[發(fā)明專利]一種鋼鐵廠含鐵含鋅固體廢料直接熔煉工藝裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110249675.X
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN112981027A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 曹朝真;閆方興;孟玉杰;梅叢華;姚軾;侯健;章啟夫;毛慶武
• 申請（專利權）人: 北京首鋼國際工程技術有限公司
• 主分類號: C21B11/00
• 分類號: C21B11/00;C22B5/10;C22B19/00;C22B7/00;C22B13/02
• 代理公司: 北京華誼知識產(chǎn)權代理有限公司 11207
• 代理人: 劉月娥

1.一種鋼鐵廠含鐵含鋅固體廢料直接熔煉工藝裝置，其特征在于，包括，直接熔煉爐(1)、水冷煙道(2)、重力除塵器(3)、高溫旋風(4)、余熱鍋爐(5)、布袋除塵器(6)、減壓閥組(7)、煤氣管網(wǎng)(8)、鐵水處理系統(tǒng)(9)、水沖渣系統(tǒng)(10)、熱風爐(11)、含鐵粉料和白云石倉(12)、含鐵粉料混勻制粒裝置(13)、含鐵粉料預熱裝置(14)、粒煤制備系統(tǒng)(15)、原煤倉(16)、石灰倉(17)、熱粉料噴吹系統(tǒng)(18)、粒煤噴吹系統(tǒng)(19)、石灰噴吹系統(tǒng)(20)；含鐵粉料和白云石倉(12)通過皮帶機與含鐵粉料混勻制粒裝置(13)連接，含鐵粉料混勻制粒裝置(13)過皮帶機與含鐵粉料預熱裝置(14)連接，含鐵粉料預熱裝置(14)出口與熱粉料噴吹系統(tǒng)(18)連接，熱粉料噴吹系統(tǒng)(18)通過固體料噴槍與直接熔煉爐(1)連接，原煤倉(16)通過皮帶機與粒煤制備系統(tǒng)(15)連接，粒煤制備系統(tǒng)(15)出口與粒煤噴吹系統(tǒng)(19)連接，粒煤噴吹系統(tǒng)(19)通過固體料噴槍與直接熔煉爐(1)連接，石灰倉(17)通過管道與石灰噴吹系統(tǒng)(20)連通，石灰噴吹系統(tǒng)(20)通過固體料噴槍與直接熔煉爐(1)連接，熱風爐(11)通過熱風管道和熱風噴槍與直接熔煉爐(1)連通，直接熔煉爐(1)的煤氣出口與水冷煙道(2)的入口連通，水冷煙道(2)的出口與重力除塵器(3)的入口連通，重力除塵器(3)的出口與高溫旋風(4)的入口連通，高溫旋風(4)的出口與余熱鍋爐(5)的入口連通，余熱鍋爐(5)的出口與布袋除塵器(6)的入口連通，布袋除塵器5的出口與減壓閥組(7)連通，減壓閥組(7)出口與煤氣管網(wǎng)(8)連通；直接熔煉爐(1)通過渣口、渣溝和出鐵口、鐵溝分別與水沖渣系統(tǒng)(10)和鐵水處理系統(tǒng)(9)連接。

2.根據(jù)權利要求1所述的鋼鐵廠含鐵含鋅固體廢料直接熔煉工藝裝置，其特征在于，所述的鋼鐵廠含鐵含鋅固體廢料直接熔煉工藝的工藝步驟及控制的技術參數(shù)如下：

按照100:5～20的比例，將含鐵含鋅固廢和白云石加入含鐵粉料混勻制粒裝置(13)，混勻后通過皮帶機加入含鐵粉料預熱裝置，含鐵粉料在預熱裝置內(nèi)被預熱至200-800℃，預熱裝置所用燃料來自冷卻后的直接熔煉爐煤氣，預熱后的含鐵粉料運至熱粉料噴吹系統(tǒng)料倉；原煤經(jīng)皮帶機運送至噴煤系統(tǒng)原煤倉，經(jīng)破碎、干燥后運至粒煤噴吹系統(tǒng)噴吹罐，粒煤粒度≤3mm；石灰粉經(jīng)吸排罐車輸送至石灰噴吹系統(tǒng)料倉；

含鐵含鋅粉料、粒煤和石灰粉在氮氣載氣作用下，分別經(jīng)熱粉料噴吹管線、石灰噴吹管線和粒煤噴吹管線，匯合后經(jīng)固體料噴槍噴入直接熔煉爐內(nèi)的渣鐵熔池中，在熔池內(nèi)鐵氧化物和氧化鋅被鐵水中溶解的碳元素還原，生成液態(tài)鐵水和熔渣，同時氧化鋅被還原成鋅單質，并在1450-1650℃的爐內(nèi)溫度下氣化進入煤氣，并隨煤氣一起排出爐外；

來自熱風爐的氧含量為35-42％的1200℃的熱風，經(jīng)熱風噴槍或氧氣噴槍從直接熔煉爐頂部噴入爐內(nèi)，富氧熱風或純氧與爐內(nèi)煤氣發(fā)生二次燃燒，并向熔池內(nèi)持續(xù)提供熱量，維持熔池反應的持續(xù)進行；

鐵水和熔渣分別經(jīng)鐵口和渣口排出爐外，熔渣經(jīng)水淬后得到水沖渣，用作生產(chǎn)水泥的原料，鐵水運至煉鋼廠或鑄鐵；

來自直接熔煉爐的1450～1650℃的煤氣經(jīng)水冷煙道冷卻至800～1000℃，先后經(jīng)重力除塵器和旋風除塵器除塵后，含塵量由20～100g/Nm³降至5～10g/Nm³，再經(jīng)余熱鍋爐進一步降溫至180-250℃，再經(jīng)布袋除塵器將含塵量降低到5mg/Nm³以下，氣態(tài)鋅單質在煤氣的降溫過程中，被二次氧化為固態(tài)氧化鋅，并被布袋除塵器捕集回收；凈化后的煤氣一部分供給熱風爐作為燃料，一部分供給含鐵粉料預熱器，剩余煤氣進入煤氣管網(wǎng)外送；

來自重力除塵器、高溫旋風除塵器、余熱鍋爐的除塵灰，可經(jīng)氮氣氣力輸送至原料場，與含鐵含鋅粉料混合后，作為原料重新入爐冶煉。

3.根據(jù)權利要求1所述的鋼鐵廠含鐵含鋅固體廢料直接熔煉工藝裝置，其特征在于，所述的含鐵粉料預熱裝置(14)采用回轉窯或流化床。

4.根據(jù)權利要求1所述的鋼鐵廠含鐵含鋅固體廢料直接熔煉工藝裝置，其特征在于，所述的直接熔煉爐(1)所用的燃料為無煙煤或無煙煤與煙煤的混合物或焦粉。

5.根據(jù)權利要求1所述的鋼鐵廠含鐵含鋅固體廢料直接熔煉工藝裝置，其特征在于，所述的直接熔煉爐(1)爐底耐材設有排鉛縫，冷凝后的液態(tài)金屬鉛通過爐缸側壁的排鉛孔排出，收集后得到粗鉛。