[实用新型]一种利用转底炉实现厚料层球团还原的系统

说明书

利用转底炉实现厚料层球团还原的系统，包括：第一、第二和第三混料装置，第一、第二混料装置用于接收并混合铁精粉、还原剂和重油以分别获得第一和第二混匀料，第三混料装置用于接收并混合铁精粉、还原剂、膨润土和水以获得第三混匀料；第一、第二和第三造球装置，用于分别接收第一、第二和第三混匀料并造球以获得第一、第二和第三生球团；第一、第二和第三烘干装置，用于分别接收第一、第二和第三生球团并烘干以获得第一、第二和第三干球团；及转底炉，包括依次布置的第一、第二和第三布料器，用于分别从第一、第二和第三烘干装置接收第一、第二和第三干球团，将第二干球团布置于第一干球团上方，将第三干球团布置于第二干球团上方，以进行还原。

技术领域

本实用新型属于非高炉炼铁技术领域，具体涉及转底炉直接还原的系统，更具体而言，涉及利用转底炉实现厚料层球团还原的系统。

背景技术

随着非高炉冶炼工艺的快速发展，出现了如转底炉、车底炉、隧道窑、回转窑等配套的煤基直接还原设备。转底炉由于对炉料自身的强度没有特殊要求，更因其流程短、能耗低、投资少、操作灵活、运行稳定等优点而可以用于铁精矿的直接还原，为电炉炼钢提供优质原料，同时广泛应用于处理各种复合矿、低品位复杂难选矿和冶金含铁固体废弃物等，转底炉内含碳球团升温、反应所需热量主要依靠炉壁、炉气的辐射传热，因此要求转底炉内球团薄层均匀布料，料层厚度一般为1～3层球高。此种传热方式和布料方式的还原效率低，能耗高。大大限制了转底炉的产能。如何实现转底炉的厚料层布料从而提高转底炉的产能，成为业内一大难点，现有资料显示，至今也没有好的解决方法。因此，如何实现转底炉厚料层布料，提高能源利用率，增大转底炉产能，成为亟待解决的难题。

将设备大型化是提高转底炉生产率措施之一，但简单地凭借设备的大型化来解决问题，必然带来维护、设计、运行操作和加工制造方面的困难。同时，受炉内辐射传热和炉膛燃烧供热的限制，还原所需气氛和球团受热均匀性也将难以保证。因此如何提高料层厚度，同时保证良好热交换效率，对提高转底炉生产效率及降低单位产品能耗具有重要意义。

中国发明专利申请公开CN 102634623A中记载了一种转底炉煤基直接还原工艺的含碳矿料球团布料方法，在转底炉料床上重叠铺设多个料层，每一个料层由粒径相同的含碳矿料球团均匀铺设构成，所述多个料层含碳矿料球团的粒径按料层由下至上的顺序依次增大15％～25％，所述多个料层为三层，总厚度为40mm～70mm。在三层布料的情况下，总金属化率在还原25分钟后达到了最大值83.33％。该发明提出了多层布料，每一层的粒径不同，这样能实现不同料层还原时间一致。

但是，该发明专利申请公开CN 102634623A中记载的铺料过程复杂，粒径不同会大幅增加转底炉前端工序(制球和烘干)的设备投入，而且以目前转底炉布料操作水平，很难保证相同粒径的球团刚好能铺在一层，如此将较难实现还原过程中厚料层整体金属化率的提高。

另外，申请号为20161110584.3的中国专利申请提供了制备金属化球团的方法和系统。制备金属化球团的方法包括：将含铁原料与还原剂及添加剂进行第一混合，以便得到第一混合物料；将所述第一混合物料进行第一造球处理，以便得到母球；将铁矿粉与粘结剂进行第二混合，以便得到第二混合物料；将所述母球与所述第二混合物料进行第二造球处理，以便使所述铁矿粉对所述母球进行包裹，得到以所述母球为核心的复合含碳球团；以及将所述复合含碳球团送至转底炉内进行多层布料，并在所述转底炉内的第一还原区和第二还原区内进行直接还原处理，以便得到金属化球团。利用该方法可以有效增大布料厚度，并且可以有效防止表面球团熔化，提高了多层球团的金属化率。

但是，该方法也存在缺点，例如第二次造球球团外表一层铁矿粉在还原时因与还原剂接触不完全，反应条件差。