[发明专利]一种钢铁厂含铁含锌固体废料直接熔炼工艺装置

权利要求书

1.一种钢铁厂含铁含锌固体废料直接熔炼工艺装置，其特征在于，包括，直接熔炼炉(1)、水冷烟道(2)、重力除尘器(3)、高温旋风(4)、余热锅炉(5)、布袋除尘器(6)、减压阀组(7)、煤气管网(8)、铁水处理系统(9)、水冲渣系统(10)、热风炉(11)、含铁粉料和白云石仓(12)、含铁粉料混匀制粒装置(13)、含铁粉料预热装置(14)、粒煤制备系统(15)、原煤仓(16)、石灰仓(17)、热粉料喷吹系统(18)、粒煤喷吹系统(19)、石灰喷吹系统(20)；含铁粉料和白云石仓(12)通过皮带机与含铁粉料混匀制粒装置(13)连接，含铁粉料混匀制粒装置(13)过皮带机与含铁粉料预热装置(14)连接，含铁粉料预热装置(14)出口与热粉料喷吹系统(18)连接，热粉料喷吹系统(18)通过固体料喷枪与直接熔炼炉(1)连接，原煤仓(16)通过皮带机与粒煤制备系统(15)连接，粒煤制备系统(15)出口与粒煤喷吹系统(19)连接，粒煤喷吹系统(19)通过固体料喷枪与直接熔炼炉(1)连接，石灰仓(17)通过管道与石灰喷吹系统(20)连通，石灰喷吹系统(20)通过固体料喷枪与直接熔炼炉(1)连接，热风炉(11)通过热风管道和热风喷枪与直接熔炼炉(1)连通，直接熔炼炉(1)的煤气出口与水冷烟道(2)的入口连通，水冷烟道(2)的出口与重力除尘器(3)的入口连通，重力除尘器(3)的出口与高温旋风(4)的入口连通，高温旋风(4)的出口与余热锅炉(5)的入口连通，余热锅炉(5)的出口与布袋除尘器(6)的入口连通，布袋除尘器5的出口与减压阀组(7)连通，减压阀组(7)出口与煤气管网(8)连通；直接熔炼炉(1)通过渣口、渣沟和出铁口、铁沟分别与水冲渣系统(10)和铁水处理系统(9)连接。

2.根据权利要求1所述的钢铁厂含铁含锌固体废料直接熔炼工艺装置，其特征在于，所述的钢铁厂含铁含锌固体废料直接熔炼工艺的工艺步骤及控制的技术参数如下：

按照100:5～20的比例，将含铁含锌固废和白云石加入含铁粉料混匀制粒装置(13)，混匀后通过皮带机加入含铁粉料预热装置，含铁粉料在预热装置内被预热至200-800℃，预热装置所用燃料来自冷却后的直接熔炼炉煤气，预热后的含铁粉料运至热粉料喷吹系统料仓；原煤经皮带机运送至喷煤系统原煤仓，经破碎、干燥后运至粒煤喷吹系统喷吹罐，粒煤粒度≤3mm；石灰粉经吸排罐车输送至石灰喷吹系统料仓；

含铁含锌粉料、粒煤和石灰粉在氮气载气作用下，分别经热粉料喷吹管线、石灰喷吹管线和粒煤喷吹管线，汇合后经固体料喷枪喷入直接熔炼炉内的渣铁熔池中，在熔池内铁氧化物和氧化锌被铁水中溶解的碳元素还原，生成液态铁水和熔渣，同时氧化锌被还原成锌单质，并在1450-1650℃的炉内温度下气化进入煤气，并随煤气一起排出炉外；

来自热风炉的氧含量为35-42％的1200℃的热风，经热风喷枪或氧气喷枪从直接熔炼炉顶部喷入炉内，富氧热风或纯氧与炉内煤气发生二次燃烧，并向熔池内持续提供热量，维持熔池反应的持续进行；

铁水和熔渣分别经铁口和渣口排出炉外，熔渣经水淬后得到水冲渣，用作生产水泥的原料，铁水运至炼钢厂或铸铁；

来自直接熔炼炉的1450～1650℃的煤气经水冷烟道冷却至800～1000℃，先后经重力除尘器和旋风除尘器除尘后，含尘量由20～100g/Nm³降至5～10g/Nm³，再经余热锅炉进一步降温至180-250℃，再经布袋除尘器将含尘量降低到5mg/Nm³以下，气态锌单质在煤气的降温过程中，被二次氧化为固态氧化锌，并被布袋除尘器捕集回收；净化后的煤气一部分供给热风炉作为燃料，一部分供给含铁粉料预热器，剩余煤气进入煤气管网外送；

来自重力除尘器、高温旋风除尘器、余热锅炉的除尘灰，可经氮气气力输送至原料场，与含铁含锌粉料混合后，作为原料重新入炉冶炼。

3.根据权利要求1所述的钢铁厂含铁含锌固体废料直接熔炼工艺装置，其特征在于，所述的含铁粉料预热装置(14)采用回转窑或流化床。

4.根据权利要求1所述的钢铁厂含铁含锌固体废料直接熔炼工艺装置，其特征在于，所述的直接熔炼炉(1)所用的燃料为无烟煤或无烟煤与烟煤的混合物或焦粉。

5.根据权利要求1所述的钢铁厂含铁含锌固体废料直接熔炼工艺装置，其特征在于，所述的直接熔炼炉(1)炉底耐材设有排铅缝，冷凝后的液态金属铅通过炉缸侧壁的排铅孔排出，收集后得到粗铅。