[发明专利]一种热捣固含碳成块工艺及专用设备

说明书

技术领域

    本发明涉及一种热捣固含碳成块工艺及专用设备，属于炼铁原料工艺技术领域。

背景技术

从冶金工艺的优化、节能、资源再利用以及环境保护等角度出发，将铁矿粉和冶金含铁废弃物与煤粉结块作为一种新的炼铁原料一直以来备受青睐。较早开发的是一些含碳和含铁资源的冷固球团，其较差的强度限制其在高炉内的大量使用，另外，加入的粘结剂将增加高炉的渣量，这对高炉冶炼是非常不利的。近年来研究的热点热压含碳球团（Carbon  Compositeizon hot Briqutte,简称CCB），虽然与冷固结含碳球团相比，具有更好的冶金性能、高温强度及还原性能，但是即使在设定的最佳工艺条件下（配鹤岗煤35%，热压温度450°C，压制压力35Mpa），所得到的冷态强度也超不过1200N/个球，与氧化球团的2000-3000N/个球相比相差甚远，上述CCB的数据是在试验室条件下得到的，如果在工业生产中是否能达到此冷强度还待实践检验，而一般竖炉或中小型高炉生产时贮运和冶炼过程要求，球团冷态抗压强度大于1000 N/个球，随着钢铁产业升级及节能环保要求，高炉大型化已成为趋势，要求入炉原料冷强度>1800N/个，CCB在高炉中使用冷态强度低是其限制性环节。

发明内容

本发明目的是提供一种热捣固含碳成块工艺及专用设备，避免了冷固结含碳球团的强度低，添加粘结剂的缺点，同时具有CCB的优良性能而又保证冷态强度，解决背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：一种热捣固含碳成块工艺，包含如下步骤：

①将煤粉和铁矿粉或冶金废弃物干燥、混合、加热；

②通过给料器送入捣固成型装置，在模具中加压捣固成型。

所说的冶金废弃物，包括烧结球团、炼铁炼钢、轧钢工序产生的除尘灰及氧化铁皮等含铁废料；所说的矿粉是铁矿粉。

煤粉和矿粉或冶金废弃物，小于100目，进行制粉干燥处理，按如下质量百分比进行，煤粉30%-40%，矿粉或冶金废弃物60-70%。

上述混合物在加热系统中加热，加热温度，350°C -500°C，达到烟煤的热塑性温度，使煤的胶质体析出，利用煤的胶质体作为成块粘结剂。

一种热捣固含碳成块专用设备，包含皮带输送机、混料机、加热装置、给料器和捣固成型装置，皮带输送机与混料机匹配连接，煤粉和铁矿粉或冶金废弃物在混料机内混合，混合物送入加热装置进行加热，加热后的混合料通过给料器进入捣固成型装置，在捣固成型装置的模具中加压捣固成型。

所说的加热装置为电炉，给料器为螺旋给料器。

所说的捣固成型装置，由机体、模具、电机、捣固锤和脱模锤构成，机体上沿圆周方向均布若干个模具，模具的上方匹配设置捣固锤和脱模锤，捣固锤和脱模锤分别与电机连接。

所说的模具包括模具孔、脱模孔、受料盘和底座，受料盘为带孔圆盘，下面匹配设置模具孔，受料盘上的孔的数量、大小、位置与模具孔的数量、大小、位置相匹配，模具孔设置在底座上，模具孔的底部设有脱模孔，脱模孔的直径大于模具孔的直径。

所说的模具孔数量为九个，三个模具孔上面匹配给料器，三个模具孔上面匹配给捣固锤，三个模具孔上面匹配脱模锤。

给料器以3.14cm³/s的流量自动给料，受料圆盘每5秒转动一次，以120°/5秒角速度旋转到捣固锤下方，捣固锤以5-10m/s的速度和2-3MPa压力进行多次捣压直至含碳压块捣固成型，实施例设计捣固5次，捣固锤移开，三个模具孔随即旋转到脱模位，在脱模位有三个电机带动脱模锤将成型的捣固块脱离受料圆盘，从而使其穿过脱模孔掉落，完成脱块，至此热捣固含碳成块工艺全部完成。整个循环往复实现热捣固压块功能，都是自动控制完成的。

受料盘为圆柱形，在棘轮的带动下转动，用铸铁或铸钢制成。

本发明的积极效果：避免了冷固结含碳球团的强度低，添加粘结剂的缺点，同时具有CCB的优良性能而又保证冷态强度，经实验证明，本发明成品块冷强度可达2000N/个以上。

附图说明

附图1是本发明实施例工艺流程示意图；

附图2是本发明实施例工艺流程及设备布置示意图；

附图3是本发明实施例模具示意图；

附图4是本发明实施例成品形状示意图；

附图5是本发明实施例受料、捣固、脱模示意图；

附图6是本发明实施例脱模示意图；