常压炼铁炉及炼铁方法技术

本发明专利技术提供一种常压炼铁炉及炼铁方法，包括炉体和布料装置；在炉体的炉腰部位设置有一周氧气供应装置；在炉体的下部的侧壁上设置有风口，在炉体的下部的侧壁上风口的下方设置有铁口；布料装置包括储料装置和布料控制装置；储料装置包括设置在炉体的顶部的料罐；在料罐的底部设置有出料口，出料口通过溜管与炉体的顶部的内部连通；在出料口处设置有密封阀门；布料控制装置包括设置在炉体的内部的料位探测装置，料位探测装置与密封阀门通过信号连接。利用本发明专利技术能够解决现有技术中，随着对炉体容积需求变大，对炼铁原料要求也变高，致使炼铁成本越来越高以及大小钟常压的布料方式存在修补困难等问题。存在修补困难等问题。存在修补困难等问题。

【技术实现步骤摘要】
常压炼铁炉及炼铁方法


[0001]本专利技术涉及冶炼
，更为具体地，涉及一种常压炼铁炉及炼铁方法。

技术介绍

[0002]在现有技术中，炼铁主要设备为高炉，高炉问世已有一百多年历史，以极高的炼铁效率和热能利用率毫无疑问地占据炼铁工艺的霸主地位，在我国每年十亿吨的钢铁产能中，高炉炼铁出的铁水产能贡献超过90％，全球范围内，非高炉炼铁工艺约40种，但综合经济指标无一例外均不如高炉。
[0003]随着社会的发展，自动化、智能化技术越来越多地应用于钢铁生产领域，高炉越来越大型化，产铁量越来越大，原料燃料消耗量也越来越大，但是优质的自然资源越来越少，高(品位)、稳(成分稳定)、熟(熟料率高)、匀(成分)、净(杂质少)、小(粒度小5
‑
30mm)的原料越来越昂贵，一级冶金焦日益短缺而且其单价(约3000元每吨)已经超过铁水，另外，1000m3及以下高炉越来越不受到政策所鼓励，高炉的炉容越大，高度越高，对料柱的骨架作用要求越高对焦炭的反应后热强度CSR(反应焦炭热态性能的一项机械强度指标)要求越高，3000m3级别的高炉CSR＞70％。
[0004]高炉炼铁自问世以来发展迅速，有效容积从50m3扩大到300m3、1000m3、1500m3、2000m3、3000m3、4000m3、5000m3产量从每天几十吨上升至每天几千吨，4000m3级别以上的高炉每天产铁量可以稳定在一万吨以上，但是从炉型结构式一直是最原始的五段式高炉，如图5所示，国内外的高炉炼铁无一例外，只不过自动化、智能化的附属设备应用多。之所以采用这种五段式结构是因为五段式高炉热量利用率高，位于高炉下部的铁口，可以做到24小时不间断出铁，渣铁温度1500℃左右，带走了大量热量，而位于五段式高炉顶部的炉顶温度却长期稳定在100℃左右，高炉内部热交换充分，炉身块状带预热效果好，热风炉鼓风可以在极短的时间内提供巨大热量，从而保证总热量平衡，但是高炉越高对原料燃料矿石的要求越高，尤其是对焦炭的质量要求近乎苛刻，2500m3级别的高炉设备的最高点已接近100米，高炉本体也在70米左右，在高炉本体中五段式高炉的炉身部位占据了高度方向的一半。高度方向每增加一米对高炉内部焦炭的料柱骨架的压力就增加一部分，反之如果能在高度方向上降低下料，则焦炭料柱的压力就能较少，对焦炭的质量要求也随之降低，但过低的炉身又不利于炉料的预热和还原。
[0005]另外，在布料设备方面，高炉的布料装置通常采用高压无钟炉顶结合旋转溜槽和大小钟布置两种方式，其中，高压无钟炉顶结合旋转溜槽的布料方式为目前高炉采用最多的布料方式，如图6所示，主体设备为料罐结合旋转溜槽，旋转溜槽可以旋转布料，也可以上下摆动调整角度，可以实现几乎任意位置的定点布料，灵活性强，但是该系统需要设计冷却系统、液压系统、均排压系统等，附属设备众多、维修不便；因此目前也有部分高炉采用大小钟的常压布料方式，如图7所示，工作时先将炉料运至小钟上部的受料斗，随后小钟向下开启，炉料进入大小钟之间的空间内，然后大钟开启，炉料顺着大钟边缘落入炉内完成一次布料，可在常压下进行，无需过多的附属设备，但是存在布料结构笨重，被炉料磨损后修补困
难，补焊工作环境极其恶劣，对补修人员而言，具有较高风险性。
[0006]综上所述，现有的炼铁技术中存在以下问题：1、高炉五段式的炉体结构，导致若想高炉容积越大，则高度需要越高，高度越高对原料要求就越高，致使炼铁成本越来越高；2、现有的大小钟常压的布料方式存在修补困难，以及补焊工作环境极其恶劣，对补修人员而言，具有较高风险性等问题。

技术实现思路

[0007]鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种常压炼铁炉及炼铁方法，用以解决目前的现有技术中存在的至少一个技术问题。
[0008]本专利技术提供一种常压炼铁炉，包括：炉体和布料装置；其中，所述炉体在保证炉身容积总量不变的前提下，炉体的炉身在高度方向上比传统的炉身降低，纵向方向比传统的炉身扩大；在所述炉体的炉腰部位设置有一周氧气供应装置；在所述炉体的下部的侧壁上设置有风口，在所述所述风口的下方设置有铁口；
[0009]所述布料装置包括储料装置和布料控制装置；其中，所述储料装置包括设置在所述炉体的顶部的料罐；在所述料罐的底部设置有出料口，所述出料口通过溜管与所述炉体的顶部的内部连通；在所述出料口处设置有密封阀门；
[0010]所述布料控制装置包括设置在所述炉体的内部的料位探测装置，所述料位探测装置与所述密封阀门通过信号连接。
[0011]此外，优选的方案是，在所述炉体的炉身与炉腰的过渡处设置有向所述炉体的内部倾斜的过渡板。
[0012]此外，优选的方案是，所述过渡板在竖直方向上向所述炉体的内部倾斜的角度为30
°‑
50
°
。
[0013]此外，优选的方案是，所述料罐的中心线与所述氧气供应装置的焦点重叠。
[0014]此外，优选的方案是，所述储料装置包括均匀分布在所述炉体的顶部的至少两个料罐。
[0015]此外，优选的方案是，在所述炉体的顶部设置有煤气导出管。
[0016]此外，优选的方案是，所述氧气供应装置包括围绕所述炉身与炉腰过渡的部位均匀布设的至少四个氧气喷入口；每个所述氧气喷入口均通过氧气进口与氧气管连接。
[0017]此外，优选的方案是，在所述炉体的底部设置有重金属排出孔。
[0018]此外，优选的方案是，所述料位探测装置包括料位探尺；所述料位探尺由所述炉体的顶部垂直插设在所述炉体的内部；所述料位探尺与所述密封阀门通过信号连。
[0019]本专利技术提供一种炼铁方法，采用如上所述的常压炼铁炉对炉料进行炼铁及重金属回收；包括如下步骤：
[0020]S1、关闭所述密封阀门，将预先配置的矿石和燃料作为炉料送入所述料罐进行储存；
[0021]S2、当所述料位探测装置探测到所述炉体内部的料面下降至设定深度时生成探测信息并发送至所述密封阀门，根据所述探测信息，所述密封阀门开启，使所述料罐内的炉料通过所述溜管流入所述炉体的内部，所述料罐中的炉料排空后，完成一次布料；
[0022]S3、进入到所述炉体的内部的炉料燃烧并逐步下降，当所述炉料下降至所述氧气
供应装置的位置时，靠近所述氧气供应装置的炉料被充分燃烧形成液态炉料，位于所述炉体中部远离所述氧气供应装置的炉料未被完全燃烧，在重力作用下液态炉料和未被完全燃烧的炉料继续向所述炉体的下部运动，炉料燃烧产生的还原气体向上运动与未燃烧的炉料充分反应后从所述炉体的炉顶排出；
[0023]S4、当未被完全燃烧的炉料运动至所述风口位置时，所述未被完全燃烧的炉料受由所述风口进入的高速高温气流冲击，使所述未被完全燃烧的炉料中的矿石被烧成液态并向下滴落，产生的炉渣中的氧化亚铁被固态碳直接还原，形成的铁水聚积到铁口，液态炉渣中的重金属聚积在所述炉体的底部。
[0024]从上面的技术方案可知，本专利技术提供的常压炼铁炉及炼铁方法，通过料罐、溜管以及密封阀门的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种常压炼铁炉，其特征在于，包括：炉体和布料装置；其中，所述炉体在保证炉身容积总量不变的前提下，炉体的炉身在高度方向上比传统的炉身降低，纵向方向比传统的炉身扩大；在所述炉体的炉腰部位设置有一周氧气供应装置；在所述炉体的下部的侧壁上设置有风口，在所述风口的下方设置有铁口；所述布料装置包括储料装置和布料控制装置；其中，所述储料装置包括设置在所述炉体的顶部的料罐；在所述料罐的底部设置有出料口，所述出料口通过溜管与所述炉体的顶部的内部连通；在所述出料口处设置有密封阀门；所述布料控制装置包括设置在所述炉体的内部的料位探测装置，所述料位探测装置与所述密封阀门通过信号连接。2.根据权利要求1所述的常压炼铁炉，其特征在于，在所述炉体的炉身与炉腰的过渡处设置有向所述炉体的内部倾斜的过渡板。3.根据权利要求2所述的常压炼铁炉，其特征在于，所述过渡板在竖直方向上向所述炉体的内部倾斜的角度为30
°‑
50
°
。4.根据权利要求1所述的常压炼铁炉，其特征在于，所述料罐的中心线与所述氧气供应装置的焦点重叠。5.根据权利要求1所述的常压炼铁炉，其特征在于，所述储料装置包括均匀分布在所述炉体的顶部的至少两个料罐。6.根据权利要求1所述的常压炼铁炉，其特征在于，在所述炉体的顶部设置有煤气导出管。7.根据权利要求1所述的常压炼铁炉，其特征在于，所述氧气供应装置包括围绕所述炉身与炉腰过渡的部位均匀布设的至少四个氧气喷入口；每个所述氧气喷入口均通过氧气进口与氧气管连接。8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振虎，樊响，于丹，王洪，崔新亮，王长勇，
申请(专利权)人：北京中冶设备研究设计总院有限公司，
类型：发明
国别省市：