一種corex熔融還原煉鐵設備及煉鐵方法
【專利摘要】本發明公開一種COREX熔融還原煉鐵設備及煉鐵方法：分布式原料投放裝置轉動把原料投放到豎爐還原爐里，螺旋攪拌器轉動，原料沿著螺旋板滑動。經過壓縮的一氧化碳從上端進入空心轉軸再下端吹出。二號煤粉噴射裝置把煤粉噴入熔融氣化爐的出氣保溫管在豎爐還原爐的出氣口上方的空間；出的煤粉和富氧而使煤粉不充分地燃燒、加熱螺旋攪拌器落下的原料。一氧化碳與螺旋攪拌器中的鐵礦粉發生反應生成二氧化碳和海綿鐵。經過壓縮和加熱的一氧化碳從豎爐還原爐下部進入海綿鐵中。海綿鐵被輸送到熔融氣化爐的爐箅上面。一號煤粉噴射裝置把煤粉噴入熔融氣化爐內的爐箅下方燃燒，粉煤燃燒產生的熱量熔化落在箅上的海綿鐵和爐渣。經過加熱的一氧化碳吹入熔融氣化爐的鐵水里。
【專利說明】
一種COREX熔融還原煉鐵設備及煉鐵方法
技術領域
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[0001 ]本發明涉及一種COREX熔融還原煉鐵設備及煉鐵方法。
【背景技術】
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[0002]我國上海寶鋼前幾年引進的3000噸COREX煉鐵設備安裝在上海羅涇分廠，雖然環保但耗煤是高爐煉鐵的兩倍，運行了幾年是年年虧損，目前已經將日產3000噸COREX煉鐵設備轉往煤炭豐富的新疆自治區。COREX爐本體由上部的還原爐和下部的熔融氣化爐組成。還原爐分為豎爐、罐爐和流化床爐三種。使用豎爐還原爐的COREX煉鐵原理如下:將塊礦、球團礦和熔劑(石灰石和石英)通過無鐘投放裝置間斷地投放到豎爐還原爐中，然后往豎爐中下部通入純度很高的高溫高壓一氧化碳氣體，一氧化碳氣體與塊礦、球團礦發生化學反應生成二氧化碳和鐵，同時產生熱量加熱塊礦、球團礦和熔劑。由于豎爐里所裝原料間的空隙很小，而經過化學反應后松散開的球團礦和型煤使豎爐中下部的空隙更小;所以要往豎爐中下部通入0.6MPar壓強的一氧化碳氣體。鐵礦經過還原后形成海綿鐵沉到豎爐下部，然后海綿鐵螺旋輸送機送到熔融氣化爐中，裝在粉煤罐底部的粉煤螺旋輸送機把粉煤罐里的粉煤輸送到熔融氣化爐中燃燒，從熔融氣化爐中下部的高壓純氧支持粉煤的燃燒，粉煤燃燒產生的熱量熔化落入熔融氣化爐中的海綿鐵和爐渣，還有一部分粉煤落入熔化的鐵水和熔化的爐渣后熔解析…爐的熔液中產生大量的二氧化碳氣泡，攪拌熔融氣化爐中的熔液使熔液中的氧化鐵盡數還原。鐵水從熔融氣化爐的下部流出，爐渣液從鐵水上面熔融氣化爐出口流出。在熔融氣化爐里熔化的爐渣和鐵水溫度達到1700°C，熔融氣化爐中產生的廢熱氣向上升騰加熱落下來的粉煤和海綿鐵。從熔融氣化爐上部出來的高溫煤氣溫度仍然有1000°C，此煤氣中含有的一氧化碳比高爐煤氣中含有的一氧化碳高兩倍;將這些煤氣冷卻、除塵、清除二氧化碳和水蒸氣，再經過加壓和加熱后的一氧化碳氣體作為還原氣通入豎爐還原爐中。只是從熔融氣化爐的廢氣中收集到的那一點一氧化碳用于還原豎爐中的氧化鐵，是遠遠不夠的；需要用熱解煤炭來生產大量的一氧化碳(例如:用水煤氣法生產出含有一氧化碳、二氧化碳、氮氣和水蒸氣的混合氣體，然后去除其他氣體，再把純一氧化碳氣體加壓成為一氧化碳壓縮氣體通入熔融氣化爐中還原氧化鐵。)。由于出熔融氣化爐中出來的煤氣中的一氧化碳純度不夠、壓強也低，無法直接用于還原豎爐中的氧化鐵，這樣從熔融氣化爐中出來的10000C煤氣也無法用來加熱豎爐中的原料。所以COREX爐內的熱交換和高爐是不一樣的，高爐的逆流傳輸過程時間相對較長，熱量利用比較充分。而且COREX使用的富鐵礦，我們國家沒有;我國使用含量不高的鐵礦和技術水平低下的水煤氣生產一氧化碳，而且一氧化碳還原球團燒結礦的過程需要花費很長時間、熱量損失太大，使我國的COREX煉鐵的煤耗太高，而且使用豎爐還原爐的COREX爐不能直接使用粉礦。
[0003]我國采用半水煤氣生產煤氣，，生產效率十分低下，煤氣中的一氧化碳和氫氣的含量很低。如果把這種煤氣用在COREX爐中，氫氣與氧化鐵和氧化亞鐵發生反應月生成水蒸汽和鐵，水蒸汽比熱很高，對豎爐還原爐中的原料和氣體以及熔融氣化爐中的海綿鐵、鐵水和氣體的升溫影響很大。水蒸汽在常溫下排放，水蒸汽變為液體水釋放出汽化熱造成熱量損失。所以COREX爐需要使用不含有氫氣、而一氧化碳含量高的含有氣。如果使用去掉鍋爐申請號為:201511035548X《煤炭蒸餾低溫熱解氣發電設備和控制方法》中的煤炭蒸餾低溫熱解氣化爐，就可以生產出不含有氫氣而且一氧化碳含量很高的還原氣。
【發明內容】
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[0004]本發明一種COREX熔融還原煉鐵設備主要由:豎爐還原豎爐、分布式原料投放裝置、螺旋擠壓海綿鐵輸送機、熔融氣化爐、原料輸送機、陶瓷纖維編織的布袋除塵器、熱風爐、一氧化碳發生器和一氧化碳壓縮機組成。COREX煉鐵原理如下:用原料輸送機把將鐵礦粉、粉煤和熔劑輸送到分布式原料投放裝置里，將鐵礦粉、粉煤和熔劑(石灰石和石英)通過分布式原料投放裝置間斷地投放到豎爐還原爐中。一氧化碳發生器產生的一氧化碳經過一氧化碳壓縮機的壓縮后第一部分一氧化碳通過熱風爐加熱后從豎爐還原爐下部進入海綿鐵中，一氧化碳氣體與海綿鐵上面的鐵礦粉發生化學反應生成二氧化碳和鐵，同時產生熱量加熱鐵礦粉和熔劑。鐵礦經過還原后形成海綿鐵沉到豎爐還原爐下部，出煙管裝在豎爐還原爐的上部側面，被海綿鐵被螺旋輸送機送到熔融氣化爐中。熔融氣化爐的上部裝有水冷爐箅，爐箅條中空、有水流過。一號煤粉噴射裝置把煤粉噴入熔融氣化爐內的爐箅下方燃燒。一號煤粉噴射裝置結構如下:裝在粉煤罐底部漏斗上的電動漏斗上的電動旋轉蝶閥份批把粉煤罐中的粉煤漏到風力輸送管中，富氧發生器產生的高壓富氧把漏到風力輸送管中的粉煤噴入熔融氣化爐中燃燒，粉煤燃燒產生的熱量熔化落入熔融氣化爐中的海綿鐵和爐渣;還有一部分粉煤落入熔化的鐵水和熔化的爐渣后熔解析成為熔解成為熔解碳，熔解碳在高溫下與氧化亞鐵發生反應生成鐵和二氧化碳，在熔融氣化爐的熔液中產生大量的二氧化碳氣泡，攪拌熔融氣化爐中的熔液使熔液中的氧化鐵盡數還原。在熔融氣化爐里熔化的爐渣和鐵水溫度達到1700°C，熔融氣化爐中產生的廢熱氣向上升騰加熱落下來的粉煤和鐵水。一氧化碳發生器產生的一氧化碳經過一氧化碳壓縮機的壓縮后第二部分一氧化碳從插入熔融還原焊料的熔液中的氣水冷卻噴嘴噴出與熔化的氧化亞鐵和氧化鐵發生反應生成鐵和二氧化碳并釋放出熱量，爐渣液從鐵水上面熔融氣化爐出口流出，鐵水從熔融氣化爐的地板側嗎流出。齒輪減速電機的輸出軸上裝有的主動齒輪與空心轉軸上裝有的從動齒輪嚙合。空心轉軸帶動豎爐還原爐頂部的分布式原料投放裝置轉動，再帶動豎爐還原爐中的螺旋攪拌器轉動。螺旋攪拌器涂耐高溫和耐磨的陶瓷，螺旋攪拌器上有許多小孔。一氧化碳發生器產生的一氧化碳經過一氧化碳壓縮機的壓縮后第三部分一氧化碳通過與空心轉軸活動連接的煤氣管進入空心轉軸，冷卻空心轉軸，然后從空心轉軸的下端吹出與從螺旋攪拌器落下的鐵礦粉發生反應、生成二氧化碳和鐵，同時釋放出大量的熱。從熔融氣化爐上部出來的含有大量的一氧化碳的高溫煤氣通過出氣保溫管送到豎爐還原爐的鐵礦粉層上方的空間。二號煤粉噴射裝置把煤粉噴入熔融氣化爐的出氣保溫管在豎爐還原爐的出氣口上方的空間，從熔融氣化爐的出氣保溫管吹出的熱氣體加熱從二號煤粉噴射裝置噴出的煤粉和富氧而使煤粉不充分地燃燒、產生大量的一氧化碳并釋放出熱量，加熱螺旋攪拌器落下的鐵礦粉，二號煤粉噴射裝置的結構與一號煤粉噴射裝置結構相同。
[0005]本發明COREX熔融還原煉鐵方法:把鐵礦粉、粉煤和熔劑通過原料輸送機輸送到分布式原料投放裝置里。齒輪減速電機的輸出軸上裝有的主動齒輪通過從動齒輪帶動空心轉軸轉動，空心轉軸帶動豎爐還原爐頂部的分布式原料投放裝置轉動把原料投放到豎爐還原爐里，豎爐還原爐上裝有的料位傳感器檢測豎爐還原爐中海綿鐵的料位高度，根據豎爐還原爐中海綿鐵的料位高度調節齒輪減速電機的轉速，從而調節分布式原料投放裝置投放原料的速度。空心轉軸轉動帶動豎爐還原爐中的螺旋攪拌器轉動，一部分原料沿著螺旋板滑動，另一部分原料從螺旋板上漏到下層螺旋板上，然后沿著螺旋板滑動。一氧化碳發生器產生的一氧化碳經過一氧化碳壓縮機的壓縮后第三部分一氧化碳通過與空心轉軸活動連接的煤氣管進入空心轉軸，冷卻空心轉軸，然后從空心轉軸的下端吹出。二號煤粉噴射裝置把煤粉噴入熔融氣化爐的出氣保溫管在豎爐還原爐的出氣口上方的空間；從熔融氣化爐的出氣保溫管吹出的熱氣體加熱從二號煤粉噴射裝置噴出的煤粉和富氧而使煤粉不充分地燃燒、產生大量的一氧化碳并釋放出熱量，加熱螺旋攪拌器落下的原料、原料中的鐵礦粉與粉煤發生反應生成氧化亞鐵和二氧化碳并吸收熱量。從空心轉軸下端出來的一氧化碳、粉煤不充分燃燒產生的一氧化碳和從出氣保溫管出來的氣體中含有的一氧化碳一起與螺旋攪拌器中下滑的部分鐵礦粉和氧化亞鐵發生反應生成二氧化碳和海綿鐵。一氧化碳發生器產生的第一部分一氧化碳經過一氧化碳壓縮機的壓縮和通過熱風爐加熱后從豎爐還原爐下部進入海綿鐵中，一氧化碳氣體與海綿鐵上面未發生反應的鐵礦粉和氧化亞鐵發生化學反應生成二氧化碳和鐵，同時產生熱量加熱鐵礦粉和熔劑，一氧化碳與鐵礦粉和氧化亞鐵經過還原后形成海綿鐵沉到豎爐還原爐下部。從豎爐還原爐的上部側面的出煙管裝出來的含有大量的一氧化碳的氣體通過布袋除塵器除去灰塵后進入熱風爐的燃燒器中燃燒、加熱從一氧化碳發生器中出來的月氧化亞鐵經過一氧化碳壓縮機的壓縮后第一部分一氧化碳的氣體。鐵礦經過還原后形成海綿鐵沉到豎爐還原爐下部，被海綿鐵被螺旋輸送機送到熔融氣化爐上部的爐箅上。一號煤粉噴射裝置把煤粉噴入熔融氣化爐內的爐箅下方燃燒，粉煤燃燒產生的熱量熔化落入熔融氣化爐的爐箅上的海綿鐵和爐渣，還有一部分粉煤落入熔化的鐵水和熔化的爐渣后熔解析成為熔解成為熔解碳。熔解碳在高溫下與氧化亞鐵發生反應生成鐵和二氧化碳，在熔融氣化爐的熔液中產生大量的二氧化碳氣泡，攪拌熔融氣化爐中的熔液使熔液中的氧化鐵盡數還原。在熔融氣化爐里熔化的爐渣和鐵水溫度達到1700°C，熔融氣化爐中產生的廢熱氣向上升騰加熱落下來的粉煤和鐵水。一氧化碳發生器產生的一氧化碳經過一氧化碳壓縮機的壓縮后第二部分一氧化碳從插入熔融還原焊料的熔液中的氣水冷卻噴嘴噴出與熔化的氧化亞鐵和氧化鐵發生反應生成鐵和二氧化碳并釋放出熱量。爐渣液從鐵水上面熔融氣化爐出口流出，鐵水從熔融氣化爐的底部側面流出。
[0006]上海寶鋼從澳大利亞進口的COREX熔融還原煉鐵設備，把燒結的球團礦、少部分塊礦熔劑通過原料輸送機輸送到分布式原料投放裝置里。然后通過把分布式原料投放裝置里把燒結的球團礦、少部分塊礦熔劑投放到豎爐還原爐里。制作燒結球團礦需要成本，燒結球團礦堆放在豎爐還原爐里，只有燒結球團礦之間的空隙可以透氣;燒結球團礦散開后會堵塞豎爐還原爐，需要打開豎爐還原爐頂部，再用豎爐專用的管道疏通機把豎爐還原爐疏通。而栗發明COREX熔融還原煉鐵方法:把鐵礦粉、粉煤和熔劑通過原料輸送機輸送到分布式原料投放裝置里。齒輪減速電機的輸出軸上裝有的主動齒輪通過從動齒輪帶動空心轉軸轉動，空心轉軸帶動豎爐還原爐頂部的分布式原料投放裝置轉動把原料投放到豎爐還原爐里。原料是鐵礦粉、粉煤和熔劑不需要加工，所以成本很低。原料在深爐還原爐中的螺旋攪拌器里流動，原料粉粒之間有很大的空隙，不會造成豎爐還原爐的堵塞。只需要很小壓強的一氧化碳就可以吹入豎爐還原爐中的緩慢鐵中。而不需要像需要像現有COREX熔融還原煉鐵設備那樣使用六公斤壓強的一氧化碳。現有的COREX熔融還原煉鐵設備中的豎爐還原爐和熔融氣化爐中都使用噴入粉煤燃燒裝置，而只有一氧化碳與鐵礦發生反應生成生成二氧化碳和鐵產生的熱量太小、使原料或鐵水升溫太小，所以鐵入豎爐還原爐的一氧化碳需要加熱到900°C。而且需要的一氧化碳數量很多。現有的還原氣都是通過水煤氣法生產的，還原氣中含有大量的氫氣，氫氣與氧化鐵發生反應生成水蒸汽和鐵，豎直比熱高、升溫時吸收大量的熱量影響升溫，水蒸汽在常玩玩下排放、冷卻成液態水釋放出汽化熱，造成熱量損失。上海寶鋼從澳大利亞進口的COREX熔融還原煉鐵設備生產相同噸位的鐵需要的煤炭，要比高爐高出一倍;所以，上海寶鋼從澳大利亞進口的COREX熔融還原煉鐵設備并不節能。
【附圖說明】
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[0007]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做更具體詳細的說明。
[0008]圖1是本發明一種COREX熔融還原煉鐵設備的原理圖。
【具體實施方式】
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[0009]圖1所示，本發明一種⑶REX熔融還原煉鐵設備主要由:豎爐還原豎爐8、分布式原料投放裝置2、螺旋擠壓海綿鐵輸送機14、熔融氣化爐15、原料輸送機1、陶瓷纖維編織的布袋除塵器12、熱風爐13、一氧化碳發生器10和一氧化碳壓縮機11組成。COREX煉鐵原理如下:用原料輸送機I把將鐵礦粉、粉煤和熔劑輸送到分布式原料投放裝置2里，將鐵礦粉、粉煤和熔劑(石灰石和石英)通過分布式原料投放裝置2間斷地投放到豎爐還原爐中。一氧化碳發生器10產生的一氧化碳經過一氧化碳壓縮機11的壓縮后第一部分一氧化碳通過熱風爐13加熱后從豎爐還原爐8下部進入海綿鐵中，一氧化碳氣體與海綿鐵上面的鐵礦粉發生化學反應生成二氧化碳和鐵，同時產生熱量加熱鐵礦粉和熔劑。鐵礦經過還原后形成海綿鐵沉到豎爐下還原爐8部，出煙管裝在豎爐還原爐的8上部側面，被海綿鐵被螺旋輸送機1414送到熔融氣化爐15中。熔融氣化爐15的上部裝有水冷爐箅16，爐箅16條中空、有水流過。一號煤粉噴射裝置18把煤粉噴入熔融氣化爐內15的爐箅16下方燃燒。一號煤粉噴射裝置1818結構如下:裝在粉煤罐底部漏斗上的電動漏斗上的電動旋轉蝶閥份批把粉煤罐中的粉煤漏到風力輸送管中，富氧發生器產生的高壓富氧把漏到風力輸送管中的粉煤噴入熔融氣化爐15中燃燒，粉煤燃燒產生的熱量熔化落入熔融氣化爐中的海綿鐵和爐渣;還有一部分粉煤落入熔化的鐵水和熔化的爐渣后熔解析成為熔解成為熔解碳，熔解碳在高溫下與氧化亞鐵發生反應生成鐵和二氧化碳，在熔融氣化爐15的熔液中產生大量的二氧化碳氣泡，攪拌熔融氣化爐15中的熔液使熔液中的氧化鐵盡數還原。在熔融氣化爐里熔化的爐渣和鐵水溫度達到1700°C，熔融氣化爐15中產生的廢熱氣向上升騰加熱落下來的粉煤和鐵水。一氧化碳發生器10產生的一氧化碳經過一氧化碳壓縮機11的壓縮后第二部分一氧化碳從插入熔融還原焊料的熔液中的氣水冷卻噴嘴噴出與熔化的氧化亞鐵和氧化鐵發生反應生成鐵和二氧化碳并釋放出熱量，爐渣液從鐵水上面熔融氣化爐出口流出，鐵水從熔融氣化爐的地板側嗎流出。齒輪減速電機3的輸出軸上裝有的主動齒輪4與空心轉軸6上裝有的從動齒輪5嚙合。空心轉軸6帶動豎爐還原爐8頂部的分布式原料投放裝置2轉動，再帶動豎爐還原爐8中的螺旋攪拌器7轉動。螺旋攪拌器7涂耐高溫和耐磨的陶瓷，螺旋攪拌器7上有許多小孔。一氧化碳發生器10產生的一氧化碳經過一氧化碳壓縮機11的壓縮后第三部分一氧化碳通過與空心轉軸活6動連接的煤氣管進入空心轉軸6，冷卻空心轉軸6，然后從空心轉軸6的下端吹出與從螺旋攪拌器7落下的鐵礦粉發生反應、生成二氧化碳和鐵，同時釋放出大量的熱。從熔融氣化爐15上部出來的含有大量的一氧化碳的高溫煤氣通過出氣保溫管17送到豎爐還原8爐的鐵礦粉層上方的空間。二號煤粉噴射裝置9把煤粉噴入熔融氣化爐15的出氣保溫管17在豎爐8還原爐的出氣口上方的空間，從熔融氣化爐15的出氣保溫管17吹出的熱氣體加熱從二號煤粉噴射裝置9噴出的煤粉和富氧而使煤粉不充分地燃燒、產生大量的一氧化碳并釋放出熱量，加熱螺旋攪拌器7落下的鐵礦粉，二號煤粉噴射裝置9的結構與一號煤粉噴射裝置18結構相同。
[0010]圖1所示，本發明COREX熔融還原煉鐵方法:把鐵礦粉、粉煤和熔劑通過原料輸送機I輸送到分布式原料投放裝置2里。齒輪減速電機3的輸出軸上裝有的主動齒輪4通過從動齒輪5帶動空心轉軸6轉動，空心轉軸6帶動豎爐還原爐8頂部的分布式原料投放裝置2轉動把原料投放到豎爐還原爐8里，豎爐還原爐8上裝有的料位傳感器檢測豎爐還原爐8中海綿鐵的料位高度，根據豎爐還原爐8中海綿鐵的料位高度調節齒輪減速電機3的轉速，從而調節分布式原料投放裝置2投放原料的速度。空心轉軸6轉動帶動豎爐還原爐8中的螺旋攪拌器7轉動，一部分原料沿著螺旋板滑動，另一部分原料從螺旋板上漏到下層螺旋板上，然后沿著螺旋板滑動。一氧化碳發生器10產生的一氧化碳經過一氧化碳壓縮機11的壓縮后第三部分一氧化碳通過與空心轉軸6活動連接的煤氣管進入空心轉軸6，冷卻空心轉軸6，然后從空心轉軸6的下端吹出。二號煤粉噴射裝置9把煤粉噴入熔融氣化爐15的出氣保溫管17在豎爐還原爐8的出氣口上方的空間；從熔融氣化爐15的出氣保溫管17吹出的熱氣體加熱從二號煤粉噴射裝置9噴出的煤粉和富氧而使煤粉不充分地燃燒、產生大量的一氧化碳并釋放出熱量，加熱螺旋攪拌器7落下的原料、原料中的鐵礦粉與粉煤發生反應生成氧化亞鐵和二氧化碳并吸收熱量。從空心轉軸6下端出來的一氧化碳、粉煤不充分燃燒產生的一氧化碳和從出氣保溫管17出來的氣體中含有的一氧化碳一起與螺旋攪拌器7中下滑的部分鐵礦粉和氧化亞鐵發生反應生成二氧化碳和海綿鐵。一氧化碳發生器10產生的第一部分一氧化碳經過一氧化碳壓縮機11的壓縮和通過熱風爐13加熱后從豎爐還原爐8下部進入海綿鐵中，一氧化碳氣體與海綿鐵上面未發生反應的鐵礦粉和氧化亞鐵發生化學反應生成二氧化碳和鐵，同時產生熱量加熱鐵礦粉和熔劑，一氧化碳與鐵礦粉和氧化亞鐵經過還原后形成海綿鐵沉到豎爐還原爐8下部。從豎爐還原爐8的上部側面的出煙管裝出來的含有大量的一氧化碳的氣體通過布袋除塵器12除去灰塵后進入熱風爐13的燃燒器中燃燒、加熱從一氧化碳發生器10中出來的月氧化亞鐵經過一氧化碳壓縮機11的壓縮后第一部分一氧化碳的氣體。鐵礦經過還原后形成海綿鐵沉到豎爐還原爐8下部，被海綿鐵被螺旋輸送機14送到熔融氣化爐15上部的爐箅16上。一號煤粉噴射裝置18把煤粉噴入熔融氣化爐15內的爐箅16下方燃燒，粉煤燃燒產生的熱量熔化落入熔融氣化爐15的爐箅16上的海綿鐵和爐渣，還有一部分粉煤落入熔化的鐵水和熔化的爐渣后熔解析成為熔解成為熔解碳。熔解碳在高溫下與氧化亞鐵發生反應生成鐵和二氧化碳，在熔融氣化爐15的熔液中產生大量的二氧化碳氣泡，攪拌熔融氣化爐中的熔液使熔液中的氧化鐵盡數還原。在熔融氣化爐15里熔化的爐渣和鐵水溫度達到1700°C，熔融氣化爐中產生的廢熱氣向上升騰加熱落下來的粉煤和鐵水。一氧化碳發生器10產生的一氧化碳經過一氧化碳壓縮機11的壓縮后第二部分一氧化碳從插入熔融還原焊料的熔液中的氣水冷卻噴嘴噴出與熔化的氧化亞鐵和氧化鐵發生反應生成鐵和二氧化碳并釋放出熱量。爐渣液從鐵水上面熔融氣化爐15出口流出，鐵水從熔融氣化爐15的底部側面流出。
【主權項】
1.一種COREX熔融還原煉鐵設備，COREX爐主要由:豎爐還原豎爐、分布式原料投放裝置、螺旋擠壓海綿鐵輸送機、熔融氣化爐、原料輸送機、陶瓷纖維編織的布袋除塵器、熱風爐、一氧化碳發生器和一氧化碳壓縮機組成，COREX煉鐵原理如下:用原料輸送機把將鐵礦粉、粉煤和熔劑輸送到分布式原料投放裝置里，將鐵礦粉、粉煤和熔劑(石灰石和石英)通過分布式原料投放裝置間斷地投放到豎爐還原爐中，一氧化碳發生器產生的一氧化碳經過一氧化碳壓縮機的壓縮后第一部分一氧化碳通過熱風爐加熱后從豎爐還原爐下部進入海綿鐵中，一氧化碳氣體與海綿鐵上面的鐵礦粉發生化學反應生成二氧化碳和鐵，同時產生熱量加熱鐵礦粉和熔劑，鐵礦經過還原后形成海綿鐵沉到豎爐還原爐下部，出煙管裝在豎爐還原爐的上部側面，海綿鐵被螺旋輸送機送到熔融氣化爐中，熔融氣化爐的上部裝有水冷爐箅，爐箅條中空、有水流過；一號煤粉噴射裝置把煤粉噴入熔融氣化爐內的爐箅下方燃燒，一號煤粉噴射裝置結構如下:裝在粉煤罐底部漏斗上的電動漏斗上的電動旋轉蝶閥份批把粉煤罐中的粉煤漏到風力輸送管中，富氧發生器產生的高壓富氧把漏到風力輸送管中的粉煤噴入熔融氣化爐中燃燒，粉煤燃燒產生的熱量熔化落入熔融氣化爐中的海綿鐵和爐渣，還有一部分粉煤落入熔化的鐵水和熔化的爐渣后熔解析成為熔解成為熔解碳，熔解碳在高溫下與氧化亞鐵發生反應生成鐵和二氧化碳，在熔融氣化爐的熔液中產生大量的二氧化碳氣泡，攪拌熔融氣化爐中的熔液使熔液中的氧化鐵盡數還原，在熔融氣化爐里熔化的爐渣和鐵水溫度達到1700°C，熔融氣化爐中產生的廢熱氣向上升騰加熱落下來的粉煤和鐵水，一氧化碳發生器產生的一氧化碳經過一氧化碳壓縮機的壓縮后第二部分一氧化碳從插入熔融還原焊料的熔液中的氣水冷卻噴嘴噴出與熔化的氧化亞鐵和氧化鐵發生反應生成鐵和二氧化碳并釋放出熱量，爐渣液從鐵水上面熔融氣化爐出口流出，鐵水從熔融氣化爐的地板側嗎流出；其特征在于:齒輪減速電機(3)的輸出軸上裝有的主動齒輪(4)與空心轉軸(6)上裝有的從動齒輪(5)嚙合，空心轉軸(6)帶動所述豎爐還原爐O頂部的所述分布式原料投放裝置(2)轉動，再帶動所述豎爐還原爐(8)中的螺旋攪拌器(7)轉動，螺旋攪拌器(7)涂耐高溫和耐磨的陶瓷，螺旋攪拌器(7)上有許多小孔，所述一氧化碳發生器(10)產生的一氧化碳經過所述一氧化碳壓縮機(11)的壓縮后第三部分一氧化碳通過與空心轉軸(6)活動連接的煤氣管進入空心轉軸(6)，冷卻空心轉軸(6)，然后從空心轉軸(6)的下端吹出與從螺旋攪拌器(7)落下的鐵礦粉發生反應、生成二氧化碳和鐵，同時釋放出大量的熱，從所述熔融氣化爐(15)上部出來的含有大量的一氧化碳的高溫煤氣通過出氣保溫管(17)送到所述豎爐還原爐(8)的鐵礦粉層上方的空間，二號煤粉噴射裝置(9)把煤粉噴入所述熔融氣化爐(15)的出氣保溫管(17)在所述豎爐還原爐(8)的出氣口上方的空間，從所述熔融氣化爐(15)的出氣保溫管(17)吹出的熱氣體加熱從二號煤粉噴射裝置(9)噴出的煤粉和富氧而使煤粉不充分地燃燒、產生大量的一氧化碳并釋放出熱量，加熱螺旋攪拌器(7)落下的鐵礦粉，二號煤粉噴射裝置(9)的結構與所述一號煤粉噴射裝置(18)結構相同。2.COREX熔融還原煉鐵方法，其特征在于:把鐵礦粉、粉煤和熔劑通過原料輸送機(I)輸送到分布式原料投放裝置(2)里，齒輪減速電機(3)的輸出軸上裝有的主動齒輪(4)通過從動齒輪(5)帶動空心轉軸(6)轉動，空心轉軸(6)帶動豎爐還原爐(8)頂部的分布式原料投放裝置(2)轉動把原料投放到豎爐還原爐(8)里，豎爐還原爐(8)上裝有的料位傳感器檢測豎爐還原爐(8)中海綿鐵的料位高度，根據豎爐還原爐(8)中海綿鐵的料位高度調節齒輪減速電機(3)的轉速，從而調節分布式原料投放裝置(2)投放原料的速度，空心轉軸(6)轉動帶動豎爐還原爐(8)中的螺旋攪拌器(7)轉動，一部分原料沿著螺旋板滑動，另一部分原料從螺旋板上漏到下層螺旋板上，然后沿著螺旋板滑動，一氧化碳發生器(10)產生的一氧化碳經過一氧化碳壓縮機(11)的壓縮后的第三部分一氧化碳通過與空心轉軸(6)活動連接的煤氣管進入空心轉軸(6)，冷卻空心轉軸(6)，然后從空心轉軸(6)的下端吹出，二號煤粉噴射裝置(9)把煤粉噴入熔融氣化爐(15)的出氣保溫管(17)在豎爐還原爐的(8)出氣口上方的空間，從熔融氣化爐(15)的出氣保溫管(17)吹出的熱氣體加熱從二號煤粉噴射裝置(9)噴出的煤粉和富氧而使煤粉不充分地燃燒、產生大量的一氧化碳并釋放出熱量，加熱螺旋攪拌器(7)落下的原料、原料中的鐵礦粉與粉煤發生反應生成氧化亞鐵和二氧化碳并吸收熱量，從空心轉軸(6)下端出來的一氧化碳、粉煤不充分燃燒產生的一氧化碳和從出氣保溫管(17)出來的氣體中含有的一氧化碳一起與螺旋攪拌器(7)中下滑的部分鐵礦粉和氧化亞鐵發生反應生成二氧化碳和海綿鐵，一氧化碳發生器(10)產生的第一部分一氧化碳經過一氧化碳壓縮機(11)的壓縮和通過熱風爐加(13)熱后從豎爐還原爐(8)下部進入海綿鐵中，一氧化碳氣體與海綿鐵上面未發生反應的鐵礦粉和氧化亞鐵發生化學反應生成二氧化碳和鐵，同時產生熱量加熱鐵礦粉和熔劑，一氧化碳與鐵礦粉和氧化亞鐵經過還原后形成海綿鐵沉到豎爐還原爐(8)下部，從豎爐還原爐(8)的上部側面的出煙管裝出來的含有大量的一氧化碳的氣體通過布袋除塵器(12)除去灰塵后進入熱風爐(13)的燃燒器中燃燒、加熱從一氧化碳發生器(10)中出來的月氧化亞鐵經過一氧化碳壓縮機(11)的壓縮后第一部分一氧化碳的氣體，鐵礦經過還原后形成海綿鐵沉到豎爐還(8)下部，被海綿鐵被螺旋輸送機(14)送到熔融氣化爐(15)上部的爐箅(16)上；一號煤粉噴射裝置(18)把煤粉噴入熔融氣化爐(15)內的爐箅(16)下方燃燒，粉煤燃燒產生的熱量熔化落入熔融氣化爐(15)的爐箅(16)上的海綿鐵和爐渣，還有一部分粉煤落入熔化的鐵水和熔化的爐渣后熔解析成為熔解成為熔解碳，熔解碳在高溫下與氧化亞鐵發生反應生成鐵和二氧化碳，在熔融氣化爐(15)的熔液中產生大量的二氧化碳氣泡，攪拌熔融氣化爐中的熔液使熔液中的氧化鐵盡數還原，在熔融氣化爐(I5)里熔化的爐渣和鐵水溫度達到17000C，熔融氣化爐(15)中產生的廢熱氣向上升騰加熱落下來的粉煤和鐵水，一氧化碳發生器(10)產生的一氧化碳經過一氧化碳壓縮機(11)的壓縮后第二部分一氧化碳從插入熔融還原焊料的熔液中的氣水冷卻噴嘴噴出與熔化的氧化亞鐵和氧化鐵發生反應生成鐵和二氧化碳并釋放出熱量，爐渣液從鐵水上面熔融氣化爐(15)出口流出，鐵水從熔融氣化爐(15)的底部側面流出。
【文檔編號】C21B13/14GK106086282SQ201610544691
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月22日
【發明人】張英華
【申請人】張英華