沖槽；連續加料系統由料倉和螺旋給料機串聯組成，或者為帶有計量泵的加料倉；連續加料系統的出口與進料管連通，進料管穿過還原爐上方裝配的密封罩插入還原爐內部，進料管的底端靠近攪拌槳的軸桿處；還原爐設有攪拌裝置，攪拌裝置與還原爐外部的升降裝置裝配在一起，攪拌裝置的軸桿穿過密封罩插入還原爐內部，軸桿底端裝配有攪拌槳；密封罩上設有進風通道和排風口；還原爐側壁上部設有熔渣溢流口，還原爐底部設有出鐵口與虹吸管道連通，虹吸管道與緩沖槽連通。

上述裝置中，攪拌裝置的軸桿位于還原爐內的軸線處。

上述裝置中，進風通道為獨立的進風通道，或者通過攪拌裝置的軸桿內設置通道作為進風通道；進風通道與空氣壓縮機連通。