[发明专利]一种铁矿直接还原铁的方法及装置

权利要求书

1.一种铁矿直接还原铁的装置，包括第一斗式提升机(1)，其特征在于：所述第一斗式提升机(1)的左侧从上到下依次设置有第一皮带输送机(2)、矿石仓(3)和定量皮带输送机(4)，所述定量皮带输送机(4)的左侧下方设置有粉磨机(5)，所述粉磨机(5)的底部设置有选粉机(6)，所述选粉机(6)右侧下方设置有回料皮带输送机(7)，所述粉磨机(5)的左侧通过管道连接有旋风收尘机(8)，所述旋风收尘机(8)的顶部通过管道分别连接有布带除尘器(9)和沸腾炉(10)，且沸腾炉(10)左侧通过管道与选粉机(6)相连通，所述沸腾炉(10)的右侧通过管道连接有螺旋输送机(11)，所述螺旋输送机(11)的顶部通过管道连接有煤仓(12)，所述煤仓(12)的右侧上方设置有第二皮带输送机(13)，所述第二皮带输送机(13)的后侧设置有第二斗式提升机(14)，所述第二斗式提升机(14)的右侧设置有破碎机(15)，所述破碎机(15)的顶部通过管道连接有存煤仓(16)，所述布带除尘器(9)的正下方设置有第一空气输送斜槽(18)，所述第一空气输送斜槽(18)的下方设置有第二空气输送斜槽(17)，且第二空气输送斜槽(17)的右端位于旋风收尘机(8)的正下方，所述第二空气输送斜槽(17)的左侧设置有第三斗式提升机(19)，所述第三斗式提升机(19)的左侧设置有第三皮带输送机(20)，所述第三皮带输送机(20)的左侧下方设置有多级预热装置(21)，所述多级预热装置(21)的左侧壁通过管道连接有还原物质补充器(30)，所述多级预热装置(21)的底部通过管道连接有尾置预热器(22)，所述多级预热装置(21)的右侧通过管道连接有焙烧炉(23)，且焙烧炉(23)的底部通过管道与尾置预热器(22)的右侧壁相连接，所述尾置预热器(22)的底部通过管道连接有蒸发冷却器(24)，所述焙烧炉(23)的右侧通过管道连接有调质炉(25)，所述调质炉(25)的右侧通过管道连接有煤化气炉(26)，所述煤化气炉(26)的右侧通过管道连接有进煤仓(27)，所述煤化气炉(26)的底部左侧设置有鼓风装置(28)，所述煤化气炉(26)的底部右侧点火装置(29)。

2.根据权利要求1所述的一种铁矿直接还原铁的装置，其特征在于：所述蒸汽冷却器(24)包括密封盖(241)，所述密封盖(241)的左侧设置有蒸汽排气管(242)，所述密封盖(241)的底部设置有冷却塔(243)，所述冷却塔(243)的内腔顶部设置有喷淋装置(244)，所述喷淋装置(244)的顶部设置有进水管(245)，且进水管(245)的左端伸出冷却塔(243)的左侧壁，所述冷却塔(243)的底部设置有排料口(246)。

3.一种铁矿直接还原铁的方法，其特征在于：该铁矿直接还原铁的方法包括如下步骤：

S1：制粉：粉磨机(5)对通过第一斗式提升机(1)、第一皮带输送机(2)、矿石仓(3)和定量皮带输送机(4)输送进粉磨机(5)中的铁矿进行研磨，粉磨机(5)将难选菱、褐铁矿进行烘干、细磨制成矿粉，选粉机(6)对研磨后的粉末进行筛选；

S2：焙烧：将经过制粉后得到的矿粉进行多级预热后进入焙烧炉(23)对难选铁矿粉进行磁化焙烧，焙烧过程中使矿粉悬浮于高温还原气体中进行还原铁，铁矿进入冷却系统进行冷却；

S3：高温烟气制备：步骤S2中进行焙烧时所需的高温烟气由煤气化炉(26)和调质炉(25)进行提供，煤气化炉(26)进行烟气制备时，进煤仓(27)为煤化气炉(26)提供煤原料，鼓风装置(28)为煤进行燃烧时提供助燃气体，点火装置(29)对煤原料进行点火，调制炉(25)在对铁矿进行调质处理时，也会产生还原气体，为焙烧提供高温烟气；

S4：焙烧矿冷却：将步骤S2中得到的焙烧矿经蒸发冷却器(24)冷却后从底部排出，经调浆后由泵输送至磁选系统，含尘水蒸汽经除尘器除尘，水蒸汽用于发电。

4.根据权利要求3所述的一种铁矿直接还原铁的方法，其特征在于：所述步骤S1中，矿粉的粒度控制在50mm以下，经高效粉磨机(5)制粉细磨的同时对矿物进行干燥，使矿粉的粒度控制在0.2mm以下，且含水量小于5％，矿石破碎与烘干均在粉磨机(5)中进行，且通过外部控制系统进行调控。