專利名稱：回收鐵粉的設備和包括該設備的制造鐵水的設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回收粉礦的設備和一種具有該回收粉礦的設備的制造鐵 水的設備，更具體地講，涉及一種用于收集在尾氣中存在的粉礦并將回收的 粉礦循環(huán)利用的回收粉礦的設備和一種包括該回收粉礦的設備的制造鐵水的設備。
背景技術(shù)：
鋼鐵產(chǎn)業(yè)是為建筑和汽車、輪船、家用電器及我們使用的很多其它產(chǎn)品 的制造提供所需要的基礎(chǔ)材料的核心產(chǎn)業(yè)。鋼鐵產(chǎn)業(yè)也是與人類共同進步的 具有最長歷史之一的產(chǎn)業(yè)。在鋼鐵產(chǎn)業(yè)中起到關(guān)鍵作用的鐵廠中，在利用作 為原材料的鐵礦石和煤生產(chǎn)鐵水(處于熔融態(tài)的生鐵)之后，由鐵水生產(chǎn)鋼， 然后供應給客戶。
當前，世界鐵產(chǎn)量的大約60%是利用自14世紀以來發(fā)展的高爐生產(chǎn)的。 根據(jù)高爐法，將經(jīng)過燒結(jié)工藝的鐵礦石和利用煙煤作為原料生產(chǎn)的焦炭一起 裝進高爐中，并向高爐中提供氧氣以將鐵礦石還原成鐵，從而生產(chǎn)鐵水。
考慮到反應的特性，制造鐵水的工廠中最普遍的高爐法要求原材料具有 至少預定等級的強度并具有在爐內(nèi)能夠保證滲透性的粒度。由于這種原因， 如上所述，使用通過處理特定原煤得到的焦炭作為將要用作燃料和還原劑的 碳源。此外，經(jīng)過連續(xù)成塊工藝的燒結(jié)礦主要被用作鐵源。
因此，現(xiàn)代高爐法需要原材料預處理設備，例如焦炭生產(chǎn)設備和燒結(jié)設 備。即，除了高爐，現(xiàn)代高爐法需要配備輔助設施，還需要具有防止和使輔 助設施產(chǎn)生的污染最小化的設備。因此，存在由于在額外的設施和設備上的 大量投資導致生產(chǎn)成本升高的問題。
為解決高爐法的這些問題，在全世界的鐵工廠中已經(jīng)作出了巨大努力， 來開發(fā)通過直接使用原煤作為燃料和還原劑并通過直接使用占世界礦石產(chǎn)量 80%以上的粉礦來生產(chǎn)鐵水的冶煉還原工藝。
根據(jù)冶煉還原工藝的制造鐵水的設備包括還原反應器，用于還原鐵礦石；熔融氣化爐，在熔融氣化爐中形成煤填充床。熔融氣化爐與還原反應器 相連。在室溫下粉礦和添加劑被加入到流化床還原反應器中以進行預還原。
由于從熔融氣化爐將熱的還原氣體提供到流化床還原反應器中，所以處 于室溫的粉礦和添加劑的溫度通過接觸熱的還原氣體而升高。室溫下的粉礦 和添加劑在流化床還原反應器中被還原并成為可塑體(plasticized )。將粉礦 裝入鐵粉存儲箱中存儲，然后通過制造團礦的設備將粉礦制成團礦，然后將
同時，當從流化床還原反應器將粉礦裝入鐵粉存儲箱時，流化床還原反 應器中的尾氣也被一起裝入到鐵粉存儲箱中。在通過連接到粉礦存儲箱的尾 氣管將尾氣轉(zhuǎn)移到尾氣處理設備后，尾氣中含有的粉塵被去除且尾氣被冷卻， 然后將尾氣排出。然而，從粉礦存儲箱中排出的尾氣含有大量的粉礦。這導 致粉塵收集設備被堵塞并使產(chǎn)生的廢渣量增加，從而增加原生產(chǎn)成本。此外， 通過排出的氣體分散的粉塵污染空氣。
為了降低原生產(chǎn)成本并減少空氣污染，提供了 一種通過收集從鐵粉存儲 箱排出的尾氣中存在的粉礦并將收集的粉礦循環(huán)利用來回收鐵粉的設備。此 外，提供一種包括該回收鐵粉的設備的制造鐵水的設備。 技術(shù)方案
根據(jù)本發(fā)明實施例的回收鐵粉的設備包括鐵粉存儲箱和旋風分離器，旋 風分離器收集在從鐵粉存儲箱提供的尾氣中的鐵粉。
回收鐵粉的設備還可以包括尾氣管，尾氣管被安裝為從鐵粉存儲箱的上 側(cè)連接到旋風分離器的側(cè)表面，尾氣管將尾氣從鐵粉存儲箱提供給旋風分離 器。此外，回收鐵粉的設備還可以包括滑門(slidegate)，滑門安裝在旋風分 離器下方，滑門將收集的鐵粉裝入鐵粉存儲箱。
滑門可以包括第一滑門，連接到旋風分離器的下側(cè)；第二滑門，連接 到鐵粉存儲箱的上側(cè)；回收漏斗(hopper),布置在第一滑門和第二滑門之間。
回收鐵粉的設備還可以包括供氣裝置，供氣裝置安裝為連接到回收漏斗 并在回收漏斗中形成正壓。供氣裝置可以向回收漏斗提供氮氣。
回收鐵粉的設備還可以包括旁路線(bypass lme)，旁路線連接到尾氣管

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題以使尾氣不經(jīng)過旋風分離器而排出到排氣系統(tǒng)?；厥砧F粉的設備還可以包括 安裝在旋風分離器上側(cè)的旋風尾氣管，旋風尾氣管將旋風分離器中與鐵粉分 離后的尾氣排到排氣系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明實施例的制造鐵水的設備包括至少一個流化床還原反應器， 所述至少 一個流化床還原反應器還原鐵粉并使鐵粉成為可塑體；回收鐵粉的 設備，從流化床還原反應器排出的鐵粉被裝入回收鐵粉的設備；制造壓縮鐵 的設備，制造壓縮鐵的設備將回收鐵粉的設備提供的鐵粉鑄模并制造壓縮鐵； 熔融氣化爐，壓縮鐵被裝入熔融氣化爐，氧氣被注入熔融氣化爐，熔融氣化 爐制造鐵水；還原氣體供給線，將從熔融氣化爐排出的還原氣體提供給流化 床還原反應器。
本。此外，減少了包含在尾氣中的鐵粉的量以防止除塵設備的管道被堵塞， 從而可以提高安裝操作效率并減少尾氣導致的空氣污染。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的制造鐵水的設備的示意圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的回收鐵粉的設備的示意圖； 圖3和圖4分別是示出回收鐵粉的設備的運行狀態(tài)的示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員容易地執(zhí)行本發(fā)明，以下，將參照最優(yōu) 選實施例和附圖來詳細說明本發(fā)明的示例性實施例。然而，實施例只是舉例 說明本發(fā)明，本發(fā)明不限于此。
圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的制造鐵水的設備100。圖1中示 出的制造鐵水的設備100的結(jié)構(gòu)只是舉例說明本發(fā)明，本發(fā)明不限于此。因 此，制造鐵水的設備100可以形成為其它結(jié)構(gòu)且可以包括其它裝置。
如圖1所示，制造鐵水的設備100包括作為還原反應器的流化床還原反 應器IO、回收鐵粉的設備20、制造壓縮鐵的設備30、熔融氣化爐40和還原 氣體供給線50。此外，制造鐵水的設備IOO還可以包括連接在制造壓縮鐵的 設備30和熔融氣化爐40之間的熱壓平衡裝置60。此外，制造鐵水的設備100 可以包括制造鐵水所需的其它裝置。流化床形成在彼此連接的流化床反應器10中以在流化床中還原鐵礦粉。
通過還原氣體供給線50將從熔融氣化爐40排出的還原氣體供應給每個流化 床還原反應器10。還原氣體在流化床還原反應器10中流動并還原鐵礦粉。
在這種情況下，可以通過將添加劑與鐵礦粉混合來使用添加劑。
同時，可以提供多個流化床還原反應器10。例如，如圖l所示，流化床 還原反應器10包括預熱還原反應器10a、第一預還原反應器10b、第二預還 原反應器10c和最終還原反應器10d。
回收鐵粉的設備20連接到最終還原反應器10d并回收還原的鐵粉?；厥?鐵粉的設備20將還原的鐵粉作為還原材料提供給安裝在回收鐵粉的設備20 之下的制造壓縮鐵的設備30。下文中將解釋對回收鐵粉的設備20進行的詳 細描述。
制造壓縮鐵的設備30將所述還原材料壓縮以保證熔融氣化爐40的滲透 性并防止粉塵擴散。制造壓縮鐵的設備30包括裝料漏斗32、 一對輥34、破 碎機36和壓縮鐵存儲箱38。此外，如果需要，制造壓縮鐵的設備30還可以 包括其它裝置。
裝料漏斗32回收從回收鐵粉的設備20提供的還原材料， 一對輥34將還 原材料壓縮以制造壓縮的還原材料。破碎機36將壓縮的還原材料破碎成合適 的尺寸，壓縮鐵存儲箱38臨時存儲破碎的還原材料。
熱壓平衡裝置60位于制造壓縮鐵的設備30和熔融氣化爐40之間。熱壓 平衡裝置60安裝在熔融氣化爐40之上以控制熔融氣化爐40的壓力。由于熔 融氣化爐40中的壓力高，熱壓平衡裝置60均勻地控制壓力，從而容易地將 破碎的壓縮鐵裝進熔融氣化爐40中。
將塊煤或由煤粉模制的型煤提供給熔融氣化爐40，從而在熔融氣化爐40 中形成煤填充床。裝入熔融氣化爐40的塊煤或型煤通過在煤填充床的上部的 熱解反應和在煤填充床的下部的由氧氣引起的燃燒反應而氣化。
到最終還原反應器10d的后端部的還原氣體供給線50被提供到流化床還原反 應器IO,從而作為還原劑和流態(tài)化氣體被使用。下面將更詳細地描述圖1中 的回收鐵粉的設備20。
圖2示意性地示出了圖1的回收鐵粉的設備20。
回收鐵粉的設備20包括鐵粉存儲箱22、尾氣管24、旋風分離器26、滑門28和旁路線29。鐵粉存儲箱22連接到上述流化床還原反應器10 (示出在 圖1中，下同)。鐵粉存儲箱22存儲流化床還原反應器IO提供的鐵粉。尾氣 管24布置為將鐵粉存儲箱22的上側(cè)和旋風分離器26的側(cè)表面連接。尾氣通 過尾氣管24傳遞到旋風分離器26。尾氣包含大量的鐵粉。
尾氣管26a安裝在旋風分離器26之上，滑門28安裝在旋風分離器26 之下?；T28具有能夠打開和關(guān)閉的結(jié)構(gòu)以將收集在旋風分離器26中的鐵 粉再裝進鐵粉存儲箱22。
此外，滑門28可以包括第一滑門28a，與旋風分離器26的下側(cè)連接； 第二滑門28b，與鐵粉存儲箱22的上側(cè)連接；回收漏斗28c，設置為連接在 第 一滑門28a和第二滑門28b之間。在這種情況下，第 一滑門28a和第二滑 門28b獨立地打開和關(guān)閉。旁路線29從尾氣管24不經(jīng)過旋風分離器26連接 到排氣系統(tǒng)(未示出)。
在具有上述結(jié)構(gòu)的回收鐵粉的設備20中，從鐵粉存儲箱22排出的尾氣 中含有的鐵粉在通過尾氣管24之后進入旋風分離器26。在這種情況下，鐵 粉在旋風分離器26中下沉，鐵粉由于比重差異被分離，同時分離出鐵粉后的 尾氣從旋風尾氣管26a排到排氣系統(tǒng)(未示出)并經(jīng)過除塵工序。在這種情 況下，下沉到旋風分離器26下側(cè)的鐵粉穿過滑門28再進入鐵粉存儲箱22。 同時，如果旋風分離器26被堵塞或出現(xiàn)故障，則鐵粉存儲箱22中的尾氣不 穿過旋風分離器26,而是穿過尾氣管24和旁路線29，從而排到排氣系統(tǒng)(未 示出)中并經(jīng)過除塵工序。
圖3和圖4是分別示出滑門28的運行狀態(tài)的示意圖。
如圖3所示，在第二滑門28b關(guān)閉且供氣裝置28d連接到滑門28的狀態(tài) 下，第一滑門28a打開以將在旋風分離器26中收集的鐵粉再裝入。在這種情 況下，第一滑門28a打開大約10秒。從第一滑門28a下來的鐵粉回收在安裝 在第一滑門28a和第二滑門28b之間的回收漏斗28c中。
之后，如圖4所示，在第一滑門28a關(guān)閉時，第二滑門28b打開。在這 種情況下，在第二滑門28b打開的同時，供氣裝置28d向回收漏斗28c提供 諸如氮氣的惰性的氣體。因此，回收漏斗28c中的壓力變得比鐵粉存儲箱22 中的壓力高。因此，防止了鐵粉由于鐵粉存儲箱22中的壓力而被排出鐵粉存 儲箱22。如上所述，收集在旋風分離器26中的鐵粉在穿過滑門28之后被再 次裝進鐵粉存儲箱22。將鐵粉供應到制造壓縮鐵的設備再利用。同時，從旋風尾氣管排出的尾氣在排氣系統(tǒng)中經(jīng)過除塵工序去除尾氣中
的粉塵。實施除塵工序的排氣系統(tǒng)可以包括預除塵器、排氣氣泡器(bubbler )、排氣除塵器和排氣壓縮機。進入排氣系統(tǒng)的尾氣在預除塵器和排氣除塵器中經(jīng)歷兩級除塵工序。
在這種情況下，如上所述，鐵粉再次收集在回收鐵粉的設備中并裝入鐵粉存儲箱，從而相對減少了從尾氣管排出的尾氣中鐵粉的量。因此，很大程度上減少了排氣系統(tǒng)的管道由于鐵粉而堵塞的現(xiàn)象。
盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的示例性實施例具體示出并描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應該理解的是，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形式和細節(jié)上作出各種改變。
權(quán)利要求
1、一種回收鐵粉的設備，所述設備包括鐵粉存儲箱；旋風分離器，收集從鐵粉存儲箱提供的尾氣中的鐵粉。
2、 如權(quán)利要求1所述的設備，所述設備還包括尾氣管，尾氣管安裝為從 鐵粉存儲箱的上側(cè)連接到旋風分離器的側(cè)表面，尾氣管將鐵粉存儲箱中的尾 氣提供給旋風分離器。
3、 如權(quán)利要求2所述的設備，所述設備還包括滑門，滑門安裝在旋風分 離器下方，滑門將收集的鐵粉裝入鐵粉存儲箱。
4、 如權(quán)利要求3所述的設備，其中，滑門包括 第一滑門，連接到旋風分離器的下側(cè)；第二滑門，連接到鐵粉存儲箱的上側(cè)； 回收漏斗，布置在第一滑門和第二滑門之間。
5、 如權(quán)利要求4所述的設備，所述設備還包括供氣裝置，供氣裝置安裝 為連接到回收漏斗并在回收漏斗中形成正壓。
6、 如權(quán)利要求5所述的設備，其中，供氣裝置向回收漏斗提供氮氣。
7、 如權(quán)利要求2所述的設備，所述設備還包括旁路線，旁路線連接到尾 氣管以使尾氣不經(jīng)過旋風分離器而排出到排氣系統(tǒng)。
8、 如權(quán)利要求1所述的設備，所述設備還包括旋風尾氣管，旋風尾氣管 安裝在旋風分離器上側(cè)，旋風尾氣管將旋風分離器中與鐵粉分離后的尾氣排 到排氣系統(tǒng)。
9、 一種制造鐵水的設備，所述設備包括至少一個流化床還原反應器，所述至少一個流化床還原反應器還原鐵粉 并使鐵粉成為可塑體；回收鐵粉的設備，從流化床還原反應器排出的鐵粉被裝入回收鐵粉的設備；制造壓縮鐵的設備，制造壓縮鐵的設備將回收鐵粉的設備提供的鐵粉鑄 模并制造壓縮鐵；熔融氣化爐，壓縮4失纟皮裝入熔融氣化爐，氧氣4t注入熔融氣化爐，熔融 氣化爐制造鐵水；還原氣體供給線，將從熔融氣化爐排出的還原氣體提供給流化床還原反應器，其中，回收鐵粉的設備包括鐵粉存儲箱和旋風分離器，旋風分離器收集 從鐵粉存儲箱提供的尾氣中的鐵粉。
10、 如權(quán)利要求9所述的設備，所述設備還包括尾氣管，尾氣管安裝為 從鐵粉存儲箱的上側(cè)連接到旋風分離器的側(cè)表面，尾氣管將鐵粉存儲箱中的 尾氣提供給旋風分離器。
11、 如權(quán)利要求IO所述的設備，所述設備還包括滑門，滑門安裝在旋風 分離器下方，滑門將收集的鐵粉裝入鐵粉存儲箱。
12、 如權(quán)利要求11所述的設備，其中，滑門包括 第一滑門，連接到旋風分離器的下側(cè)；第二滑門，連接到鐵粉存儲箱的上側(cè)； 回收漏斗，布置在第一滑門和第二滑門之間。
13、 如權(quán)利要求12所述的設備，所述設備還包括供氣裝置，供氣裝置安 裝為連接到回收漏斗并在回收漏斗中形成正壓。
14、 如權(quán)利要求13所述的設備，其中，供氣裝置向回收漏斗提供氮氣。
15、 如權(quán)利要求IO所述的設備，所述設備還包括旁路線，旁路線連接到 尾氣管以使尾氣不經(jīng)過旋風分離器而排出到排氣系統(tǒng)。
16、 如權(quán)利要求9所述的設備，所述設備還包括旋風尾氣管，旋風尾氣 管安裝在旋風分離器上側(cè)，旋風尾氣管將旋風分離器中與鐵粉分離后的尾氣 排到排氣系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種回收粉礦的設備和一種包括該回收粉礦的設備的制造鐵水的設備?；厥砧F粉的設備包括鐵粉存儲箱和旋風分離器，旋風分離器收集從鐵粉存儲箱提供的尾氣中的鐵粉。
文檔編號C21B13/00GK101578378SQ200780048487
公開日2009年11月11日 申請日期2007年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月27日
發(fā)明者趙一顯, 金度昇, 金洙淵 申請人:Posco公司