[发明专利]水平振动式热态直接还原铁输送装置及方法

说明书

本发明为一种水平振动式热态直接还原铁输送装置及方法，该装置包括热态直接还原铁储罐、耐高温溜管和水平输送装置；热态直接还原铁储罐设置于竖炉下方，热态直接还原铁储罐用于密闭保温储存和计量自竖炉底部出口输出的热态直接还原铁；水平输送装置设置于热态直接还原铁储罐的下方，热态直接还原铁储罐的底部通过耐高温溜管与水平输送装置的第一端连通，水平输送装置的第二端能与电炉连通；水平输送装置用于通过非谐式振动将热态直接还原铁密闭输送至电炉。本发明采用简单可靠的方式实现了竖炉和电炉之间DRI热送热装，可适应不同工程应用环境，降低了工程投资、设备故障率和维修成本、电炉吨钢冶炼电耗，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，尤其涉及一种水平振动式热态直接还原铁输送装置及方法。

背景技术

目前氢冶金主要通过氢气和CO的混合气体将铁矿石在气基竖炉内进行还原后得到直接还原铁(Direct Reduced Iron，简称DRI)，以作为下一道工序电弧炉炼钢的原料。

DRI进入下一道工序电弧炉炼钢的方式有冷态和热态两种。

采用冷态直接还原铁作为电炉的原料时，可以采用常规的皮带机和氮气密封仓即可实现DRI的连续入炉，设备简单可靠、生产稳定顺行。但用冷态直接还原铁作为原料炼钢，电炉能耗过高，增加电炉炼钢生产成本。

采用热态DRI作为电炉炼钢原料，由于600℃的直接还原铁本身给电炉带入了一定的物理热，可以大大降低电炉炼钢的电耗及冶炼时间。同时，采用热态直接还原铁直接热装电炉后，也可减少直接还原工序后部用来冷却热直接还原铁的能源及物料。DRI装入电炉的温度每增高100℃可节约电能25度/t钢左右，按600℃入炉温度，相比冷料入炉可节约电能150度/t钢，按0.6元/度核算，吨钢成本可节约90元。

因此，实现直接还原铁在氢冶金工序和电炉工序之间的热态储存和转运，对于氢冶金+电弧炉的低碳炼钢工艺路线的节能降耗具有重要意义。

但热态(大约600℃)直接还原铁在送入炼钢车间过程中需要采用耐高温的设备进行转运，同时必须杜绝与空气接触，否则容易出现二次氧化问题。

当前DRI热装入电炉技术主要存在重力直送、链斗转运和气力输送等三种技术。

采用气力输送的方法可实现直接还原铁的热送及热装电炉，但其投资和运行成本均很大。气力输送的缺点：(1)动力消耗较大；(2)设备磨损严重；(3)输送的物料受到此工艺的限制，不能输送潮湿易黏结易碎的物料；(4)由于气力输送要经历三种床态，运输时是连续流态化床，所以对物料的流速不易控制。

针对竖炉与电炉的状况设计的重力输送系统，也叫热连接系统。其存在的缺点：需要将直接还原铁的出料口高于电炉的入料口，造成竖炉基础高度大幅增加，增加了工程投资和施工难度。同时此方法要求竖炉紧贴电炉布置，一定程度上限制了电炉的工艺布置。

现有技术中有一种耐热容器罐车输送系统。但此系统需要利用板式输送机实现热态DRI的横向移动。

现有技术中有一种裙板斗式输送系统，是一种料筐保护输送系统。任一个料筐都采用耐火材料研制而成，专为热态物料的输送而设计。斗底部装配了一体式横梁。频率控制马达使输送速度能够与变化的输送能力相匹配。另外，驱动装置或斗容量高度监视系统是设备的一部分。该技术的结构复杂，工程投资、设备故障率和维修成本较高，不利于推广使用。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种水平振动式热态直接还原铁输送装置及方法，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水平振动式热态直接还原铁输送装置及方法，采用简单可靠的方式实现了竖炉和电炉之间DRI热送热装，可适应不同工程应用环境，相比于裙板斗式等其他方案大大简化了设备结构，降低了工程投资、设备故障率和维修成本、电炉吨钢冶炼电耗，提高了生产效率。