用于還原金屬化球團的熔分系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及冶金裝備領(lǐng)域，特別涉及一種用于還原金屬化球團的熔分系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，在當下的冶金領(lǐng)域，由于焦炭已經(jīng)成為一種日漸緊缺的資源，所以傳統(tǒng)的高爐煉鐵工藝受到了一定程度的制約，特別是高爐主要以處理高品質(zhì)鐵精礦石為主要原料，其原料成本日益提高已成為遏制高爐工藝長遠發(fā)展的主要因素。冶金行業(yè)開始尋求可以替代高爐生產(chǎn)的非高爐煉鐵工藝，相繼開發(fā)出了以轉(zhuǎn)底爐(還可使用其它直接還原設(shè)備)工藝為代表的非高爐煉鐵工藝。然而，轉(zhuǎn)底爐工藝主要以鋼鐵廠固廢、有色冶煉爐渣、釩鈦磁鐵礦、赤泥等貧雜礦為原料，導(dǎo)致其成品金屬化球團的品質(zhì)比較低，金屬化率水平普遍不高，為其后續(xù)處理帶來很大的困難。
[0003]轉(zhuǎn)底爐工藝產(chǎn)出的金屬化球團主要有兩個特點:1)金屬化率水平一般停留在50%?70%之間，有大部分鐵仍然以氧化物的形式存在，需要進行二次還原；2)金屬化球團的殘?zhí)亢枯^低，不能滿足二次還原過程所需的炭量，金屬鐵滲碳不足，導(dǎo)致其熔點較高，不利于熔分。即使采用轉(zhuǎn)底爐工藝對金屬化球團進行還原處理，轉(zhuǎn)底爐本身的性質(zhì)也決定了爐內(nèi)氣氛很難得到理想的還原性氣氛。另外，轉(zhuǎn)底爐中的碳很大一部分被燃燒掉了，目前大部分在運行的轉(zhuǎn)底爐所生產(chǎn)出的金屬化球團的金屬化率僅僅能達到50?80%之間。在此背景下，迫切需要開發(fā)出一種能夠快速高效的處理低品質(zhì)金屬化球團的一種裝置，以實現(xiàn)其與轉(zhuǎn)底爐工藝配套對接，最終得到品質(zhì)優(yōu)良的鐵水。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種能夠?qū)饘倩驁F進行充分還原以得到品質(zhì)優(yōu)良的鐵水的熔分系統(tǒng)。
[0005]本實用新型的目的還在于提供一種溫度可調(diào)且氣氛可控的熔分系統(tǒng)。
[0006]本實用新型的目的還在于提供一種能源高效利用的熔分系統(tǒng)。
[0007]為此，本實用新型提供了一種用于還原金屬化球團的熔分系統(tǒng)，所述熔分系統(tǒng)包括:還原設(shè)備，用于對金屬化球團進行第一次還原，以產(chǎn)生氣體和第一次還原后的金屬化球團；混氣設(shè)備，接收從所述還原設(shè)備排出的氣體，并將所接收的氣體調(diào)制成第一溫度；熔分設(shè)備，接收從所述混氣設(shè)備排出的氣體，并使用煤和從所述混氣設(shè)備接收的氣體對第一次還原后的金屬化球團進行第二次還原，以產(chǎn)生金屬、渣和煤氣。
[0008]優(yōu)選地，所述混氣設(shè)備包括接收并緩沖從所述還原設(shè)備排出的氣體的緩沖設(shè)備，以使從所述還原設(shè)備接收的氣體具有穩(wěn)定的壓強和流速。
[0009]優(yōu)選地，所述緩沖設(shè)備包括從所述還原設(shè)備排出的氣體依次經(jīng)過的一級緩沖罐和二級緩沖包。
[0010]優(yōu)選地，所述混氣設(shè)備還包括:熱風(fēng)控制器，對從所述緩沖設(shè)備排出的氣體的一部分的流速進行調(diào)制；火炬氣流控制器，對從所述緩沖設(shè)備排出的氣體的另一部分的流速進行調(diào)制；等離子火炬，接收并電離加熱經(jīng)所述火炬氣流控制器調(diào)制后的氣體以形成具有第二溫度的等離子態(tài)氣體；混氣爐，接收并混合經(jīng)所述熱風(fēng)控制器調(diào)制后的氣體和經(jīng)所述等離子火炬電離加熱的等離子態(tài)氣體，以使混合后的氣體具有第一溫度，并將混合后的氣體排放到所述熔分設(shè)備中。
[0011]優(yōu)選地，所述熔分系統(tǒng)還包括使所述等離子火炬起弧點火的起弧系統(tǒng)和給所述起弧系統(tǒng)供電的電氣整流控制系統(tǒng)。
[0012]優(yōu)選地，所述熔分系統(tǒng)還包括對等離子火炬進行冷卻的冷卻設(shè)備。
[0013]優(yōu)選地，所述熔分設(shè)備包括:熔分爐；進氣口，設(shè)置在所述熔分爐的下部，用于接收從所述混氣設(shè)備排出的氣體；煙道，設(shè)置在所述熔分爐的頂部，用于排出煤氣；排出口，設(shè)置在所述熔分爐的底部，用于排出金屬和渣；下料溜槽，設(shè)置在所述熔分爐的上部，用于將第一次還原后的金屬化球團和煤分層裝入所述熔分爐中以形成豎直的層狀料柱。
[0014]優(yōu)選地，所述混氣設(shè)備通過氣體分配器與所述進氣口連通。
[0015]優(yōu)選地，所述熔分系統(tǒng)還包括接收并冷卻從所述熔分設(shè)備排出的煤氣的換熱設(shè)備。
[0016]優(yōu)選地，所述換熱設(shè)備包括接收從所述熔分設(shè)備排出的煤氣的多管換熱器、換熱器腔體、鼓風(fēng)機和二次風(fēng)管，所述鼓風(fēng)機將空氣吹入所述換熱器腔體中以對所述多管換熱器中的煤氣進行冷卻，并將執(zhí)行完冷卻的空氣通過所述二次風(fēng)管吹入到所述混氣設(shè)備中。
[0017]優(yōu)選地，所述熔分系統(tǒng)還包括接收并凈化冷卻后的煤氣的煤氣凈化設(shè)備，以形成凈化后的煤氣和煤氣副產(chǎn)品。
[0018]優(yōu)選地，所述熔分系統(tǒng)還包括接收凈化后的煤氣的煤氣加壓設(shè)備，以將凈化后的煤氣加壓到一定壓強。
[0019]優(yōu)選地，所述還原設(shè)備包括轉(zhuǎn)底爐，加壓后的煤氣被輸送到所述轉(zhuǎn)底爐。
[0020]本實用新型的用于還原金屬化球團的熔分系統(tǒng)可實現(xiàn)高效的二次還原過程并提供氣氛可控的高溫氣體，特別適用于對由還原設(shè)備第一次還原后的金屬化球團的還原熔分與渣鐵分離的處理。該熔分系統(tǒng)主要由還原設(shè)備提供一定流速及壓強的熱風(fēng)，該熱風(fēng)經(jīng)過一級緩沖罐和二級緩沖包緩沖后分別被供給到等離子火炬和混氣設(shè)備，等離子火炬電離加熱后的氣體以等離子態(tài)高溫氣體的形式輸送給混氣設(shè)備，并在混氣設(shè)備內(nèi)充分換熱混勻形成高溫氣體，混合后的高溫氣體經(jīng)氣體分配器分成兩路進入熔分設(shè)備并與熔分設(shè)備內(nèi)的層狀料柱充分接觸，使熔分設(shè)備內(nèi)部的溫度快速上升，產(chǎn)生高溫的還原性氣氛并對層狀料柱中的金屬化球團的第二次還原，在第二次還原之后，產(chǎn)生煤氣、鐵水和液態(tài)渣，鐵水和液態(tài)渣通過重力作用而產(chǎn)生分層并分別通過排出口排出，煤氣經(jīng)過換熱設(shè)備冷卻、煤氣凈化設(shè)備凈化以及煤氣加壓設(shè)備加壓后可為還原設(shè)備提供高效能源。
[0021]根據(jù)本實用新型，該熔分系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:
[0022]I)能夠快速高效的對金屬化球團進行充分地還原，并產(chǎn)生品質(zhì)優(yōu)良的鐵水；
[0023]2)混氣設(shè)備能夠為熔分設(shè)備提供足夠多且氣氛穩(wěn)定的高溫氣體，以保證第二次還原反應(yīng)的順利進行；
[0024]3)采用煤而不是焦炭作為熔分設(shè)備的燃料，可以滿足第二次還原反應(yīng)過程中所需的熱量和碳量，同時還減少了煉焦等工藝過程，降低了生產(chǎn)成本；
[0025]4)等離子火炬電離加熱后的等離子態(tài)氣體和從轉(zhuǎn)底爐排出的氣體的余熱與從換熱器換熱后空氣在混氣爐中混合后，供給熔分系統(tǒng)作為熱源，熔分系統(tǒng)產(chǎn)生的煤氣經(jīng)過冷卻、凈化、加壓后供給轉(zhuǎn)底爐作為能源，形成了能量的循環(huán)利用，減少了能源的浪費。
【附圖說明】
[0026]圖1是示出了根據(jù)本實用新型的熔分系統(tǒng)的主視圖；
[0027]圖2是示出了根據(jù)本實用新型的熔分系統(tǒng)的俯視圖；
[0028]圖3是示出了根據(jù)本實用新型的熔分系統(tǒng)的混氣爐的端面示意圖。
[0029]標號說明:
[0030]1:轉(zhuǎn)底爐，2:—級緩沖罐，3: 二級緩沖包，4:第一火炬氣流控制器，5:熱風(fēng)控制器，6:第二火炬氣流控制器，7:熱風(fēng)調(diào)節(jié)閥:8:電氣整流控制系統(tǒng)，9:起弧系統(tǒng)，10:等離子火炬，11:冷卻設(shè)備，12:二次風(fēng)口，13:混氣爐，14:氣體分配器，15:熔分爐，16:下料溜槽，17:煙道，18:排出口，19:換熱設(shè)備，20:鼓風(fēng)機，21: 二次風(fēng)管，22:煤氣凈化設(shè)備，23:煤氣加壓設(shè)備，24:煤氣管道
【具體實施方式】
[0031]現(xiàn)在對本實用新型實施例進行詳細的描述，其示例表示在附圖中，其中，相同的標號始終表示相同部件。下面通過參照附圖對實施例進行描述以解釋本實用新型。
[0032]在下面的實施例中，僅示出熔分系統(tǒng)對含有大量鐵氧化物的金屬化球團進行還原，但是本