一种储料仓块矿预处理系统及块矿预处理方法技术方案

本发明专利技术提供一种储料仓块矿预处理系统及块矿预处理方法，将待处理的块矿输送至块矿储料仓，向块矿储料仓内通入热介质；待处理的块矿在块矿储料仓内进行干燥和筛分处理，得到干燥的大颗粒块矿。针对天然块矿存在水分大的难题，提出了直接采用块矿储料仓进行干燥的预处理方法。块矿在块矿仓中进行干燥，脱除块矿的水分，干燥所需热源优选来自钢厂热废气(例如高炉产生的热废气)。本发明专利技术提出的预处理方法简易、实用、可靠，利于工程化推广应用。利于工程化推广应用。利于工程化推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种储料仓块矿预处理系统及块矿预处理方法


[0001]本专利技术提供一种块矿的预处理方法及其系统，具体涉及一种储料仓块矿预处理系统及块矿预处理方法，属于钢铁冶炼


技术介绍

[0002]钢铁作为工业化进程中不可替代的结构性、功能性材料，其消耗量在相当长时间内占据金属总消耗量的95％以上。钢铁工业所需生铁原材料主要是由高炉冶炼提供，高炉冶炼技术的改进与成本的降低对促进钢铁企业的发展有着及其深远的意义。而高炉强化冶炼的基础环节是精料操作，天然块矿作为入炉炉料的主要成分之一，其添加量最高可达20％。由于块矿水分含量较高，高水分块矿入炉后，水分干燥需要消耗能源，干燥过程需要一定时间，提高了高炉的焦比，从而影响高炉料层透气性，导致高炉冶炼成本增加，且影响炉况稳定。因此，块矿水分含量的减少对降低炼铁成本、增强炉况的稳定性具有重要意义。目前，块矿烘干系统存在建设成本高、烘干效率低、能耗高等难题。
[0003]高炉常见的入炉炉料包括烧结矿、球团矿和天然块矿。所谓合理的高炉炉料结构即通过调整入炉铁矿石中烧结矿、球团矿和天然块矿的比例，找出不同种类含铁矿石最适宜的搭配比例，使得该炉料结构下的高炉冶炼各项经济技术指标相对理想，单位生铁冶炼的消耗成本相对最低。研究表明，铁矿石等原料环节的成本支出占据生铁总成本的60％左右，块矿市场价格与粉矿基本持平，成本价格远低于烧结矿和球团矿，提高块矿入炉比例是降低高炉原料成本的有效措施。目前，块矿入炉比例一般为5～15％，比例较低。究其原因是块矿水分含量高，一般为8～15％，个别港口钢厂雨季块矿的水分甚至超过20％。块矿入炉存在水分含量高的问题，高水分块矿入炉后，水分干燥需要消耗能源，干燥过程需要一定时间，提高了高炉的焦比。
[0004]因此，块矿中水分含量的降低对降低炼铁成本、增强炉况的稳定性具有重要意义。目前，块矿烘干系统存在建设成本高、烘干效率低、能耗高等难题。

技术实现思路

[0005]针对铁矿块矿存在水分含量高的问题，一般为8～15％，个别港口钢厂雨季块矿的水分甚至超过20％。高水分块矿入炉后，水分干燥需要消耗能源，干燥过程需要一定时间，提高了高炉的焦比。通过研究表明，利用热介质在储料仓中对块矿进行干燥处置是可行的，不仅可以有效地减少入炉块矿水分，而且还可以大幅度降低干燥所需能耗，干燥后的块矿可一定程度上提高入炉比例，由此降低高炉冶炼成本。
[0006]此外，通过研究发现，块矿在储料仓中以堆积状态存在，尤其是细粒物料的存在，导致料仓整体物料透气性偏差，热气流无法顺利穿透料体，导致干燥效果欠佳，而且料仓上部温度低于水分露点温度易导致水汽冷凝，对除尘系统造成危害。
[0007]本专利技术采用烘干工序，利用钢铁流程热废气资源充裕的特点，就近将热废气引入块矿仓，直接在仓内对物料进行干燥，降低块矿的水分。
[0008]本专利技术专利针对块矿在储料仓中烘干存在的缺点，拟采用带有螺旋式下料器的矿储料仓烘干方法，多个螺旋式下料器间隔布置，块矿从螺旋式下料器的粗料通道自上而下旋转通过，螺旋式下料器的粗料通道的底板上设置有筛孔，由此可实现将夹杂在块矿在中的细颗粒物料经由筛孔分离至位于粗料通道下方的细料通道内，进而实现块矿的粗、细物料分离的目的。气流从储料仓下部垂直进入仓内，从上部排放至除尘系统，热气流布满整个储料仓，热气流与块矿的接触效果得到改善，仓体透气性获得改进，烘干效果得到加强。本专利技术采用的系统简易、实用、可靠，充分利用钢厂热废气资源充足的特点，有效降低块矿预处理成本，解决块矿入炉添加率低的难题，提高了高炉的块矿入炉比例和透气性水平，有效降低了高炉生产成本，提高了高炉顺行水平。
[0009]此外，本专利技术还公开了一种用于烘干块矿的带有螺旋式下料器的储料仓及控制方法。本专利技术针对天然块矿存在的水分大的难题，提出了利用钢铁流程热废气直接在储料仓中对块矿进行干燥的方法。首先通入热废气提高储料仓温度，并稳定温度水平一定时间。然后，块矿物料从上部加入，从间隔布置的多个螺旋式下料器中旋转式通过，旋转下落的物料在储料仓内停留的时间更加长久，同时块矿在旋转下落过程中，块矿分布的更加疏散，更长的停留时间和更加疏散的分布方式使得块矿与热介质的换热效果得到极大的提升。块矿持续地从螺旋式下料器中落下，气流持续地通入储料仓，块矿处于流动状态与热废气进行气固交换，热气流布满整个储料仓，由此降低块矿的水分含量。气流从储料仓上部排放至除尘系统，干燥后的块矿从储料仓下部输送至高炉进料系统。储料仓的进料口和/或出料口各设置一个水分检测仪，根据水分检测数据合理调整风机风量。本专利技术可以大幅度提高热气流与块矿的接触效率，仓体透气性获得改进，烘干效果得到加强。本专利技术专利的推广具有良好的经济效益和环境效益，有望为块矿预处理工艺在我国的发展开辟一条更稳定高效的途径。
[0010]根据本专利技术提供的第一种实施方案，提供一种储料仓块矿预处理系统。
[0011]一种储料仓块矿预处理系统，该系统包括块矿储料仓、螺旋下料器、热介质输送管道。所述螺旋下料器设置在块矿储料仓的内部。块矿储料仓上设有块矿进料口、块矿出料口、热介质入口和热介质出口。热介质输送管道连接至热介质入口。
[0012]作为优选，所述螺旋下料器包括螺旋下料板，螺旋下料板与块矿储料仓的内壁构成自上而下的螺旋式下料通道。螺旋式下料通道连通块矿进料口和块矿出料口。
[0013]作为优选，所述螺旋下料器为双层螺面结构。螺旋下料器包括层螺旋下料板。上层所述螺旋下料板与块矿储料仓的内壁之间构成自上而下的粗料通道。上层所述螺旋下料板、下层所述螺旋下料板之间构成自上而下的细料通道。上层所述螺旋下料板上设有筛孔。筛孔连通粗料通道和细料通道。块矿进料口和热介质出口均位于块矿储料仓的上部，块矿出料口和热介质入口均位于块矿储料仓的下部。其中，块矿进料口和热介质出口均与粗料通道的顶端相连通，块矿出料口和热介质入口均与粗料通道的底端相连通。热介质输送管道L连接至热介质入口。热介质从位于块矿储料仓下部的热介质入口进入，然后向上穿过粗料通道后从位于块矿储料仓上部的热介质出口排出。
[0014]作为优选，所述螺旋下料器为双层螺面结构。螺旋下料器包括层螺旋下料板。上层所述螺旋下料板与块矿储料仓的内壁之间构成自上而下的粗料通道。上层所述螺旋下料板、下层所述螺旋下料板之间构成自上而下的细料通道。上层所述螺旋下料板上设有筛孔。
筛孔连通粗料通道和细料通道。块矿进料口与热介质出口均位于块矿储料仓的上部。块矿出料口和热介质入口均位于块矿储料仓的下部。其中，块矿进料口与粗料通道的顶端相连通，热介质出口与细料通道的排气口相连通，块矿出料口和热介质入口均与粗料通道的底端相连通。热介质输送管道连接至热介质入口。热介质从位于块矿储料仓下部的热介质入口进入，然后向上穿过粗料通道和细料通道后从与细料通道相连通的热介质出口排出。
[0015]作为优选，该系统还包括补热入口，所述补热入口设置在块矿储料仓的侧壁上并与粗料通道相连通。优选，所述补热入口的数量为1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储料仓块矿预处理系统，其特征在于：该系统包括块矿储料仓(1)、螺旋下料器(5)、热介质输送管道(L1)；所述螺旋下料器(5)设置在块矿储料仓(1)的内部；块矿储料仓(1)上设有块矿进料口(101)、块矿出料口(102)、热介质入口(103)和热介质出口(104)；热介质输送管道(L1)连接至热介质入口(103)。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述螺旋下料器(5)包括螺旋下料板(507)，螺旋下料板(507)与块矿储料仓(1)的内壁构成自上而下的螺旋式下料通道(508)；螺旋式下料通道(508)连通块矿进料口(101)和块矿出料口(102)。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述螺旋下料器(5)为双层螺面结构；螺旋下料器(5)包括2层螺旋下料板(507)；上层所述螺旋下料板(50701)与块矿储料仓(1)的内壁之间构成自上而下的粗料通道(501)；上层所述螺旋下料板(50701)、下层所述螺旋下料板(50702)之间构成自上而下的细料通道(502)；上层所述螺旋下料板(50701)上设有筛孔(503)；细料通道(502)位于粗料通道(501)的下方；筛孔(503)连通粗料通道(501)和细料通道(502)；块矿进料口(101)和热介质出口(104)均位于块矿储料仓(1)的上部，块矿出料口(102)和热介质入口(103)均位于块矿储料仓(1)的下部；其中，块矿进料口(101)和热介质出口(104)均与粗料通道(501)的顶端相连通，块矿出料口(102)和热介质入口(103)均与粗料通道(501)的底端相连通；热介质输送管道(L1)连接至热介质入口(103)；热介质从位于块矿储料仓(1)下部的热介质入口(103)进入，然后向上穿过粗料通道(501)后从位于块矿储料仓(1)上部的热介质出口(104)排出。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述螺旋下料器(5)为双层螺面结构；螺旋下料器(5)包括2层螺旋下料板(507)；上层所述螺旋下料板(50701)与块矿储料仓(1)的内壁之间构成自上而下的粗料通道(501)；上层所述螺旋下料板(50701)、下层所述螺旋下料板(50702)之间构成自上而下的细料通道(502)；上层所述螺旋下料板(50701)上设有筛孔(503)；细料通道(502)位于粗料通道(501)的下方；筛孔(503)连通粗料通道(501)和细料通道(502)；块矿进料口(101)与热介质出口(104)均位于块矿储料仓(1)的上部；块矿出料口(102)和热介质入口(103)均位于块矿储料仓(1)的下部；其中，块矿进料口(101)与粗料通道(501)的顶端相连通，热介质出口(104)与细料通道(502)的排气口相连通，块矿出料口(102)和热介质入口(103)均与粗料通道(501)的底端相连通；热介质输送管道(L1)连接至热介质入口(103)；热介质从位于块矿储料仓(1)下部的热介质入口(103)进入，然后向上穿过粗料通道(501)和细料通道(502)后从与细料通道(502)相连通的热介质出口(104)排出。5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于：该系统还包括补热入口(107)，所述补热入口(107)设置在块矿储料仓(1)的侧壁上并与粗料通道(501)相连通；优选，所述补热入口的数量为1
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20个，优选为3
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15个；所有所述补热入口(107)均与粗料通道(501)相连通；和/或该系统还包括补热轴管(108)；所述补热轴管(108)为底端开口的管状结构，并位于螺旋下料器(5)竖直方向的中轴线上；所述补热轴管(108)的底端开口与热介质入口(103)相连通；所述补热轴管(108)位于粗料通道(501)内的管壁上开设有通孔(109)。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述块矿储料仓(1)的顶部设有物料分配室(105)，块矿储料仓(1)的下部设有物料汇集室(106)；螺旋下料器(5)位于物料分配室(105)和物料汇集室(106)之间；块矿进料口(101)设置在物料分配室(105)上，块矿出料口
(102)设置在物料汇集室(106)上；其中：块矿从块矿进料口(101)进入物料分配室(105)，然后穿过粗料通道(501)后进入物料汇集室(106)；热介质入口(103)设置在物料汇集室(106)上，热介质出口(104)设置在物料分配室(105)上；热介质从物料汇集室(106)上的热介质入口(103)进入块矿储料仓(1)，与块矿直接接触换热后，向上穿过粗料通道(501)后从物料分配室(105)上的热介质出口(104)排出；或者，热介质出口(104)设置在块矿储料仓(1)的侧壁上并与细料通道(502)相连通；热介质从物料汇集室(106)上的热介质入口(103)进入块矿储料仓(1)，与块矿直接接触换热后，向上穿过粗料通道(501)和细料通道(502)后从块矿储料仓(1)侧壁上的热介质出口(104)排出。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述螺旋下料器(5)还包括有下料进料口(504)、粗料出料口(505)以及细料出料口(506)；所述下料进料口(504)设置在粗料通道(501)的顶端，并连通物料分配室(105)和粗料通道(501)；所述粗料出料口(505)设置在粗料通道(501)的底端，并连通粗料通道(501)和物料汇集室(106)；所述细料出料口(506)设置在块矿储料仓(1)的侧壁上，并连通细料通道(502)和外界。8.根据权利要求1
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7中任一项所述的系统，其特征在于：块矿储料仓(1)上的块矿进料口(101)处设有第一水分检测装置(201)、第一物料流量检测装置(301)和第一物料温度检测装置(401)；和/或块矿储料仓(1)的块矿出料口(102)处设有第二水分检测装置(202)。9.根据权利要求1
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8中任一项所述的系统，其特征在于：该系统包括有多个所述螺旋下料器(5)；多个所述螺旋下料器(5)均设置在块矿储料仓(1)的内部；所有所述螺旋下料器(5)的下料进料口(504)均与物料分配室(105)相连通；所有所述螺旋下料器(5)的粗料出料口(505)均与物料汇集室(106)相连通；所有所述螺旋下料器(5)的细料出料口(506)均与外界相连通；作为优选，所述螺旋下料器(5)的数量为1
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30个，优选为3
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20个，更优选为5
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15个。10.根据权利要求6
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9中任一项所述的系统，其特征在于：该系统还包括热介质导流装置(7)；热介质导流装置(7)设置在物料汇集室(106)内，...

【专利技术属性】
技术研发人员：乐文毅，赵强，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：