[发明专利]制造压缩铁的设备以及包括该设备的制造铁水的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造压缩铁(compacted iron)的设备以及一种用于使用所述设备制造铁水(molten iron)的设备，更具体地讲，涉及一种用于制造被装入熔融气化炉中并在其中被顺利地熔化的压缩铁的设备以及一种包括该设备的用于制造铁水的设备。 

背景技术

钢铁产业是提供建筑、汽车制造、轮船制造、家用电器制造以及我们使用的许多其它产品所需要的基本材料的核心产业。钢铁产业也是与人类一起进步的历史最悠久的产业之一。在铸铁厂(在钢铁产业中，铸铁厂起着关键作用)，在通过使用铁矿和煤作为原材料生产出铁水(处于熔融状态的生铁)之后，从铁水生产出钢，然后，将其供应给客户。 

近来，世界上大约60％的铁产量通过自从14世纪就已经开发出来的高炉法生产。根据高炉法，经过烧结工艺的铁矿以及使用烟煤作为原材料生产出的焦炭被一起装入高炉中，并将氧气供应到高炉中，以将铁矿还原成铁，从而制造铁水。 

考虑到反应特性，作为在用于制造铁水的工厂中使用最广泛的方法的高炉法需要原材料具有至少预定水平的强度并具有可确保所述炉中的渗透性的颗粒尺寸。为此，如上所述，通过处理特定的原煤而获得的焦炭用作将被用作燃料和还原剂的炭源。此外，经过连续的烧结工艺的烧结矿主要用作铁源。 

因此，现代高炉法需要原材料初步处理设备(例如，焦炭制造设备和烧结设备)。也就是说，除了高炉之外，还需要配备辅助装备，并且还需要具有用于防止和最小化由辅助装备造成的污染的设备。因此，存在的问题在于对其它装备和设备的巨大投入导致制造成本增加。 

为了解决高炉法的这些问题，全世界的炼铁厂已经进行了巨大的努力以开发通过直接使用原煤作为燃料和还原剂并直接使用占世界矿产量达80％以上的粉矿来生产铁水的熔融还原工艺。 

在第5,534,046号美国专利中公开了一种直接使用原煤和粉铁矿制造铁水的设备。在第5,534,046号美国专利中公开的制造铁水的设备包括三级流化床反应器，在该三级流化床反应器中形成有鼓泡流化床以及连接到该鼓泡流化床的熔融气化炉。在室温下，粉铁矿和添加剂被装入第一流化床反应器中，并连续通过三级流化床反应器。由于从熔融气化炉产生的热还原气体被提供给三级流化床反应器，所以处于室温的所述矿石和添加剂的温度通过与热还原气体接触而升高。同时，90％或者更多的所述矿石和添加剂被还原，并且30％或者更多所述矿石和添加剂被烧结，并且全部被装入熔融气化炉中。 

通过向熔融气化炉中供应煤而在熔融气化炉中形成煤填充床。因此，处于室温的所述矿石和添加剂在煤填充床中融化并形成矿渣，然后，作为铁水和矿渣被排放。从安装在熔融气化炉的外壁上的多个鼓风口供应的氧气使煤填充床燃烧并使其转化成热还原气体。接着，热还原气体被供应给流化床反应器，从而还原矿石和添加剂，接着将其排放到外部。 

然而，由于在包含在用于制造铁水的上述设备中的熔融气化炉的上部中形成高速气流，所以存在的问题在于被装入熔融气化炉中的细直接还原铁和烧结的添加剂是分散的和疏松的。此外，当细直接还原铁和烧结的添加剂被装入熔融气化炉中时，存在的问题在于不能保证熔融气化炉的煤填充床中的气体和液体的渗透性。 

为了解决上述问题，已经开发了用于将细直接还原铁和增塑添加剂(plasticized additive)压块并将它们装入熔融气化炉中的方法。在制造铁水的上述过程中，细直接还原铁和增塑添加剂被模制成块，然后块被破碎成合适的大小。破碎的块被装入熔融气化炉内。 

在这种情况下，由于用于破碎块的破碎机在热的环境条件下将块破碎，因此破碎机出现热变性和裂纹。因此，由于更换设备的周期短，所以存在的问题是难以长时间使用破碎机。 

发明内容

技术问题 

本发明致力于提高破碎机的耐用性并延长更换设备的周期，从而减少进行更换设备的操作花费的时间并提高可使用性。 

技术方案 

根据本发明实施例的用于制造压缩铁的设备包括：至少一对成形辊，所述成形辊挤压精细材料并制造压缩铁；破碎机，将在所述成形辊中制造的压缩铁破碎。所述破碎机包括：轴，设置有冷却通道；辊筒，在其外径表面上设置有多个突起并环绕所述轴以与所述轴结合。 

所述辊筒可包括围绕所述轴的肩部，所述多个突起可被布置为在所述肩部上沿着所述轴的纵向互相分开。 

所述肩部可包括在所述突起之间形成的凹槽，从而所述凹槽吸收所述突起的热变形。所述凹槽可基本上具有矩形截面。