[实用新型]一种竖炉用焦炭替代产品的加工装置

说明书

本实用新型公开了一种竖炉用焦炭替代产品的加工装置，属于冶金技术领域。本发明装置用于加工替代焦炭的内部填充结焦成炭富碳物料的密闭钢壳小块单体产品，主要包括：抽取和推送作为钢壳的整卷薄钢板的夹送辊组、在薄钢板面上冲压便于使凹形腔体相互分离的微孔列的孔列冲压机构、将薄钢板同时拉伸挤压加工成多个容器状独立凹形腔体的容腔成形机构、凹形腔体输送系统、向凹形腔体定量填充富碳物料的加料器、将凹形腔体内填充富碳物料压实并同时将其开口封闭成为小块单体产品的压实及开口封闭机构等。本发明装置通过高效地连续加工获得高强度、高密封和储存耐久性的小块单体焦炭替代产品，其加工过程也非常清洁、环保和高效。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，更具体地说，涉及一种竖炉用焦炭替代产品的加工装置。

背景技术

使用焦炭的冶金竖炉主要是通过高温还原铁、锰、铬或镍氧化物及其共生矿物的冶炼高炉和铸造化铁炉，特别是占当今世界炼钢用生铁极大比例的高炉。冶金竖炉对焦炭的依赖主要是其对竖炉料柱支撑的良好透气、透液性的疏松骨架作用和较好的反应性，尤其是炼铁高炉的大型化和超大型化趋势，更加提高和加严了所需焦炭的指标。到目前为止，所有的焦炭的苛刻要求只能通过繁琐、复杂的有限煤种的多煤种配比和严格的结焦控制等炼焦过程来实现，使得主焦煤价格高居不下，焦炭成本不断攀升。此外，炼焦需要在炼焦炉的间接封闭加热条件下进行长时间干馏和炭化，还要再经过熄焦和筛分才能生产出焦炭，其生产过程的污染和能耗是非常可观的。

长期以来，竖炉冶炼工作者一直在不遗余力地试图降低冶炼过程对焦炭的依赖，有一种能有基本摆脱炼焦过程的竖炉焦炭替代产品及其使用的技术出现，其技术原理和方法为：将富碳物质与添加助剂等混匀后，加压封装在作为炭化室和保护壳的小块状单体钢制容器内，制作成为具有高强度、高耐久性和一定密封性的冶金焦炭替代产品。该替代品随其它顶装炉料加入竖炉内，在下行过程中利用炉内热能实现其内部物料的干燥、干馏并在炉内压力下形成炭化体，且在外壳溶解、熔化或破裂后参与炉内反应和对铁液渗碳，最终在竖炉下部承担对料柱的支撑。通过容器的形状、大小、厚度、外壳壁厚和内部物料配比的设计获得内部物料所需要的炭化时间、参与反应时间、反应比表面积、透气性和炭化体的强度及块度等，并在炉料内直接配加富碳物块粒补偿碳气化反应所需碳素的条件下，实现全部或大部分的焦炭替代，同时还可以部分或全部地替代现有技术所必须的炼焦煤。

发明内容

要解决的问题

本发明的目的是为实现上述替代焦炭的方法，提供一种连续、高效和大量地生产加工基于其特定要求的焦炭替代产品的装置。

技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种竖炉用焦炭替代产品的加工装置，用于生产加工内部填充结焦成炭富碳物料的密闭钢壳小块单体的焦炭替代产品。包括孔列冲压机构、容腔成形机构、凹形腔体输送系统、加料器、压实及开口封闭机构；其中：所述孔列冲压机构用于在作为所述密闭钢壳的薄钢板面上冲压便于容器状凹形腔体成形时相互分离的微孔列，所述容腔成形机构用于将薄钢板压制拉伸成容纳所述富碳物质的凹形腔体，所述凹形腔体输送系统用于向各个加工工位移动凹形腔体，所述加料器用于向凹形腔体填充的富碳物料，所述压实及开口封闭机构用于将凹形腔体组内填充物料压实并同时将其开口封闭成为小块单体的竖炉用焦炭替代产品。

进一步的，所述孔列冲压机构同时在宽度方向同行所有欲压制拉伸的凹形腔体周边的薄钢板面上冲压微孔列（类似于整版邮票分离用的微孔列），孔列中不同部位的孔间距根据凹形腔体相应部位的拉伸程度可以有所不同。采用冲孔方式先完成薄钢板预分割后再在最终拉伸凹形腔体时实现分离的优点为：1）孔列预分割后薄钢板仍为一整体，便于成组同步定位移动和加工；2）通过调整孔列中的孔间距（不同部位可以有不同的孔间距），使得微孔之间连接原始截面积改变，形成拉伸过程单体分离时的拉伸撕裂力差异，在压边力设置的协同下可以分配预成形时所需的凹形腔体相应部位的延伸量或壁厚；3）特定情况下可设置孔间距为零，相当于切（剪）断，但相对剪切或直接冲分相对设备更简便。