[发明专利]一种铁矿直接还原铁的方法及装置

说明书

本发明公开了铁精矿生产技术领域的一种铁矿直接还原铁的方法及装置，包括第一斗式提升机，所述第一斗式提升机的左侧从上到下依次设置有第一皮带输送机、矿石仓和定量皮带输送机，所述定量皮带输送机的左侧下方设置有粉磨机，所述选粉机右侧下方设置有回料皮带输送机，与现有的铁矿直接还原铁的方法及装置相比，本发明具有直接还原效率高，焙烧过程热量利用效率高等优点，可降低铁矿石粉体还原过程的能耗，提高还原铁过程的经济性，本发明的焙烧尾气中部分尾气在调质炉内通过燃烧释放其中未反应还原性气体的潜热再进入焙烧炉与经多级旋风预热器铁矿石粉体进入还原反应。

技术领域

本发明涉及铁精矿生产技术领域，具体为一种铁矿直接还原铁的方法及装置。

背景技术

人类最早获得铁的方法就是直接还原法，直接还原炼铁已有百余年历史、出现过百余种方法。但原始工艺复杂，效率低，不能适应人类进步的需要，后被二步法取代，这成为钢铁冶金技术的一次飞跃。随着人们对钢铁需求的巨大增长，冶金焦供应日趋紧张。到18世纪又提出现代直接还原连续铸钢|炼铁的设想，1865年在英国提出了第1个直接还原专利，50年后才出现了工业化的霍格纳斯法、维伯尔直接还原法，20世纪60年代石油及天然气的开发，为发展直接还原提供了方便、廉价的新能源；而选矿技术的进步，可提供高品位、低脉石的纯净铁精矿；电弧炉炼钢技术的发展，开辟了新型材料市场和生产技术，它则需要优质、纯净的炼钢原料。在当前要求钢铁工业投资省、见效快、效益好、低能耗和提高钢材质量、扩大钢材品种的形势下，直接还原电炉炼钢短流程迅速发展，进一步推动直接还原的发展。

现在已工业化或有工业价值的方法近40种。根据还原剂类型有使用气体还原剂的气基直接还原炼铁法和使用固体还原剂的煤基直接还原炼铁法两大类。以生产能力和实际产量而论，气基法为主导，约占90％，煤基法仅占约10％。

以天然气、油作能源，用氧化性气体(CO2、H2O)或氧作氧化剂，采用催化转化、高温裂解或部分氧化法实现碳氢化合物的分解转化，制成CO和H2混合气或H2还原气；或者用焦炭(或煤)制备还原气，在一定温度下将铁氧化物还原成金属铁。主要方法有竖炉法、罐式法、流态化法和碳化铁法，为此，我们提出一种铁矿直接还原铁的方法及装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁矿直接还原铁的方法及装置，以解决上述背景技术中提出的设备作业效率低，能耗高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铁矿直接还原铁的装置，包括第一斗式提升机，所述第一斗式提升机的左侧从上到下依次设置有第一皮带输送机、矿石仓和定量皮带输送机，所述定量皮带输送机的左侧下方设置有粉磨机，所述粉磨机的底部设置有选粉机，所述选粉机右侧下方设置有回料皮带输送机，所述粉磨机的左侧通过管道连接有旋风收尘机，所述旋风收尘机的顶部通过管道分别连接有布带除尘器和沸腾炉，且沸腾炉左侧通过管道与选粉机相连通，所述沸腾炉的右侧通过管道连接有螺旋输送机，所述螺旋输送机的顶部通过管道连接有煤仓，所述煤仓的右侧上方设置有第二皮带输送机，所述第二皮带输送机的后侧设置有第二斗式提升机，所述第二斗式提升机的右侧设置有破碎机，所述破碎机的顶部通过管道连接有存煤仓，所述布带除尘器的正下方设置有第一空气输送斜槽，所述第一空气输送斜槽的下方设置有第二空气输送斜槽，且第二空气输送斜槽的右端位于旋风收尘机的正下方，所述第二空气输送斜槽的左侧设置有第三斗式提升机，所述第三斗式提升机的左侧设置有第三皮带输送机，所述第三皮带输送机的左侧下方设置有多级预热装置，所述多级预热装置的左侧壁通过管道连接有还原物质补充器，所述多级预热装置的底部通过管道连接有尾置预热器，所述多级预热装置的右侧通过管道连接有焙烧炉，且焙烧炉的底部通过管道与尾置预热器的右侧壁相连接，所述尾置预热器的底部通过管道连接有蒸发冷却器，所述焙烧炉的右侧通过管道连接有调质炉，所述调质炉的右侧通过管道连接有煤化气炉，所述煤化气炉的右侧通过管道连接有进煤仓，所述煤化气炉的底部左侧设置有鼓风装置，所述煤化气炉的底部右侧点火装置。