[发明专利]高炉炼铁原料热送热装工艺和设备

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，具体地说，涉及一种高炉炼铁原料热送热装工艺和设备。

背景技术

目前，炼铁厂炼铁原料都是在常温下装入高炉。虽然在操作上较为方便，但浪费掉了大量的热能。而且为了各种原料的冷却，还要增加有关设备。运行设备需要大量能源，进入高炉后又要为它们重新加热。具体说，以下三个环节浪费的能源是巨大的。

第一，在现有技术中，焦化厂炼焦车间都设有焦炭处理系统，将焦炉炭化室内推出的红焦，经湿法熄焦或干法熄焦、输送、筛分和储存，送往炼铁厂。

传统湿熄焦的优点是工艺简单，装置占地面积小，基建投资较少，生产操作较方便。但湿熄焦的缺点也非常明显，其一，湿熄焦浪费红焦大量显热，每炼1t焦炭消耗热量约为3.15～3.36GJ，其中湿熄焦浪费的热量为1.49GJ，约占总消耗热量的45％；其二，湿熄焦时红焦急剧冷却会使焦炭裂纹增多，降低了焦炭的热稳定性，使焦炭质量降低，并且产生大量碎焦和焦末，约计15％，价值约损耗150元左右，焦炭水分含量高、波动大，入炉时损耗大量热量，不利于高炉炼铁生产；其三，在湿熄焦产生的蒸汽中，夹带残留焦炭内的酚、氰、硫化物等腐蚀性介质，侵蚀周围物体，造成周围大面积空气污染，而且随着熄焦水循环次数的增加，这种侵蚀和污染会越来越严重；其四，湿熄焦产生的蒸汽夹带着大量的粉尘，通常达200～400g/t，既污染环境，又是一种浪费。

为解决湿熄焦存在的问题，各国焦化工作者进行了不懈的努力，对湿熄焦装置及湿熄焦工艺不断进行改进，出现了低水分熄焦工艺和压力蒸汽熄焦工艺。虽然在某些方面缓解了传统湿熄焦的不足，但还不能从根本上解决能源浪费、环境污染以及焦炭质量差等方面的问题。

干法熄焦曾被指望能得到广泛应用，但部分焦化厂的操作经验与预想的相反，而且投资成本大、运行费用高，增加了对焦炭干法熄焦装备可行性的质疑，这个缺点在大型厂中尤为突出。

第二，烧结矿在烧结机上烧成后从机尾卸下时，其温度在600～1000℃，在现有技术的工艺中要冷却到150℃以下，此工艺需要投资冷却设备，同时运行也需要电能，冷却1t烧结矿浪费的热量为0.93GJ。

第三，球团经过焙烧段焙烧后，在均熟段停留一段时间，使其化学反应、重结晶、再结晶，完善后进入冷却段进行初步冷却，球团温度为500～1000℃，最后排至最终冷却段，球团矿冷却到100℃左右，此工艺同样需要投资冷却设备，同时运行也需要电能，冷却1t球团矿浪费的热量为1.22GJ。

第四，炼铁高炉由于入炉原料含水分(游离水)不稳定，常常导致炉况不稳定，生产受到影响；炉顶温度偏低致使原料中的结晶水不能较快的分解出来，炉料中的结晶水到500～600℃迅速分解，全部除去结晶水要达到800～1000℃。高温区分解结晶水，对高炉冶炼是不利的，它不仅消耗焦炭，而且吸收高温区热量，增加热消耗，降低炉缸温度。

发明内容

本发明的目的是，针对上述现有技术中存在的不足，提供一种全新的高炉炼铁原料热送热装工艺和设备。

本发明的高炉炼铁原料热送热装工艺包括以下步骤：

(1)将焦炉炭化室推出的成熟红焦经由红焦运料小车运送至红焦中转罐内，将烧结机产出的热烧结矿经由热烧结矿运料小车运送至热烧结矿中转罐内；将球团焙烧机产出的热球团矿经由热球团矿运料小车运送至热球团矿中转罐内；

(2)将上述中转罐分别作为红焦、热烧结矿和热球团矿的缓冲、保温容器，将红焦、热烧结矿和热球团矿按照与块矿的配料比依次、分批通过运料提升装置送入高炉；

利用上述中转罐的缓冲、保温作用，控制进入高炉的红焦温度为100℃～1200℃，烧结矿温度为100℃～1000℃，球团矿温度为100℃～1400℃，块矿温度为常温。

本发明的高炉炼铁原料热送热装设备包括以下装置：焦炉炭化室，烧结机，球团焙烧机，高炉，红焦中转罐，热烧结矿中转罐，热球团矿中转罐，红焦运料小车，热烧结矿运料小车，热球团矿运料小车和运料提升装置；

焦炉炭化室经由红焦运料小车与红焦中转罐相连，烧结机经由热烧结矿运料小车与热烧结矿中转罐相连，球团焙烧机经由热球团矿运料小车与热球团矿中转罐相连；

红焦中转罐、热烧结矿中转罐、热球团矿中转罐分别通过运料提升装置与高炉相连。

所述的中转罐可以采用以下结构：其内衬为耐冲击的保温材料，罐口设密封盖，密封盖朝向罐的位置设置保温材料，形状为方形、长方形、椭圆形、圆柱形或圆形。

所述的运料提升装置可以是垂直水平提升装置或斜桥提升装置。

与现有技术相比，本发明有以下优点：