[发明专利]一种连续熔融还原炼铁的装置

说明书

技术领域

本发明属于冶金和钢铁生产技术领域，涉及一种连续熔融还原炼铁的装置，具体涉及一种包衣球团为原料的连续熔融还原炼铁的装置。

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。熔融还原炼铁成功的案例是COREX的二步法， 即将铁氧化物先进行预还原，然后将预还原物再送入熔分炉进行渣铁分离，以间接还原为主的还原反应。二步法熔融还原或将预还原后的炉料降温后再送至熔分炉或将熔分炉产生的煤气简单地通过炉料进行预还原，过程均产生大量的热能损失，碳消耗量高。

申请号为201110374492.7中国发明专利申请公开“一种含碳铁氧化物球团（块）熔融还原连续炼铁的装置。采用连续加料，抽风预热，鼓风顺流焙烧，对炉料（3）进行预还原，将预还原后的炉料（3）直接送入熔分炉（B），连续熔分，连续出铁的熔融还原连续炼铁装置，预热区（4）、焙烧区（5）和其后的熔分区为连通炉膛，并设置了助燃烧嘴（8）、二次风口（7），优先利用熔分区产生的高温煤气在预还原炉（A）内进行二次燃烧预热、焙烧炉料（3），然后炉料（3）排入熔分区进一步还原—渗碳—熔化，渣铁分离；在预热区（4）烟气穿过料层，直接加热炉料（3），再进入换热装置（9）及烟气处理系统，风机（11）将冷风经换热装置（9）升温后从床下鼓入炉床（2）。”。但是该专利申请仍不能充分利用能量。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种连续熔融还原炼铁的装置，优化流程组合，合理利用还原过程产生的还原性气体和气体带出的热量，降低能量消耗和生产成本。

本发明连续熔融还原炼铁的装置，一种连续熔融还原炼铁的装置，包括料斗、加热室、还原室和熔炼炉。加热室设有燃烧梁、烟气出口、进料锁和1～5个出料口，出料口与出料锁相连，燃烧梁设有烧嘴。还原室设有两台平料机、还原气出口和喷煤设备。熔炼炉设有排渣口、铁水流出口和气体出口。料斗通过进料锁与加热室连接，加热室通过出料锁与还原室连接，还原室通过还原室出料锁连接到熔炼炉。还原室的还原气出口和熔炼炉的气体出口接到燃烧梁的燃气入口。 

熔炼炉为中频炉、电阻炉、高炉、电弧炉或等离子炉，中频炉装有电炉丝，高炉配有热风炉。

作为选择，连续熔融还原炼铁的装置还设有加热预还原室，还原室还设有还原进料口。加热预还原室设有料斗、进料锁、出料锁、气体入口和燃气出口。料斗通过进料锁连接到加热预还原室，加热预还原室经出料锁连接到还原室的还原进料口。还原室的还原气出口和熔炼炉的气体出口连接到加热预还原室的气体入口，加热预还原室的燃气出口连接到燃烧梁的燃气入口。

高炉设有进风口，热风炉设有空气入口、热风出口和燃气入口。还原室的还原气出口和气体出口分别连接到燃烧梁的燃气入口和热风炉的燃气入口。热风炉的热风出口分别连接到高炉的进风口和燃烧梁的助燃气体入口。

喷煤设备为螺旋输送机或气体输送机，气体输送机的输送介质为氮气。两台平料机上、下布置，平料机设有推料杆和推料板，平料机通过推料杆与推料板连接。下平料机的推料板的下部为上宽下窄的斜面结构。平料机设有密封设备，密封设备使用的密封介质为氮气。燃烧梁的烧嘴为气体燃料烧嘴、液体燃料烧嘴或固体燃料烧嘴，或上述烧嘴的组合。

本发明熔融还原炼铁的原料为天然铁矿石或包衣球团。包衣球团由心部成型物和外包壳组成，心部成型物是铁矿粉制成球团，外包壳为石灰石粉末或白云石粉末，包壳的方法为是滚球、压球包壳、喷粉包壳或浸渍包壳。包壳的作用是防止铁的氧化物在加热过程粘结。

本发明连续熔融还原炼铁的装置，通过还原室的还原气出口和熔炼炉的气体出口连接与燃烧梁燃气入口的链接，利用还原和熔炼过程产生的还原性气体直接进入燃烧梁烧嘴作加热原料的燃料，充分利用可燃性气体资源和熔炼过程的余热，降低了能量消耗和生产成本。装置增设加热预还原室，高温还原性气体预热并部分还原被还原物料再作加热室燃烧梁的燃料，使过程进一步优化，同时本发明通过还原室中被加热物料的高温显热进行煤的焦化和铁氧化物的还原，出还原室的物料再进入电炉进行熔化精炼，还原过程以煤代焦，节省焦炭资源。连续熔融还原炼铁的装置流程短，结构紧凑，占地面积小。

附图说明

图1为本发明连续熔融还原炼铁装置的流程示意图；

图2为本发明另一方案的流程示意图；