用于制造铁水的设备制造技术

本发明专利技术涉及一种改善了粉铁矿的卸料的用于制造铁水的设备。根据本发明专利技术的实施方案的用于制造铁水的设备包括：ｉ）至少一个流化床还原反应器，其将粉铁矿还原以及将粉铁矿转化成还原铁；ｉｉ）粉铁矿装料箱，其将粉铁矿供应到流化床还原反应器；ｉｉｉ）粉铁矿装料管路，其将粉铁矿装料箱直接连接到每一个流化床还原反应器，并且将粉铁矿直接装入每一个流化床还原反应器；ｉｖ）熔炉－气化器，块状含碳材料和还原铁被装入该熔炉－气化器中并且氧气被喷入该熔炉－气化器中，该熔炉－气化器制造铁水；以及ｖ）还原气体供应管路，其将从熔炉－气化器排出的还原气体供应到流化床还原反应器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能够在紧急情况下快速将粉铁矿稳定地排出的用于制造铁水的设备。
技术介绍
钢铁工业是核心工业之一，为建筑和制造汽车、船舶、家用器具以及人类使用的许 多其他产品提供所需的基本材料。它也是与人类一起发展的、历史最悠久的工业之一。铸铁 厂在钢铁工业中起着关键的作用，在铸铁厂中，在使用铁矿石和煤作为原料生产铁水(即 熔融状态的生铁)之后，由铁水生产出钢，随后供应给消费者。现在，世界上大约60%的铁的生产是通过采用在14世纪开发的鼓风炉熔炼法实 现的。在鼓风炉熔炼法中，将用烟煤生产出的焦炭和经历烧结过程的铁矿石一起装入鼓风 熔炉中，并向熔炉提供热气体以将铁矿石还原成铁，由此制造铁水。但是，在鼓风炉熔炼法 中，存在的问题是，需要辅助装置来制造焦炭和烧结矿，并且由于该辅助装置，环境污染非常严重。为了解决鼓风炉熔炼法中的上述问题，许多国家已经开发和研究了一种熔融还原 方法。在熔融还原方法中，通过直接使用原煤作为燃料、还原剂、并直接以铁矿石作为铁源 来在熔炉_气化器中产生铁水。在这里，穿过多个安装在熔炉_气化器的外壁上的鼓风口 喷入氧气，在熔炉-气化器内的煤填充床燃烧，然后生产出铁水。将氧气转化成热还原气体 并且输送到流化床还原反应器。然后，热还原气体将粉铁矿还原，并且被排到外面。流化床还原反应器将粒度等于或小于8mm的粉铁矿还原。该粉铁在还原气流中被 流化并且在流化床还原反应器中被还原。也就是说，通过使得作为气体的还原气体与作为 固体的粉铁矿相互作用，流化床还原反应器将粉铁矿还原。流化床还原反应器包括旋风分 离器(cyclone)和分布板。在分布板内规则布置有喷嘴。在此处，旋风分离器包括位于其 上部的锥体部和位于其下部的浸入管部。当还原气体从流化床还原反应器的下部进入并且 穿过分布板时，还原气体被朝向上部喷射。由于在分布板上安装有多个分布喷嘴，可以以高 速朝向分布板的上部喷射还原气体。位于流化床还原反应器上部的旋风分离器的锥体部收 集粉铁矿并且通过浸入管部将粉铁矿再输送至流化床还原反应器的下部。穿过分布板的还原气体均勻地流过流化床还原反应器的整个区域。但是，当在初 期运转时间内将粉铁矿装入流化床还原反应器时，所形成的流化床没有到达浸入管部的下 端的高度。在浸入管部，还原气体穿过它的内部以高速朝向浸入管部的上部流动。因此，当 浸入管部未被密封时，粉铁和还原气体通过浸入管部朝向锥体部回流升高。散射在流化床还原反应器上部的粉铁被收集在旋风分离器的锥体部并且被朝向 流化床还原反应器的下部再循环。因此，回流的粉铁和散射的粉铁互相碰撞，从而堵塞浸入管部。此外，存在由于旋风分离器内的涂层剥落而堵塞浸入管部的现象。如上所述，由于 如果浸入管部堵塞并且旋风分离器不能良好运行，则大的负载被施加到另一个旋风分离器 上，因此大量的粉铁被排到流化床还原反应器外部。在此现象中，尽管如果所形成的流化床 在粉铁矿被排出的同时到达浸入管部并且浸入管部因此被流化床密封，则大大减少了朝向 浸入管部的回流粉铁，但也存在流化床还原反应器初始运行不稳定的问题。同时，如果在流化床还原反应器之间的粉铁矿的流动由于流化床还原反应器运行 不稳定而不正常，则流化床的高度提高到等于或高于粉矿的排放通道的高度。通过使用另 一个排放通道来降低流化床的高度，将淬冷器的压力控制为低于流化床的压力。通过利用 压力差将粉矿强制排放到淬冷器中，可以降低流化床的高度。但是，通过粉矿由压力差所引 起的强制排放，流化床的还原气体流被瞬间集中到另一个排放通道，因此将流化床压实。因 此，粉矿朝向分布板的下部降低，此外在另一排放通道内和附近形成停滞层，从而存在形成 非流化区域的问题，非流化区域对于流化床还原反应器的运行是致命的。
技术实现思路
技术问题本专利技术用于提供一种在紧急情况下能够快速将粉铁矿稳定地排出的用于制造铁 水的设备。技术方案根据本专利技术的实施方案的用于制造铁水的设备，包括i)至少一个流化床还原反 应器，其将粉铁矿还原以及将粉铁矿转化成还原铁；ii)粉铁矿装料箱，其将粉铁矿供应到 流化床还原反应器；iii)粉铁矿装料管路，其将粉铁矿装料箱直接连接到每一个流化床还 原反应器，并且将粉铁矿直接装入每一个流化床还原反应器；iv)熔炉-气化器，块状含碳 材料和还原铁被装入该熔炉_气化器中并且氧气被喷入该熔炉_气化器中，该熔炉_气化 器制造铁水；以及ν)还原气体供应管路，其将从熔炉-气化器排出的还原气体供应到流化 床还原反应器。粉铁矿装料管路可以包括i)连接到粉铁矿装料箱的粉铁矿装料副管路，和ii) 自粉铁矿装料副管路分支并且连接到每一个流化床还原反应器的粉铁矿装料分支管路。一 种根据本专利技术的实施方案的用于制造铁水的设备还可以包括淬冷器，该淬冷器通过粉铁矿 装料副管路连接到粉铁矿装料箱。在粉铁矿装料副管路与粉铁矿装料分支管路的会合处可形成多个接点，并且在相 邻的接点之间、在粉铁矿装料箱和与之最相邻的接点之间以及在淬冷器和与之最相邻的接 点之间可以安装装料阀。在粉铁矿装料分支管路中可以安装装料阀。一种根据本专利技术的实施方案的用于制造铁水的设备，还可包括粉铁矿装料主管 路，该粉铁矿装料主管路将粉铁矿装料箱连接到最邻近流化床还原反应器的流化床还原反 应器并且将相邻的流化床还原反应器互相连接。粉铁矿装料副管路可以在与粉铁矿装料主 管路连接到流化床还原反应器处所在的高度一样的高度上，连接到流化床还原反应器。在 粉铁矿装料主管路连接到流化床还原反应器处，连接到流化床还原反应器的粉铁矿装料副 管路可以与粉铁矿装料主管路成预定角度。该预定角度可以在30度到150度的范围内。一种根据本专利技术的另一实施方案的用于制造铁水的设备包括i)至少一个在其内形成流化床的流化床还原反应器，该流化床还原反应器将粉铁矿还原并且将粉铁矿转化 成还原铁；ii)粉铁矿卸料管路，其在流化床的中部或上部连接每一个流化床还原反应器， 并且将粉铁矿从流化床还原反应器排出；iii)熔炉-气化器，块状含碳材料和还原铁被装 入该熔炉-气化器中并且氧气被喷入该熔炉-气化器中，该熔炉-气化器制造铁水；以及 iv)还原气体供应管路，其将从熔炉-气化器排出的还原气体供应到流化床还原反应器。一种根据本专利技术的另一实施方案的用于制造铁水的设备，还可以包括淬冷器，该 淬冷器通过粉铁矿卸料管路连接到每一个流化床还原反应器。一种根据本专利技术的另一实施 方案的用于制造铁水的设备还可以包括直接安装在每一个流化床还原反应器内的分布板 上的另一粉铁矿卸料管路。所述粉铁矿卸料管路可以连接到所述另一个粉铁矿卸料管路。一种根据本专利技术的另一实施方案的用于制造铁水的设备，还可以包括将流化床还 原反应器互相连接并且将粉铁矿排出的粉铁矿装料管路。该粉铁矿卸料管路可以在其中粉 铁矿卸料管路高于旋风分离器的浸入管部的下端并且低于粉铁矿装料管路的位置，连接到 每一个流化床还原反应器，该旋风分离器安装于每一个流化床还原反应器内。一种根据本专利技术的另一实施方案的用于制造铁水的设备，包括i)至少一个在其 内形成流化床的流化床还原反应器，该流化床还原反应器将粉铁矿还原并且将粉铁矿转化 成还原铁；ii)粉铁矿装料箱，其将粉铁矿供应到流化床还原反应器；iii)粉铁矿装料管 路，其将该装料箱直接连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造铁水的设备，该设备包括：　　至少一个在其内形成流化床的流化床还原反应器，该流化床还原反应器将粉铁矿还原并且将粉铁矿转化成还原铁；　　粉铁矿卸料管路，其在流化床的中部或上部连接每一个流化床还原反应器，并且将粉铁矿从该流化床还原反应器排出；　　熔炉－气化器，块状含碳材料和还原铁被装入该熔炉－气化器中并且氧气被喷入该熔炉－气化器中，该熔炉？气化器制造铁水；以及　　还原气体供应管路，其将从该熔炉－气化器排出的还原气体供应到流化床还原反应器。

【技术特征摘要】
KR 2005-12-26 10-2005-0130122一种用于制造铁水的设备，该设备包括至少一个在其内形成流化床的流化床还原反应器，该流化床还原反应器将粉铁矿还原并且将粉铁矿转化成还原铁；粉铁矿卸料管路，其在流化床的中部或上部连接每一个流化床还原反应器，并且将粉铁矿从该流化床还原反应器排出；熔炉 气化器，块状含碳材料和还原铁被装入该熔炉 气化器中并且氧气被喷入该熔炉 气化器中，该熔炉 气化器制造铁水；以及还原气体供应管路，其将从该熔炉 气化器排出的还原气体供应到流化床还原反...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑善光，申明均，赵敏永，
申请(专利权)人：POSCO公司，西门子VAI金属技术公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]