CN210656993U - 一种连续生产铁水的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种连续生产铁水的装置，包括煤基竖炉、高温回转窑、传动***、铁水***。传动***安装在高温回转窑的窑体***，控制高温回转窑的转动，所述铁水***由两个铁水罐、支架、铸铁机组成，两个铁水罐安装在支架上，两个铁水罐能以支架支撑点为圆心旋转，铸铁机的进料口正对着其中一个铁水罐出料口，其特征在于：煤基竖炉排料口与高温回转窑进料口相连，高温回转窑出料口正对着其中一个铁水罐的进料口。本实用新型的装置去除烧结和焦化及高炉，采用成熟的煤基竖炉和改进的回转窑相结合，形成一套以铁矿石或冷固结铁精粉球团和无烟煤为主要原材料连续生产铁水装置，由于没有烧结‑‑焦化‑‑高炉，可以大量减少粉尘和废气，有利于环境保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种连续生产铁水的装置。
背景技术
众所周知，在钢铁冶金中，高炉是大多数钢厂生产铁水的关键设备，世界上也有许多企业，科研单位研究新的铁水生产工艺和装备，如：COREX-3000熔融还原工程，Hlsmelt等炼铁方法和装备。探索新的环保炼铁工艺和装备，是当前各国研究的重点。在高炉炼铁中，必须有三个关键工序：烧结--焦化--高炉，这三道工序是钢铁行业污染最严重的工序。
发明内容
本实用新型的目的为克服上述现有技术存在的问题，提供一种连续生产铁水的装置。本实用新型的装置去除烧结和焦化及高炉，采用成熟的煤基竖炉和改进的回转窑相结合，形成一套以铁矿石或冷固结铁精粉球团和无烟煤为主要原材料连续生产铁水的装置，由于没有烧结--焦化--高炉，可以大量减少粉尘和废气，有利于环境保护。
本实用新型的采用的技术方案为：
一种连续生产铁水的装置，包括煤基竖炉、高温回转窑、传动***、铁水***。传动***安装在高温回转窑的窑体***，控制高温回转窑的转动，所述铁水***由两个铁水罐、支架、铸铁机组成，两个铁水罐安装在支架上，两个铁水罐能以支架支撑点为圆心旋转，铸铁机的进料口正对着其中一个铁水罐出料口，其特征在于：煤基竖炉排料口与高温回转窑进料口相连，高温回转窑出料口正对着其中一个铁水罐的进料口。
所述煤基竖炉由炉体、进料仓、煤气加热器、热排料器组成，炉体顶部安装进料仓，炉体中部为反应区域***安装煤气加热器，炉体底部的排料口与热排料器的进料口相连，热排料器的出料口与高温回转窑进料口相连。
所述高温回转窑包括窑体、煤粉烧嘴，窑体从外到内依次为钢板层、硅酸铝纤维毡层、高铝轻质砖层、高铝质耐火砖层和电熔镁砂捣打层构成，煤粉烧嘴安装在窑体尾部排料口，用预热空气和富 (26-35％)O2助燃，火焰长度在1.5—2.5m，通过煤粉烧嘴使窑体尾部排料口高温达1500--1600℃。
所述钢板层的厚度为10－30mm，硅酸铝纤维毡层的厚度为20－ 40mm，高铝轻质砖层的厚度为20－40mm，高铝质耐火砖层的厚度为 20－40mm，电熔镁砂捣打层的厚度为40－60mm。
所述窑体内径800-2000mm，长10-20m。
所述窑体斜度:1/100-5/100。
所述传动***为变频马达减速机，用变频马达减速机控制回转窑转速调整铁水流量。
改进后的高温回转窑：1.内直径800-2000mm，长10-20m， 2.加热高温区控制在窑体尾部排料口1.5-3.5m的范围内，3.排料端断面缩小，窑体尾部排料口装有喷煤粉烧嘴一只，用预热空气和富 (26-35％)O2助燃，火焰长度在1.5—2.5m，使窑体尾部排料口达1500－1600度的高温；煤基竖炉生产的海绵铁和残留的还原剂经过热排料器从窑体进料端入窑体，在窑体内经高温被进一步还原渗碳，在窑体排料端1.5-3.5m熔化产生铁水；铁水通过溜槽间隔式流入两个铁水罐，再经铸铁机铸成铁块，从而实现全天候的连续生产。
在煤基竖炉生产时，不需要烧结矿和焦炭，只需要铁矿石或冷固结铁精粉球团和无烟煤，还原时所产生的二氧化碳，也仅仅是高炉的 1/2，排烟热能回收利用，用过的无烟煤是制造活性炭的原料，无固体废料产生，是一种非常环保的还原法生产海绵铁的设备；该设备规模化生产运行，直接还原回转窑也是一种常用的还原设备，但是，由于窑体很长(通常在80m左右)，窑内温度1200度左右，在窑体中间部位大多出现结圈现象，使回转窑不易长期连续运转，本装置将传统的直接还原回转窑进行改造，将长度控制在10～20米，加热高温区控制在一定的1.5-3.5m范围内，排料端断面缩小，窑体尾部排料口装有喷煤粉烧嘴一只，用预热空气和富(26-35％)O2助燃,火焰长度在 1.5—2.5m，使窑体尾部排料口达1500－1600℃的高温，煤基竖炉生产的海绵铁和残留的还原剂经过热排料器从进料端入炉，在炉内经高温被进一步还原渗碳，在窑体尾部排料口1.5-3.5m熔化产生铁水，铁水通过溜槽间隔式流入两个铁水罐，再经铸铁机铸成铁块，从而实现全天候的连续生产。
附图说明
图1为本实用新型的示意图。
图2为本实用新型的回转窑结构示意图。
具体实施方式
结构附图对本实用新型作进一步描述。本实用新型的炉体、进料仓、煤气加热器、热排料器、传动***、铁水罐、铸铁机均为现有结构。
如图1、图2所示，本实用新型的一种连续生产铁水的装置，包括煤基竖炉、高温回转窑、传动***、铁水***，传动***安装在高温回转窑的窑体4***，控制高温回转窑的转动，所述传动***为变频马达减速机，用变频马达减速机控制回转窑转速调整铁水流量，转速2r/min，所述铁水***由两个铁水罐5、支架6、铸铁机7组成，两个铁水罐5安装在支架6上，两个铁水罐5能以支架6支撑点为圆心旋转，铸铁机7的进料口正对着其中一个铁水罐5出料口，其特征在于：煤基竖炉排料口与高温回转窑进料口相连，高温回转窑出料口正对着其中一个铁水罐5的进料口。所述煤基竖炉由炉体1、进料仓、煤气加热器2、热排料器3组成，炉体1顶部安装进料仓，炉体1中部为反应区域***安装煤气加热器2，炉体1底部的排料口与热排料器3的进料口相连，热排料器3的出料口与高温回转窑进料口相连；如图2所示，所述高温回转窑包括窑体4、煤粉烧嘴9，窑体4从外到内依次为钢板层4－1、硅酸铝纤维毡层4－2、高铝轻质砖层4－3、高铝质耐火砖层4－4和电熔镁砂捣打层4－5构成，煤粉烧嘴9安装在窑体4尾部排料口，图1中，10为助燃风机，11为排烟***，均为预热空气的换热器提供配套设备，换热器、助燃风机、排烟***均为现有结构，用预热空气和富26-35％的O2助燃，火焰长度在 1.5—2.5m，通过煤粉烧嘴9使窑体尾部排料口高温达1500－1600度。所述钢板层的厚度为20mm，硅酸铝纤维毡层的厚度为30mm，高铝轻质砖层的厚度为30mm，高铝质耐火砖层的厚度为30mm，电熔镁砂捣打层的厚度为50mm。所述窑体内径1500mm，长12m，所述窑体斜度:1.5/100。
煤基竖炉生产的海绵铁和残留的还原剂经过热排料器从窑体进料端入窑体，在窑体内经高温被进一步还原渗碳，在窑体排料端 1.5-3.5m熔化产生铁水；铁水通过溜槽间隔式流入两个铁水罐，再经铸铁机铸成铁块8，从而实现全天候的连续生产。
在煤基竖炉生产时，不需要烧结矿和焦炭，只需要铁矿石或冷固结铁精粉球团和无烟煤，还原时所产生的二氧化碳，也仅仅是高炉的 1/5，排烟热能回收利用，用过的无烟煤是制造活性炭的原料，无固体废料产生，是一种非常环保的还原法生产海绵铁的装置；该装置规模化生产运行，直接还原回转窑也是一种常用的还原设备，但是，由于窑体很长(通常在80m左右)，窑内温度1200℃左右，在窑体中间部位大多出现结圈现象，使回转窑不易长期连续运转，本装置将传统的直接还原回转窑进行改造，将长度控制在10～20米，加热高温区控制在一定的1.5-3.5m范围内，排料端断面缩小，窑体尾部排料口装有喷煤粉烧嘴一只，用预热空气和富26-35％的O2助燃,火焰长度在 1.5—2.5m，使窑体尾部排料口达1500－1600℃的高温，煤基竖炉生产的海绵铁和残留的还原剂经过热排料器从进料端入炉，在炉内经高温被进一步还原渗碳，在窑体尾部排料口1.5-3.5m熔化产生铁水，铁水通过溜槽间隔式流入两个铁水罐，再经铸铁机铸成铁块，从而实现全天候的连续生产。
一、煤基竖炉工艺参数
煤基竖炉
原料：氧化铁块/球团(C 0-10％)+无烟煤/焦粉(30％)+CaCO3(8-15％)
还原温度:1000-1200℃，还原8-15h；
海绵铁铁金属化率85-95％；
热出料温度:500-850℃
热出料方式:连续式
煤基竖炉年产1-30万t海绵铁球团。
二.回转窑结构参数
改进后的高温回转窑
1.内直径800-2000mm，长10-20m；
2.窑体结构:外壳由20mm钢板焊接而成,窑体由20mm钢板层 +30mm硅酸铝纤维毡层+30mm高铝轻质砖层(斧头砖层)+30mm高铝质耐火砖层(刀口砖层)+50mm电熔镁砂捣打层(工作层).
3.窑头进料口直径500-800mm,窑尾排料口直径600-1000mm
4.窑尾排料口装有喷煤粉烧嘴一只，用预热空气和富26-35％的 O2助燃，使窑尾排料口达高温1500—1600℃，
5.窑体斜度:1/100-5/100左右(可调)
6.用变频马达减速机控制回转窑转速调整铁水流量。
操作方法：
将氧化铁块/含C(0-10％)球团+无烟煤/焦粉)+CaCO3颗粒混合从煤基竖炉顶加入竖炉进行还原，控制还原温度:1000-1200℃
调整热排料器的排料速度，控制还原时间8—15h和热出料温度:500-850℃，海绵铁金属化率85-95％；
3.调整窑尾出铁/渣口喷煤粉烧嘴，用预热空气和富26-35％的O2 助燃，使窑尾出铁/渣口达高温1500--1600℃，根据铁水流情况调整回转窑窑体斜度:1/100－5/100,用变频马达减速机控制回转窑转速,调整铁水流量。
铁水和熔渣通过溜槽间隔式分别流入两个铁水罐，两个铁水罐交替乘接铁水和熔渣，当一个铁水罐乘接铁水和熔渣满后，另一个铁水罐开始乘接铁水和熔渣，前面那个铁水罐排渣后将铁水注入铸铁机铸成铁块。两个铁水罐交替进行，从而实现全天候的连续生产。
应用实例：
1.含C2％氧化铁(TFe67％)球团+45％无烟煤+CaCO3(10％)混合
2. 50000t/y煤基竖炉工艺参数：还原温度:1150℃，还原12h,热出料温度:650℃,海绵铁金属化率93％,C1.1％.5.7t/h；
3.回转窑工艺参数:窑内径1500mmx长12000mm,斜度1.5/100, 转速2r/min,助燃空气预热温度420℃，富氧浓度30％,煤粉粒度-200目，窑尾出铁/渣口1520℃；
4.铁水罐30吨2只,铁水5t/h,120t/日。
5.铁块成份:Fe96.5％,C2.4％,Si 0.5％,余其他。
Claims (7)
1.一种连续生产铁水的装置，包括煤基竖炉、高温回转窑、传动***、铁水***，传动***安装在高温回转窑的窑体***，控制高温回转窑的转动，所述铁水***由两个铁水罐、支架、铸铁机组成，两个铁水罐安装在支架上，两个铁水罐能以支架支撑点为圆心旋转，铸铁机的进料口正对着其中一个铁水罐出料口，其特征在于：煤基竖炉排料口与高温回转窑进料口相连，高温回转窑出料口正对着其中一个铁水罐的进料口。
2.根据权利要求1所述的连续生产铁水的装置，其特征在于：所述煤基竖炉由炉体、进料仓、煤气加热器、热排料器组成，炉体顶部安装进料仓，炉体中部为反应区域***安装煤气加热器，炉体底部的排料口与热排料器的进料口相连，热排料器的出料口与高温回转窑进料口相连。
3.根据权利要求1或2所述的连续生产铁水的装置，其特征在于：所述高温回转窑包括窑体、煤粉烧嘴，窑体从外到内依次为钢板层、硅酸铝纤维毡层、高铝轻质砖层、高铝质耐火砖层和电熔镁砂捣打层构成，煤粉烧嘴安装在窑体尾部排料口。
4.根据权利要求3所述的连续生产铁水的装置，其特征在于：所述钢板层的厚度为10－30mm，硅酸铝纤维毡层的厚度为20－40mm，高铝轻质砖层的厚度为20－40mm，高铝质耐火砖层的厚度为20－40mm，电熔镁砂捣打层的厚度为40－60mm。
5.根据权利要求4所述的连续生产铁水的装置，其特征在于：所述窑体内径800-2000mm，长10-20m。
6.根据权利要求4所述的连续生产铁水的装置，其特征在于：所述窑体斜度:1/100-5/100。
7.根据权利要求4所述的连续生产铁水的装置，其特征在于：所述传动***为变频马达减速机。
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| CN201921695053.4U CN210656993U (zh) | 2019-10-11 | 2019-10-11 | 一种连续生产铁水的装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN115216574A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-10-21 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种含铁复合球团的直接还原工艺和直接还原装置 |
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2019
- 2019-10-11 CN CN201921695053.4U patent/CN210656993U/zh active Active
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| CN115216574A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-10-21 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种含铁复合球团的直接还原工艺和直接还原装置 |
| CN115216574B (zh) * | 2022-01-25 | 2023-10-03 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种含铁复合球团的直接还原工艺和直接还原装置 |
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