一种铁的闪速冶金装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种闪速熔炼炉。其中，闪速熔炼炉包括：反应塔，该反应塔内限定有反应空间；炉料喷嘴，该炉料喷嘴设置在反应塔顶部；熔池，该熔池设置在反应塔的下部，用于容纳从反应塔空间中反应后落下的熔体及熔体作后续的还原反应；以及烟道，该烟道通过熔池与反应塔相连通，用于排出反应过程所产生的烟气。根据本实用新型专利技术实施例的闪速熔炼炉能够有效地用于铁的闪速熔炼。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及冶金领域。具体而言，本专利技术涉及一种铁的闪速冶金装置。更具体地,本专利技术涉及一种闪速熔炼炉。
技术介绍
高炉炼铁法己有二百多年的历史，目前它仍然是全世界最基本的炼铁工艺。它由造球、干燥、烧结、破碎、冶炼等工序组成，因此流程长、投资大、能耗高。因而，目前的炼铁设备和方法仍有待改进。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种铁的闪速冶金装置——闪速熔炼炉，所述闪速熔炼炉造价低且运行安全，能够有效地用于炼铁。为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，本技术提供了一种闪速熔炼炉。根据本技术的实施例，该闪速熔炼炉包括:反应塔，该反应塔内限定有反应空间；炉料喷嘴，该炉料喷嘴设置在反应塔顶部；熔池，该熔池设置在反应塔的下部，用于容纳从反应空间中反应后落下的熔体及进行熔体的后续反应；以及烟道，该烟道通过熔池与反应塔相连通，用于排出反应过程所产生的烟气。利用根据本技术实施例的闪速熔炼炉，能够有效地对铁矿砂进行熔炼。根据本技术的实施例，上述闪速熔炼炉还可以具有下列附加技术特征:根据本技术的一个实施例，反应塔和熔池的至少之一由选自耐火砖、无定形耐火材料加水冷壁的至少一种制成。根据本技术的一个实施例，反应塔进一步设置有耐火砖镶嵌铜水套或水冷壁，或设置明水式水冷保护装置。根据本技术的一个实施例，反应塔的内径可以为3-16米，高度可以为6-10米，优选地，反应塔的内径为10米，高度为8米。根据本技术的一个实施例，反应塔的横断面为选自圆形和方形的至少一种。根据本技术的一个实施例，所述炉料喷嘴所喷射的物料包括铁矿砂、燃料和氧气。根据本技术的一个实施例，所述熔池内的上部形成有熔融炉料下落所必须通过的过滤层，所述过滤层主要由焦炭形成。和传统的高炉炼铁不同，利用根据本技术实施例的闪速熔炼炉，可以将粒度小于1_，具有巨大比表面积的粉末状干燥的铁矿砂，不经过造球、烧结和破碎，直接地和燃料及氧气一起，经设置在反应塔顶部的喷嘴高速喷入炽热的反应塔空间，并呈飘浮状态下降，在被迅速地加热到约1200°c的同时，铁矿砂中的高价铁氧化物部分被还原成低价铁氧化物及部分金属铁，并飘落在反应塔下部的熔池中。在熔池内上部有一层约1550°C炽热的焦炭或其他炭质的过滤层，在熔池过滤层侧墙还设置有粉煤或其他还原剂的侧吹喷嘴，并采用高温或常温的富氧空气。低价铁氧化物在过滤层被进一步还原成金属铁。生成的金属铁及炉渣在熔池中分层，连续或定期排出。生成的烟气经再燃式余热锅炉和除尘后排放，或送热风炉作燃料。根据本技术的另一个方面，本技术提供了一种炼铁方法。根据本技术的实施例，该方法包括使用根据本技术实施例的闪速熔炼炉，对铁矿砂进行闪速熔炼。和传统的高炉炼铁不同，根据本技术实施例的炼铁方法，将粒度小于1mm，具有巨大比表面积的粉末状干燥的铁矿砂，不经过造球、烧结和破碎，直接地和燃料及氧气一起，经设置在反应塔顶部的喷嘴高速喷入炽热的反应塔空间，并呈飘浮状态下降，在被迅速地加热到约1200°C的同时，铁矿砂中的高价铁氧化物被还原成低价铁氧化物及部分金属铁，并飘落在反应塔下部的熔池中。在熔池内的上部有一层约1550°C炽热的焦炭或其他炭质的过滤层，在熔池过滤层侧墙还设置有粉煤或其他还原剂的侧吹喷嘴，并采用高温或常温的富氧空气。低价铁氧化物被进一步还原成金属铁。生成的金属铁及炉渣在熔池中分层，连续或定期排出。生成的烟气经再燃式余热锅炉和除尘后排放，或送热风炉作燃料。根据本技术的实施例，上述炼铁方法还可以具有下列附加技术特征:根据本技术的一个实施例，铁矿砂是含铁品位为4(Γ70%的铁矿砂，其粒度小于Imm,水含量低于1%。根据本技术的一个实施例，闪速熔炼采用的燃料为气体、液体、固体或混合燃料。根据本技术的一 个实施例，进一步包括向反应塔空间中加入造渣用熔剂。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1及图2是根据本技术实施例的炼铁闪速熔炼炉的结构示意图；以及图3是根据本技术一个实施例的炼铁方法的设备流程图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。闪速熔炼炉下面参照图1描述根据本技术实施例的闪速熔炼炉600:如图1所示，根据本技术实施例的闪速熔炼炉600包括上述的反应塔100、炉料喷嘴200、熔池300和烟道400。炉料喷嘴200设置在反应塔100上，反应塔100内限定有反应空间，熔池300设置在反应塔100的下部，用于容纳从反应空间中反应后落下的熔体及熔体作后续反应。烟道400通过熔池300与反应塔100相连通，用于排出反应过程所产生的烟气。和传统的高炉炼铁不同，利用根据本技术实施例的闪速熔炼炉，可以将粒度小于1_，具有巨大比表面积的粉末状干燥的铁矿砂，不经过造球、烧结和破碎，直接地和燃料及氧气一起，经设置在反应塔顶部的喷嘴高速喷入炽热的反应塔空间，并呈飘浮状态下降，在被迅速地加热到约1200°c的同时，铁矿砂中的高价铁氧化物部分被还原成低价铁氧化物及部分金属铁，并飘落在反应塔下部的熔池中。在熔池内的上部有一层炽热的焦炭或其他炭质的过滤层，低价铁氧化物被进一步还原成金属铁。生成的金属铁及炉渣在熔池中分层，连续或定期排出。生成的烟气经再燃式余热锅炉和除尘后排放，或送热风炉作燃料。根据本技术的实施例，制成反应塔和熔池的材料并不受特别限制。根据本技术的一个实施例，反应塔和熔池的至少之一由选自由镶嵌了铜水套或水冷壁的耐火砖，或采用无定形耐火材料的至少一种制成。其中，根据本技术的一个实施例，耐火砖镶嵌铜水套。根据本技术的实施例，反应塔进一步设置有管式式水冷保护装置。根据本技术的实施例，反应塔的尺寸并不受特别限制。在本技术的一个实施例，反应塔的内径可以为3-16米，高度可以为6-10米，优选地，反应塔的内径为10米，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁的闪速冶金装置，其特征在于，包括：?反应塔，所述反应塔内限定有反应空间；?炉料喷嘴，所述炉料喷嘴设置在所述反应塔顶部；?熔池，所述熔池设置在所述反应塔的下部，用于容纳从所述反应空间中反应后落下的熔体，并熔体进行后续的还原反应；以及?烟道，所述烟道通过所述熔池与所述反应塔相连通，用于排出反应过程所产生的烟气。

【技术特征摘要】
1.种铁的闪速冶金装置，其特征在于，包括: 反应塔，所述反应塔内限定有反应空间； 炉料喷嘴，所述炉料喷嘴设置在所述反应塔顶部； 熔池，所述熔池设置在所述反应塔的下部，用于容纳从所述反应空间中反应后落下的熔体，并熔体进行后续的还原反应；以及 烟道，所述烟道通过所述熔池与所述反应塔相连通，用于排出反应过程所产生的烟气。2.据权利要求1所述的铁的闪速冶金装置，其特征在于，所述反应塔和熔池的至少之一由选自耐火砖或无定形耐火材料的至少一种制成。3.据权利要求2所述的铁的闪速冶金装置，其特征在于，所述耐火砖镶嵌铜水套或水冷壁进行保护，或设置明水式水冷保护装...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文海，詹小青，刘庆华，王志刚，王红军，韦雯，
申请(专利权)人：中国瑞林工程技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：