[发明专利]一种制备热压含碳球团的装置

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别是涉及一种制备热压含碳球团的装置。

背景技术

当前钢铁生产的主要问题是工艺流程长，能耗高，环境负荷大。在钢铁生产的整个体系中，炼铁系统(包括烧结、炼焦、高炉)是最耗能的，而且对环境造成的影响也很大(主要是CO₂排放)。2002年炼铁系统的能量消耗占整个钢铁产业的69.4％，CO₂排放量占整个体系的73.4％。其中高炉生产这一环节，其能量消耗和CO₂排放量分别占整个钢铁生产体系的49.0％和53.0％。

随着钢铁工业的不断发展，原燃料条件逐渐劣化，优质富矿资源逐渐减少，高结晶水和高Al₂O₃铁矿石的使用量相对增加，烧结和球团矿生产面临更大的困难，大幅加重了高炉的负担，导致冶炼指标下降。另外，世界范围内优质炼焦煤资源日渐匮乏，价格昂贵。因此，为了促进钢铁产业的可持续发展，各国都致力于开发新技术，其中包括炼铁原料生产技术以及钢铁冶炼工艺的优化。作为高还原性的炼铁原料，含碳球团一直倍受重视，成为研究和应用的热点。含碳球团作为一项新的炼铁技术无论在高炉高效炼铁，还是以煤代焦、短流程炼铁技术中都备受关注。其原因主要有如下三点：(1)省去焦化、烧结工艺，可降低能耗，减轻环境负荷；(2)原料来源广泛，是处理低品位矿石及其它含铁粉尘(如电炉粉尘、高炉瓦斯泥等)的有效手段之一；另外，含碳球团可配入非炼焦用煤，节约了焦煤，是现代钢铁企业普遍追求的高炉降焦的最佳炼铁原料；(3)还原速度快。含碳球团自身带有还原剂，碳与铁矿粉紧密接触，扩大了铁氧化物与碳的反应界面，使每个球团成为一个独立的自还原体系，减少了气体在固相中的扩散行程，为还原反应创造良好的动力学条件，不需要外界的强烈还原气氛，只要加热到适当温度，就能自行快速还原，使还原速度的限制环节由传统传质的过程转变为界面化学反应。含碳球团极高的还原性，是烧结矿和普通球团矿无法比拟的，也是其发展的潜力所在。

传统生产方法采用冷固结生产含碳球团，但由于强度差以及使用粘结剂等问题，限制了其进一步的应用和发展。近年来国内外开始重点研究一种新型的炼铁原料-热压含碳球团，它是具有一定热塑性的煤与含铁资源的热压产物。与冷固结球团及其他炉料相比，热压含碳球团具有高温强度高(实验表明，在1000℃左右热压含碳球团的高温抗压强度在450N/个以上，明显优于冷固结含碳球团和常见的氧化焙烧球团)、还原性好、原料适应性强、无需外加粘结剂等优点，是应用于熔融还原乃至高炉炼铁的新型优质原料。

针对我国钢铁生产的实际和原燃料条件，热压含碳球团在我国钢铁产业发展过程中具有广阔的应用前景。但是，对于热压含碳球团这种新型优质炼铁炉料，目前国内外均未见工业化生产设备。因此，开发合理可行的热压含碳球团生产工艺流程及其工业化生产设备，促进热压含碳球团向高炉或熔融还原炉内的应用，对于钢铁工业减少能量消耗，降低环境负荷及减少CO₂的减排，实现钢铁工业可持续发展具有重要的现实意义。

发明内容

本发明就是针对现有技术存在的不足，提供一种制备热压含碳球团的装置，该装置投资费用低，能耗低，生产效率高。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种制备热压含碳球团的装置，包括铁精粉加热机、煤粉加热机、热风管道、热烟气除尘系统、铁粉缓冲料斗、煤粉缓冲料斗、铁粉定量给料机、煤粉定量给料机、混合料仓、强力混合机、荒煤气排除系统、高压热态压块机及热焖罐，其中，铁精粉加热机与煤粉加热机通过热风管道串接在一起，铁精粉加热机的出口与铁粉缓冲料斗的入口相连接，煤粉加热机的出口与煤粉缓冲料斗的入口相连接；铁粉缓冲料斗的出口与煤粉缓冲料斗的出口分别通过铁粉定量给料机和煤粉定量给料机与混合料仓相连接；混合料仓的出口与强力混合机的入口相连接，强力混合机的出口通过管道与高压热态压块机的入口相连接；在强力混合机与高压热态压块机之间设置有荒煤气排除系统，煤粉加热机与热烟气除尘系统相连接；在高压热态压块机的出口的下方设置有热闷罐。

所述热烟气除尘系统的粗除尘设备的入口与煤粉加热机相连接，粗除尘设备的出口与精除尘设备的入口相连接，精除尘设备的出口与引风系统相连接。

本发明的有益效果：

(1)本发明为国内第一台热压含碳球团生产设备，可进行热压含碳球团的工业化生产；

(2)本发明设计紧凑，集成了多种设备技术，投资费用低；