[发明专利]一种还原铁制备装置及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种还原铁制备装置及其制备方法。更具体地，本发明涉及提高还原铁制备效率的还原铁制备装置及其制备方法。

背景技术

在熔融还原制铁方法中将还原铁和煤装入熔融气化炉并使还原铁熔融而制备铁水。装入熔融气化炉的还原铁则用还原气体还原矿石而制备。

矿石可在流化床型还原炉或者填充床型还原炉中进行还原。矿石在装入流化床型还原炉或者填充床型还原炉之前被预热。若预热矿石，则能够预先除去含在矿石中的水分。由此能够在将矿石装入流化床型还原炉或者填充床型还原炉之前，对矿石的储藏、排出及移送等，防止因水分而产生的矿石间的粘着。另外，在矿石的储藏装置、排出装置或者移送装置中，能够防止矿石附着于其内部。而且将矿石装入还原炉后，能够降低水分干燥所需的必要能量，因此能够使用更少量的还原气体使矿石转换为还原铁。

尤其是，在流化床型还原炉中直接使用粉矿。由此前述的粘着及附着问题将成为严重的操作障碍因素。因此在将矿石装入还原炉之前，为了使粉矿干燥而需要一种矿石干燥装置，所述装置使用的能量高于因水分干燥而会降低的能量。

发明内容

本发明提供一种使还原铁制备费用最小化的还原铁制备装置。而且提供一种使还原铁制备费用最小化的还原铁制备方法。

本发明一实施例的还原铁制备方法，包括以下步骤：i)在矿石干燥机中对矿石进行干燥；ii)将干燥后的矿石供给到至少一个还原炉；iii)在至少一个还原炉中还原矿石而制备还原铁；iv)从还原炉排出还原矿石后的废气；v)分离废气而提供矿石移送用气体；及vi)使废气及矿石移送用气体进行热交换，从而将废气的显热传递给矿石移送用气体。在将干燥后的矿石供给到至少一个还原炉的步骤中，通过矿石移送用气体将干燥后的矿石供给到至少一个还原炉。

在将干燥后的矿石供给到至少一个还原炉的步骤中，对还原炉供给干燥后的矿石的方向与矿石移送用气体的流向一致，干燥后的矿石可以以线性流动方式供给到还原炉。将干燥后的矿石供给到至少一个还原炉的步骤，可包括：i)沿着第一方向供给干燥后的矿石；及ii)沿着与第一方向交叉的第二方向供给干燥后的矿石，干燥后的矿石沿着第二方向上升。在沿着第一方向供给干燥后的矿石的步骤中，沿着第一方向移送的干燥后的矿石的水分量可大于0wt％且等于或小于7wt％。将干燥后的矿石供给到至少一个还原炉的步骤，还可包含：沿着与第二方向交叉的多个第三方向，使干燥后的矿石下降并以放射状供给到还原炉的步骤。将干燥后的矿石供给到至少一个还原炉的步骤，还可包含：使干燥后的矿石在第二方向及第三方向之间的密闭空间内流动的步骤。

在分离废气而提供矿石移送用气体的步骤中，可压缩废气后分离废气。在分离废气而提供矿石移送用气体的步骤中，可将包含于废气中的粉尘干式集尘后，分离废气。在将废气的显热传递给矿石移送用气体的步骤中，在热交换器中废气的流向与矿石移送用气体的流向可彼此相反。在将干燥后的矿石供给到至少一个还原炉的步骤中，矿石移送用气体的温度可为150℃至300℃。

本发明一实施例的还原铁制备装置，包含：i)矿石干燥机，对矿石进行干燥；ii)矿石供给器，接收矿石干燥机供给的干燥后的矿石，并通过矿石移送用气体移送干燥后的矿石；iii)至少一个还原炉，接收干燥后的矿石，并使干燥后的矿石还原，从而制备还原铁；iv)废气管，连接于还原炉，使还原干燥后的矿石的废气排出；v)移送气管，从废气管分离而提供矿石移送用气体，通过矿石移送用气体，将干燥后的矿石从矿石供给器移送到还原炉；及vi)热交换器，供废气管及移送气管贯通，将废气管的显热传递至矿石移送用气体。

移送气管，可包括：i)第一移送气管部，沿第一方向延伸；及ii)第二移送气管部，与第一移送气管部连接，沿着与第一方向交叉的第二方向延伸，第二移送气管部可沿上下方向延伸。移送气管还可包括：多个第三移送气管部，与第二移送气管连接，沿着与第二方向交叉的第三方向延伸，多个第三移送气管部可以放射状连接于还原炉。移送气管，还可包括：分配器，使第二移送气管部与多个第三移送气管部彼此连接，且在内部形成有密闭空间。本发明一实施例的还原铁制备装置，还可包括：气体压缩器，设置于废气管，并在分离废气之前进行压缩。本发明一实施例的还原铁制备装置，还可包括：干式集尘器，设置于废气管，在分离废气之前，干式集尘包含于废气中的粉尘。

本发明一实施例的还原铁制备装置，还可包括：矿石供给管，连接矿石供给器和移送气管，矿石供给管可以沿着与移送气管延伸方向交叉的方向延伸。还原炉可以是流化床型还原炉或者填充床型还原炉。