觸反應，由于鐵礦砂與閃鐵爐的還原塔中呈漂浮狀態(tài)，可以顯者提尚鐵礦砂中尚價氧化鐵與煤氣中的一氧化碳或/和氫氣的接觸面積，從而使得鐵礦砂中高價氧化鐵與還原劑快速反應生成金屬鐵，進而提高煉鐵效率，并且該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，從而顯著降低設(shè)備成本的投資。
[0038]參考圖2，根據(jù)本實用新型的實施例，閃鐵爐300進一步包括余熱鍋爐40、動力波除塵單元50和煙囪60。
[0039]根據(jù)本實用新型的具體實施例，余熱鍋爐40與煙道30的上端相連，且適于回收經(jīng)煙道30排出的煙氣中的熱量，具體的，采用預熱鍋爐可以將1300°C的煙氣溫度降低至150°C。由此，采用余熱鍋爐可以回收煙氣中的熱量，吸收熱量后產(chǎn)生的水蒸汽可以用于發(fā)電，從而提高了熱量利用效率，同時余熱鍋爐可以回收煙氣中的煙塵，由此可以達到凈化煙氣的目的，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
[0040]根據(jù)本實用新型的具體實施例，動力波除塵單元50與余熱鍋爐40相連，以便去除煙氣中煙塵顆粒，得到凈化煙氣，從而進一步實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
[0041]根據(jù)本實用新型的具體實施例，煙囪60與動力波除塵單元40相連。由此，可以將所得凈化煙氣排入大氣中。
[0042]參考圖3，根據(jù)本實用新型的實施例，閃鐵爐300進一步包括輔助燃料噴嘴302，根據(jù)本實用新型的具體實施例，輔助燃料噴嘴302設(shè)于臥式塔底上的處于滲碳床層的14側(cè)壁上，且適于向滲碳床層14噴吹氧氣和輔助燃料，從而可以顯著提高熔池內(nèi)的溫度，一方面可以顯著提高金屬鐵與還原尾渣的分離效率，另一方面可以促進碳原子滲入到鐵水的表面層，進而提高所得生鐵的硬度。根據(jù)本實用新型的實施例，輔助燃料的具體類型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本實用新型的一個實施例，輔助燃料可以為粉煤、天然氣或粉煤氣化爐中得到的粗煤氣。
[0043]參考圖4，根據(jù)本實用新型的實施例，閃鐵爐300進一步包括排煙口 303，根據(jù)本實用新型的具體實施例，排煙口 303位于煙道30的側(cè)壁上，且排煙口 303與干燥預還原窯200相連，適于將還原爐腔中產(chǎn)生的高溫煙氣的一部分供給至干燥還原窯中，以便將高溫煙氣作為干燥還原窯的熱源對濕鐵礦砂進行干燥和還原處理。由此，通過將煙氣供給至干燥還原窯中可以顯著提高煙氣的利用率，進而明顯降低能耗的投入，從而顯著降低煉鐵成本。
[0044]為了方便理解，下面參考圖5-8對采用本實用新型實施例的造氣閃速煉鐵的系統(tǒng)進行造氣閃速煉鐵的方法進行詳細描述。根據(jù)本實用新型的實施例，該方法包括:
[0045]S100:將粉煤、純氧和水蒸氣在粉煤氣化爐混合進行造氣；
[0046]S200:將濕鐵礦砂和塊煤在干燥預還原窯中進行干燥和預還原處理；
[0047]S300:將預還原鐵礦砂、粗煤氣和含有純氧和粒煤的燃料從精礦噴嘴供給至閃鐵爐的還原塔中；
[0048]S400:將還原塔中產(chǎn)生的煙氣經(jīng)煙道導出閃鐵爐。
[0049]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過采用氣化爐造氣制得煤氣，使得煤氣與預還原鐵礦砂在閃鐵爐中進彳丁接觸反應，由于鐵礦砂與閃鐵爐的還原塔中呈漂浮狀態(tài)，可以顯者提尚鐵礦砂中尚價氧化鐵與煤氣中的一氧化碳或/和氫氣的接觸面積，從而使得鐵礦砂中高價氧化鐵與還原劑快速反應生成金屬鐵，進而提高煉鐵效率，并且該冶煉工藝流程簡單，從而可以顯著降低設(shè)備成本的投資。
[0050]參考圖6，根據(jù)本實用新型的實施例，造氣閃速煉鐵的方法進一步包括:
[0051]S500:將經(jīng)煙道排出的煙氣供給至余熱鍋爐中；
[0052]S600:將經(jīng)余熱鍋爐余熱回收后的煙氣供給至動力除塵單元；
[0053]S700:將經(jīng)動力除塵單元除塵后的煙氣從煙囪排出。
[0054]參考圖7，根據(jù)本實用新型的實施例，造氣閃速煉鐵的方法進一步包括:
[0055]S800:通過設(shè)于臥式塔底上的處于滲碳床層的側(cè)壁上的輔助燃料噴嘴向滲碳床層噴吹氧氣和輔助燃料。
[0056]參考圖8，根據(jù)本實用新型的實施例，造氣閃速煉鐵的方法進一步包括:
[0057]S900:將煙道中煙氣的一部分經(jīng)排煙口供給至干燥預還原窯。
[0058]具體的，首先將粉煤、純氧和水蒸氣在粉煤氣化爐中進行造氣，得到含有一氧化碳和氫氣的粗煤氣，將濕鐵礦砂和塊煤在干燥預還原窯中進行干燥和預還原處理，得到預還原鐵礦砂，然后將將預還原的鐵礦砂、粗煤氣和含有純氧和粒煤的燃料從精礦噴嘴供給至還原塔腔中，呈漂浮狀態(tài)的鐵礦砂中的高價鐵氧化物與粗煤氣中的一氧化碳或/和氫氣在1300°C下快速發(fā)生還原反應，生成的金屬鐵及少量低價鐵氧化物飄落于臥室塔底的熔池內(nèi)，由于比重的差異，在熔池中自下而上依次形成鐵水層區(qū)、渣層區(qū)和滲碳床區(qū)，同時通過設(shè)于臥式塔底上的處于滲碳床層的側(cè)壁上的輔助燃料噴嘴向滲碳床層噴吹氧氣和輔助燃料，以便提高熔池內(nèi)溫度，同時還原過程產(chǎn)生的煙氣經(jīng)煙道導出進入余熱鍋爐進行余熱回收和除塵處理，從而可以將1300°C的煙氣溫度降低至150°C，并且顯著降低煙氣中煙塵，接著將所得煙氣供給至動力波除塵單元進行進一步除塵，所得清潔煙氣經(jīng)煙囪排至大氣中，另外將還原過程產(chǎn)生的高溫煙氣經(jīng)煙道上的排煙口供給至干燥預還原窯，從而可以顯著降低系統(tǒng)能耗。
[0059]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。
[0060]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(lǐng)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。
【主權(quán)項】
1.一種造氣閃速煉鐵的系統(tǒng)，其特征在于，包括: 粉煤氣化爐，所述粉煤氣化爐具有物料入口和煤氣出口 ； 干燥預還原窯，所述干燥預還原窯具有濕鐵礦砂入口、塊煤入口和爐料出口 ； 閃鐵爐，所述閃鐵爐包括: 臥式塔底，所述臥式塔底限定出熔池，所述熔池自下而上依次形成鐵水層區(qū)、渣層區(qū)和滲碳床區(qū)， 還原塔，所述還原塔內(nèi)限定出還原塔腔，所述還原塔的下端與所述臥式塔底的滲碳床區(qū)的頂端相連，所述還原塔的頂部設(shè)有精礦噴嘴，所述精礦噴嘴分別與所述爐料出口和所述煤氣出口相連， 煙道，所述煙道的下端與所述臥式塔底的滲碳床層的頂端相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造氣閃速煉鐵的系統(tǒng)，其特征在于，所述閃鐵爐進一步包括:余熱鍋爐，所述余熱鍋爐與所述煙道的上端相連； 動力波除塵單元，所述動力波除塵單元與所述余熱鍋爐相連；以及 煙囪，所述煙囪與所述動力波除塵單元相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造氣閃速煉鐵的系統(tǒng)，其特征在于，所述閃鐵爐進一步包括:輔助燃料噴嘴，所述輔助燃料噴嘴設(shè)于所述臥式塔底上的處于所述滲碳床層的側(cè)壁上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造氣閃速煉鐵的系統(tǒng)，其特征在于，所述閃鐵爐進一步包括:排煙口，所述排煙口位于所述煙道的側(cè)壁上，且所述排煙口與所述干燥預還原窯相連。
【專利摘要】本實用新型公開了一種造氣閃速煉鐵的系統(tǒng)，包括：粉煤氣化爐，所述粉煤氣化爐具有物料入口和煤氣出口；干燥預還原窯，所述干燥預還原窯具有濕鐵礦砂入口、塊煤入口和爐料出口；閃鐵爐，所述閃鐵爐包括：臥式塔底，所述臥式塔底限定出熔池，所述熔池自下而上依次形成鐵水層區(qū)、渣層區(qū)和滲碳床區(qū)，還原塔，所述還原塔內(nèi)限定出還原塔腔，所述還原塔的下端與所述臥式塔底的滲碳床區(qū)的頂端相連，所述還原塔的頂部設(shè)有精礦噴嘴，所述精礦噴嘴分別與所述爐料出口和所述煤氣出口相連，煙道，所述煙道的下端與所述臥式塔底的滲碳床層的頂端相連。采用該系統(tǒng)可以顯著提高煉鐵效率，并實現(xiàn)清潔生產(chǎn)。
【IPC分類】C21B13/14
【公開號】CN205133650
【申請?zhí)枴緾N201520271206
【發(fā)明人】鄧淑華, 龔樹山
【申請人】北京閃鐵科技有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年4月30日