[发明专利]一种转底炉烟气余热利用系统及方法

说明书

本发明公开了一种转底炉烟气利用系统，包括：转底炉系统、烘干机、皮带运输系统、缓冲料仓、密封料仓、烟道系统。还公开了一种转底炉烟气余热利用方法，烟气从进料机构的下端进入，穿过冷态物料将余热传递给冷态物料，达到一定温度时，烟气中的CO气体将物料中的铁氧化物或其他金属氧化物还原，烟气经物料至进料机构上端时，在引风机的作用下进入烘干机中，与含水物料进行传热，将含水物料中的水分挥发，烟气与产生的水蒸汽一起从烟气出口排出，在烟道系统引风机的作用下，烟气先经除尘器进行除尘，然后经烟囱排出，通过对结构和系统的优化设计，充分利用了烟气的余热及其中的CO还原气，利用效率高，设备投资少，有利于减少系统能源消耗。

技术领域

本发明涉及冶金冶炼领域，具体地说，涉及到一种转底炉烟气余热利用的系统及方法。

背景技术

近年来，非高炉炼铁技术得到快速发展，转底炉工艺作为一种煤基直接还原工艺，不仅能够处理劣质含铁等有价金属资源，而且以煤作为还原剂，复合我国能源结构的特点，同时具备设备简单、操作容易、生产周期短、反应速度快、环境友好等优点，进而引起了业内广泛的关注。目前，转底炉直接还原主要采用燃气燃烧来满足所需热量，同时为了防止转底炉炉内被还原的金属化球团再次氧化，一般通过控制空气和燃气的比例来控制炉内为还原性气氛，即燃烧不充分燃烧，使烟气中保存一定含量的CO气体。这部分烟气具有很高的温度，一般在1000℃以上，经过烟道和烟囱外排，导致大量的余热和CO资源没有获得充分利用；或者高温的烟气经过换热、余热锅炉等先对余热进行利用后再经烟囱排放，该种处理方法，需要进行换热器、锅炉等设备的投资，另外烟气中存在大量的粉尘，会造成换热器堵塞或者冲刷损坏，不能有效利用烟气余热，对烟气中的CO更没有利用。

发明内容

针对现有转底炉生产直接还原铁的工艺中，无法有效利用烟气的余热及其中CO还原气体的技术难题，本发明对现有转底炉烟道结构进行改进，同时提供一种转底炉烟气利用的系统，通过系统的优化设计，有效解决CO利用率低，以及烟气的余热无法有效利用的难题，提出一种在不增加现有转底炉工序的基础上，低成本、梯级利用转底炉烟气余热及高效利用CO气体的系统及方法。

为此本发明公开了一种转底炉烟气利用系统，包括：

所述转底炉系统包括转底炉和转底炉布料机构，所述转底炉布料机构包括进料机构和排烟机构，所述转底炉包括进料口和出料口；其中，

所述进料机构连接所述进料口，所述排烟机构设置在所述进料机构的管壁上并和所述进料机构经同一通道连通所述转底炉；

所述烘干机包括烟气进口和烟气出口，所述烟气进口与所述排烟机构连通。

更进一步地，所述转底炉烟气利用系统还包括：皮带运输系统、缓冲料仓、密封料仓、烟道系统；

所述缓冲料仓包括料仓进料口和料仓出料口；

所述皮带运输系统一端连接所述烘干机的烘干机出料口，另一端连接所述料仓进料口；

所述密封料仓上方连接所述料仓出口，下方连接所述进料机构；

所述烟道系统包括除尘器、引风机和烟囱，所述除尘器一端连接所述烟气出口，另一端依次连接所述引风机和所述烟囱。

更进一步地，所述进料机构包含上部料管和下部料管，所述上部料管和所述下部料管密封连接；所述上部料管的顶部具有进料开口，所述下部料管的底部具有出料开口，所述出料开口连接所述转底炉的进料口；

所述排烟机构具有抽气口和出气口，所述抽气口连通到所述上部料管；所述出气口连通到所述烘干机的烟气进口，所述排烟机构用于将烟气由转底炉抽至所述进料机构内并从所述出气口排出至所述烘干机中。