[实用新型]一种熔融炼铁的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种熔融还原炼铁的装置，具体说涉及以天然矿块或人造块铁矿为原料熔融还原直接生产铁水的方法和装置。

背景技术

熔融还原炼铁是当前钢铁生产的重要组成部分，其主要特点是用非焦煤作为一次性能源和还原剂，将氧化铁在熔融状态下还原，具有以煤代焦、流程短、对环境污染小，建设投资少，生产成本低等优点，是被业内广泛看好的领域，各国的钢铁企业竞相进行研究开发。现有的熔融还原炼铁的方法主要有COREX法(CN1010323B)、DIOS法(CN1035136A)、HISELT法(CN1037542A)。其中COREX法已经工业化生产，其他两种方法仍处于试验阶段。COREX法的主要特点是氧化铁球团或块矿作原料，采用预还原和终还原二步法，预还原在MIDREX炉中进行，终还原在熔融气化炉中完成。COREX法虽然取得了突破性的成功，但仍有其不足，如生产率低，煤耗、氧耗高，设备投资大，流程复杂等，与现有先进的高炉炼铁相比，仍缺乏竞争力。

中国专利CN1036075C(授权公告日为1997年10月8日)公开一种“熔融还原炼铁的方法和装置”。该专利以冷固结含碳球团为原料以煤为能源和还原剂。预还原在竖炉中进行，终还原在立式铁浴炉中进行，竖炉和立式铁浴炉之间有中间仓相连。球团在竖炉的预还原过程中要经历干燥带、预热带、还原带和均热带四个区域。进入竖炉的煤气温度为1100～1300℃，终还原温度为1500～1700℃。该专利提供的熔融还原炼铁的方法和装置投资小，成本低，利用低质量煤气进行还原反应，并且提高了球团的金属转化率。但该发明专利仍存在其缺陷，如装置没有设置气体处理装置，未对气体进行循环利用，没有换热设备不能充分利用热能，能耗高，终还原单炉操作生产效率低。

发明内容

为解决上述现有技术的不足，本实用新型提供一种熔融还原炼铁的装置，使产生的煤气经处理和加热后循环利用，降低能量消耗，提高生产效率，同时部分煤气出装置为其它使用煤气的过程提供原料。

本实用新型提供的熔融还原炼铁的装置包括有预还原炉、气体处理装置和至少一台终还原炉，终还原炉的上部设有喷嘴，预还原炉为竖炉，预还原炉和终还原炉之间设有螺旋输送机和进气管道。所述装置还包括有高温换热装置，预还原炉上部的析出气体出口通过气体处理装置、高温换热装置加热后连接到终还原炉。

所述终还原炉为燃料加热炉或电加热炉。所述气体燃料加热炉，或固体燃料加热炉，或液体燃料加热炉，或者上述加热炉的组合；所述电加热炉为电弧炉、电磁感应炉、电渣炉、等离子炉、或上述炉型的组合。所述高温换热装置为熔池加热炉。所述熔池加热炉为电加热炉，如电弧炉、感应炉、电渣炉、或等离子炉。熔池加热炉可作单独为高温换热装置使用，或与所述终还原炉组合为一体。

作为选择，所述高温换热装置为管式换热加热炉或蓄热式加热器；所述管式换热加热炉或蓄热式加热器设有烧嘴；所述烧嘴为气体燃料烧嘴、或液体燃料烧嘴、或固体燃料烧嘴，或者上述烧嘴的组合。

所述气体处理装置出口一路连接到终还原炉与预还原炉进气管道上，冷却终还原炉来的析出气体；一路经预热器装置并经高温换热装置连接到终还原炉；一路连接到高温换热装置的烧嘴，对其中的预热器或蓄热装置进行加热；一路与出装置管道道连接，为使用煤气的其它系统提供原料。

高温换热装置和终还原炉燃料加热所产生的烟气，可以经过气烧石灰窑、或预热器装置，或是两者的并联或串联。而气烧石灰窑使用石灰石生产活性石灰，在系统物料中使用，从气烧石灰窑或预热器装置中排出的烟气，可经过低温预热器装置后，进入烘干炉，对准备进入预还原炉之前的物料进行烘干，低温预热器装置可以预热空气或析出气体作为高温换热装置或预热器装置的预热使用。所述预热器装置为使空气预热后，供给到高温换热装置或终还原炉用于燃料加热助燃使用；或作为高温换热装置前的预热器使用，对析出气体在进入高温换热装置前进行预热。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：还原气体经处理和加热后作为热载体和还原剂返回到终还原炉，工艺流程合理，充分利用热能，节省能源；使用两台终还原炉交替操作运行，生产效率高，可连续大规模生产；终还原炉可选择多种炉型，操作灵活性好；生产过程节省的煤气为其它用煤气过程提供原料。

附图说明

图1为本实用新型熔融还原炼铁装置流程示意图；

图2为加热器烟气利用流程示意图；

图3为电弧炉式终还原炉示意图；

图4为熔池加热炉示意图；

图5为蓄热式加热器示意图；