雙塔閃速煉鐵爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了雙塔閃速煉鐵爐，包括：爐底，爐底內(nèi)限定出熔池；第一還原塔，第一還原塔內(nèi)限定出第一塔腔；第二還原塔，第二還原塔內(nèi)限定出第二塔腔；第一還原塔和第二還原塔的下端與爐底相連；第二塔腔內(nèi)設有隔墻并將第二塔腔分成上升煙道和還原通道；第一塔腔與上升煙道的下端連通，上升煙道的上端與還原通道的上端彼此連通。上述雙塔閃速煉鐵爐具有低投資、高產(chǎn)能和節(jié)能的優(yōu)點。
【專利說明】雙塔閃速煉鐵爐
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型屬于煉鐵【技術(shù)領域】，尤其是涉及一種雙塔閃速煉鐵爐。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)上通常利用高爐進行煉鐵，但是高爐煉鐵多存在流程長、投資大、產(chǎn)率低、能耗高、環(huán)境污染嚴重等諸多問題，雖然相關(guān)技術(shù)中也存在利用其它形式的煉鐵爐進行煉鐵，以克服高爐的問題，但是效果不理想，仍存在進一步改進的需求。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出一種雙塔閃速煉鐵爐，利用該雙塔閃速煉鐵爐可以顯著提高煉鐵效率和產(chǎn)率，提高原料的利用率，尤其可以對還原過程中產(chǎn)生的還原煤氣進行充分利用，提聞煉鐵廣率。
[0004]根據(jù)本實用新型實施例的雙塔閃速煉鐵爐包括:爐底，所述爐底內(nèi)限定出熔池，所述熔池沿下向上的方向分為鐵水層區(qū)、渣層區(qū)和焦炭層區(qū)；第一還原塔，所述第一還原塔內(nèi)限定出第一塔腔，所述第一還原塔的下端與所述爐底相連，所述第一還原塔的頂部設有用于向所述第一塔腔內(nèi)噴入干精礦、熔劑和包括焦炭、粉煤和氧氣的燃料的精礦噴嘴；第二還原塔，所述第二還原塔內(nèi)限定出第二塔腔，所述第二塔的下端與所述爐底相連，所述第二塔腔內(nèi)設有隔墻，所述隔墻將所述第二塔腔分成上升煙道和還原通道，所述第一塔腔與所述上升煙道的下端連通，所述上升煙道的上端與所述還原通道的上端彼此連通，所述第二還原塔的頂部設有用于向所述還原通道內(nèi)加入干精礦和熔劑的加料口。
[0005]根據(jù)本實用新型實施例的雙塔閃速煉鐵爐，具有第一和第二兩個還原塔，可以同時對兩部分的鐵精礦進行還原，由此可以顯著提高煉鐵效率。第一和第二兩個還原塔的還原產(chǎn)物均存在于共有的熔池中。在第二還原塔內(nèi)設置有上升煙道將第一還原塔內(nèi)產(chǎn)生的含有還原性氣體的高溫煙氣輸送到第二還原塔內(nèi)，進而對第二還原塔內(nèi)的干精礦進行還原，因此，第二還原塔內(nèi)只需加入干精礦和熔劑即可，進而節(jié)省了向第二還原塔內(nèi)提供焦炭、粉煤和氧氣等燃料，節(jié)省了還原劑的用量。此外在對第一還原塔內(nèi)的含有還原性氣體的高溫煙氣進行充分利用的同時也減少了煙氣的排放，避免對環(huán)境造成污染。因此本實用新型上述實施例的雙塔閃速煉鐵爐是一種高效、節(jié)能、環(huán)保的新型煉鐵爐。尤其與常規(guī)的單塔閃速煉鐵爐比較，上述雙塔閃速煉鐵爐具有投資省、產(chǎn)能大和節(jié)能的優(yōu)點。
[0006]在本實用新型的一個實施例中，所述熔池處于所述渣層區(qū)、所述焦炭層區(qū)或者所述渣層區(qū)和焦炭層區(qū)的交界處的側(cè)壁上設有煉鐵噴嘴，所述煉鐵噴嘴為熱風粉煤噴嘴或者純氧噴嘴，其中，所述熱風粉煤噴嘴用于噴入熱風粉煤或純氧粉煤；所述純氧噴嘴用于噴入純氧。
[0007]在本實用新型的一個實施例中，所述熔池處于所述鐵水區(qū)的側(cè)壁上設有煉鋼噴嘴，所述煉鋼噴嘴用于噴入鐵精粉或純氧。[0008]在本實用新型的一個實施例中，所述熱風粉煤噴嘴和氧氣噴嘴均為多個，且均沿所述爐底的長度方向間隔布置。由此可以進一步提高煉鐵的產(chǎn)率。
[0009]在本實用新型的一個實施例中，還包括余熱鍋爐，所述余熱鍋爐的進氣口與所述還原通道的下部連通。由此可以回收煙塵中的熱量，提高熱量利用率。
[0010]在本實用新型的一個實施例中，所述隔墻的下端支撐在所述熔池的底壁上，且所述隔墻的下端設有連通通道。由此使得熔池內(nèi)的各區(qū)保持同一水平面，便于鐵水和渣的排出以及準確地向渣層區(qū)噴入熱風粉煤。
[0011]在本實用新型的一個實施例中，所述連通通道的上端與所述焦炭層區(qū)與所述渣層區(qū)的分界面平齊。由此可以避免煙氣從底部進入還原通道。
[0012]在本實用新型的一個實施例中，所述加料口內(nèi)設有加料機。由此可以進一步提聞還原通道內(nèi)的還原效率。
[0013]根據(jù)本實用新型實施的雙塔閃速煉鐵爐結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，充分利用含有還原性氣體的高溫煙氣，顯著提高煉鐵效率和產(chǎn)率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的雙塔閃速煉鐵爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是利用本實用新型一個實施例的雙塔閃速煉鐵爐煉鐵的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0016]下面首先參考圖1描述根據(jù)本實用新型實施例的雙塔閃速煉鐵爐。
[0017]根據(jù)本實用新型實施例的雙塔閃速煉鐵爐100，包括爐底10，第一還原塔20，第二還原塔30。
[0018]其中，爐底10內(nèi)限定出熔池，熔池沿下向上的方向分為鐵水層區(qū)11、渣層區(qū)12和焦炭層區(qū)13 ；
[0019]第一還原塔20內(nèi)限定出第一塔腔21，第一還原塔的下端與爐底10相連，使得第一塔腔21形成密閉反應空間，第一還原塔的頂部設有用于向第一塔腔內(nèi)21噴入干精礦、熔齊U、粉煤和氧氣的精礦噴嘴22 ;由此通過噴入的方式向第一塔腔21內(nèi)噴入干精礦、熔劑和包括焦炭、粉煤和氧氣的燃料，進而可以顯著提高鐵精礦的還原效率和煉鐵效率。
[0020]第二還原塔30內(nèi)限定出第二塔腔，第二塔的下端與爐底10相連，第二塔腔內(nèi)設有隔墻31，隔墻31將第二塔腔分成上升煙道32和還原通道33，第一塔腔21與上升煙道32的下端連通，上升煙道32的上端與還原通道33的上端彼此連通，第二還原塔30的頂部設有用于向還原通道32內(nèi)加入干精礦和熔劑的加料口 34。
[0021]根據(jù)本實用新型實施例的雙塔閃速煉鐵爐100具有兩個還原塔，可以同時對精礦進行還原，還原得到的鐵水和爐渣，其中加入的燃料焦炭由于密度較小，漂浮與爐底熔池的最上層，形成焦炭層。通過在第二還原塔內(nèi)設置隔墻31，分隔出上升煙道32和還原通道33，上升煙道32的上端與還原通道33的上端彼此連通，由此通過上升煙道32可以將第一還原塔20內(nèi)的含有還原性氣體的高溫煙氣輸送至還原通道33(圖1中的箭頭標識煙氣的走向)，進而對從還原通道33上方的加料口 34加入的干精礦進行還原。因此，第二還原塔內(nèi)只需加入干精礦和熔劑即可，進而節(jié)省了向第二還原塔內(nèi)提供焦炭、粉煤和氧氣，節(jié)省了還原劑、燃料的用量，降低了成本和能耗。此外在對煙氣進行充分利用的同時也減少了煙氣的排放，避免對環(huán)境造成污染。
[0022]根據(jù)本實用新型的具體實施例，如圖1所示，隔墻31的下端支撐在熔池的底壁上，且隔墻31的下端設有連通通道35。由此使得熔池的下部是連通的，進而可以使得熔池內(nèi)的各區(qū)保持同一水平面，便于鐵水和渣的排出以及準確地向渣層區(qū)和焦炭層區(qū)噴入熱風粉煤。根據(jù)本實用新型的具體實施例，連通通道35的上端可以與熔池內(nèi)焦炭層區(qū)13與渣層區(qū)12的分界面平齊。由此可以避免煙氣從連通通道35進入還原通道33內(nèi)。
[0023]根據(jù)本實用新型的具體實施例，熔池處于渣層區(qū)12、焦炭層區(qū)13或者渣層區(qū)12和焦炭層區(qū)13的交界處的側(cè)壁上設有煉鐵噴嘴40，根據(jù)本實用新型的具體實施例，煉鐵噴嘴40可以為熱風粉煤噴嘴或者純氧噴嘴，其中，通過熱風粉煤噴嘴可以向熔池內(nèi)噴入熱風粉煤或純氧粉煤；通過純氧噴嘴可以向熔池內(nèi)噴入純氧。根據(jù)本實用新型的具體實施例，噴入熱風粉煤是以溫度為800?1400攝氏度熱風輸送粉煤，熱風的含氧量可以為21?99.99%;噴入純氧粉煤是以含氧量為90?99.99%的純氧輸送粉煤；噴入純氧則是單獨噴入含氧量為90?99.99%的純氧。由此可以對渣層區(qū)12和焦炭層區(qū)13內(nèi)殘余的未還原的鐵氧化物進行還原，以便進一步提聞雙塔閃速煉鐵爐100的煉鐵廣率。
[0024]根據(jù)本實用新型的具體實施例，熔池處于鐵水區(qū)11的側(cè)壁上設有煉鐵噴嘴41，進而通過煉鐵噴嘴41可以向鐵水層區(qū)11的鐵水內(nèi)噴入純氧，由此可以降低鐵水中的含碳量，進而將鐵水轉(zhuǎn)化為鋼，達到連續(xù)煉鋼的目的。
[0025]根據(jù)本實用新型的具體實施例，該煉鐵噴嘴40和煉鐵噴嘴41可以為多個，且均沿爐底10的長度方向間隔布置。根據(jù)本實用新型的具體實施例，煉鐵噴嘴40和煉鐵噴嘴41的大小和傾角并不受特別限制，具體可以根據(jù)雙塔閃速煉鐵爐的大小、焦炭的粒度以及焦炭層的厚度進行調(diào)整。根據(jù)本實用新型的具體實施例，上述雙塔閃速煉鐵爐100還可以包括余熱鍋爐50，余熱鍋爐50的進氣口 51與還原通道33的下部連通。由此利用該余熱鍋爐50可以回收還原通道33內(nèi)排出的高溫煙氣中熱量，吸收熱量后的水可以用于供暖或發(fā)電，提高了熱量利用效率。根據(jù)本實用新型的具體實施例，從余熱鍋爐50內(nèi)排出的降溫后的煙氣可以送至再熱式鍋爐，以進一步轉(zhuǎn)化煙氣中的化學能，例如轉(zhuǎn)化一氧化碳和氫氣等化學能為可利用的能源。
[0026]根據(jù)本實用新型的具體實施例，加料口 34內(nèi)設有加料機36。利用該加料機36可以向還原通道33內(nèi)加入干精礦和熔劑，還原通道33內(nèi)無需加入氧氣和粉煤等燃料或者還原氣，由此可以進一步提高還原通道內(nèi)的還原效率。
[0027]根據(jù)本實用新型的具體實施例，雙塔閃速煉鐵爐100的內(nèi)壁可以由無定形耐火材料構(gòu)成，或由鑲嵌水套的耐火磚砌筑。由此可以進一步提高雙塔閃速煉鐵爐100的使用壽命O
[0028]根據(jù)本實用新型的一個具體示例，第一還原塔20可以呈圓形，內(nèi)徑為5米，高7米。第二還原塔30為方形，內(nèi)部尺寸為6X6米，高7米。利用上述尺寸大小的雙塔閃速煉鐵爐100煉鐵，年產(chǎn)鐵量可以達到300?600萬噸。
[0029]根據(jù)本實用新型另一具體示例，第一還原塔20和第二還原塔30可以呈矩形，內(nèi)部尺寸為寬8米，長22米，高6米。利用上述尺寸大小的雙塔閃速煉鐵爐100煉鐵，年產(chǎn)鐵量可以達到4000?6000萬噸。[0030]根據(jù)本實用新型實施例的雙塔閃速煉鐵爐，其容積系數(shù)可以達到為10?30t/m3d。
[0031]根據(jù)本實用新型實施例的雙塔閃速煉鐵爐，結(jié)構(gòu)簡單，通過上升煙道32將第一還原塔20內(nèi)的含有還原性氣體的高溫煙氣輸送至還原通道33內(nèi)，使得無需向還原通道33內(nèi)添加燃料，即可還原干精礦。利用該雙塔閃速煉鐵爐可以充分利用含有還原性氣體的高溫煙氣，可以節(jié)省冶煉能源、同時避免煙氣排放污染環(huán)境，進而顯著提高煉鐵效率。另外，可以通過熱風粉煤噴嘴40向熔池內(nèi)的渣層區(qū)12及焦炭層區(qū)13噴入高溫的熱風和粉煤，進而提高煉鐵產(chǎn)率；通過氧氣噴嘴41向鐵水層區(qū)11的鐵水內(nèi)噴入純氧,進而將鐵水轉(zhuǎn)化為鋼。因此根據(jù)本實用新型實施例的雙塔閃速煉鐵爐是一款新型高效、節(jié)能、環(huán)保的煉鐵設備。
[0032]下面參考圖2描述利用本實用新型上述實施例的雙塔閃速煉鐵爐進行煉鐵的方法。該方法包括以下具體步驟:
[0033]SlOO:通過精礦噴嘴22從第一還原塔20的頂部向第一塔腔21內(nèi)噴入干精礦、熔劑和包括焦炭、粉煤和氧氣的燃料；
[0034]S200:通過加料口 34從第二還原塔30的頂部向還原通道33內(nèi)加入干精礦和熔劑；以及
[0035]S300:將第一塔腔21內(nèi)的煙氣從上升煙道32的頂部輸送至還原通道33內(nèi)以便對還原通道33內(nèi)的干精礦進行還原。
[0036]利用上述實施例的雙塔閃速煉鐵爐的煉鐵方法可以顯著提高煉鐵效率和產(chǎn)率。
[0037]根據(jù)上述實施例的煉鐵方法還可以包括通過煉鐵噴嘴向熔池內(nèi)噴入熱風粉煤、純氧粉煤或者純氧。根據(jù)本實用新型的具體示例，煉鐵噴嘴可以為熱風粉煤噴嘴或者純氧噴嘴，由此，可以通過熱風粉煤噴嘴向熔池內(nèi)噴入熱風粉煤或純氧粉煤，或者通過純氧噴嘴向熔池內(nèi)噴入純氧，以便還原渣層區(qū)和焦炭層區(qū)內(nèi)的鐵氧化物，進一步提高煉鐵產(chǎn)率。
[0038]根據(jù)上述實施例的煉鐵方法還可以包括通過煉鋼噴嘴向熔池內(nèi)噴入鐵精粉或純氧，以便降低鐵水層區(qū)的鐵水中的含碳量，得到鋼水，由此達到連續(xù)煉鋼的目的。
[0039]根據(jù)本實用新型的另一個具體實施例，上述煉鐵方法還可以包括:通過余熱鍋爐回收從還原通道下部排出的煙氣中的熱量。由此提高熱量回收效率，降低能耗。根據(jù)本實用新型的具體實施例，從余熱鍋爐內(nèi)排出的降溫后的煙氣可以送至再熱式鍋爐，以進一步轉(zhuǎn)化煙氣中的化學能，例如轉(zhuǎn)化一氧化碳和氫氣等化學能為可利用的能源。
[0040]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0041]在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0042]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種雙塔閃速煉鐵爐，其特征在于，包括: 爐底，所述爐底內(nèi)限定出熔池，所述熔池沿下向上的方向分為鐵水層區(qū)、渣層區(qū)和焦炭層區(qū)； 第一還原塔，所述第一還原塔內(nèi)限定出第一塔腔，所述第一還原塔的下端與所述爐底相連，所述第一還原塔的頂部設有精礦噴嘴； 第二還原塔，所述第二還原塔內(nèi)限定出第二塔腔，所述第二還原塔的下端與所述爐底相連，所述第二塔腔內(nèi)設有隔墻，所述隔墻將所述第二塔腔分成上升煙道和還原通道；所述第一塔腔與所述上升煙道的下端相連通，所述上升煙道的上端與所述還原通道的上端彼此連通，所述第二還原塔的頂部設有加料口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙塔閃速煉鐵爐，其特征在于，所述熔池處于所述渣層區(qū)、所述焦炭層區(qū)或者所述渣層區(qū)和焦炭層區(qū)的交界處的側(cè)壁上設有煉鐵噴嘴，所述煉鐵噴嘴為熱風粉煤噴嘴或者純氧噴嘴。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙塔閃速煉鐵爐，其特征在于，所述熔池處于所述鐵水區(qū)的側(cè)壁上設有煉鋼噴嘴。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙塔閃速煉鐵爐，其特征在于，還包括余熱鍋爐，所述余熱鍋爐的進氣口與所述還原通道的下部連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙塔閃速煉鐵爐，其特征在于，所述隔墻的下端支撐在所述熔池的底壁上，且所述隔墻的下端設有連通通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙塔閃速煉鐵爐，其特征在于，所述連通通道的上端與所述焦炭層和所述渣層的分界面平齊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙塔閃速煉鐵爐，其特征在于，所述加料口內(nèi)設有用于加入干精礦和熔劑的加料機。
【文檔編號】C21B11/00GK203820825SQ201420198650
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】鄧淑華 申請人:邱江波