[发明专利]一种菱铁矿悬浮分解闪速冶炼生铁设备及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种生铁生产设备及工艺，特别涉及一种菱铁矿悬浮分解闪速冶炼生铁生产设备及工艺。

背景技术

我国铁矿资源贫矿多、富矿少、矿石类型复杂，且可供开采的富矿资源面临枯竭，中国菱铁矿资源丰富，储量18.34亿吨，占铁矿石探明总储量的14%。而菱铁矿需要经过锻烧热解成铁氧化物，经选矿后，才能直接用于高炉炼铁，传统的高炉炼铁存在能耗高、流程长、污染大等缺点，而且对冶金焦有强烈的依赖关系，据估算2070年以后我国的焦煤资源面临枯竭，传统的高炉炼铁工艺将无法进行正常生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种低能耗，绿色清洁生产的菱铁矿悬浮分解闪速冶炼生铁设备及工艺，解决现有冶炼工艺中普遍存在的能耗高、污染大的问题。

本发明的目的是这样实现的，本发明包括菱铁矿悬浮分解闪速冶炼生铁设备和闪速冶炼生铁工艺；

所述的闪速冶炼生铁设备包括：粉磨装置、悬浮分解装置和闪速冶炼装置；粉磨装置、悬浮分解装置和闪速冶炼装置顺序连接。

所述的粉磨装置包括：原矿仓、原矿输送机、破碎机、破碎机斗提、入磨计量仓、入磨输送机、立磨、立磨斗提、粉料库；原矿仓、原矿输送机、破碎机、破碎机斗提、入磨计量仓、入磨输送机、立磨、立磨斗提入口和出口顺序搭接，立磨斗提出口位于与粉料库入口上端。

所述的悬浮分解装置包括：粉料斗提、粉料输送机、粉料计量仓、悬浮预热装置、分解炉、悬浮冷却装置、熔炼计量仓；粉料库的出料口搭接在粉料斗提的入料口，粉料斗提的出料口通过粉料计量仓搭接在悬浮预热装置入料口，悬浮预热装置的出料口搭接在分解炉的入料口，分解炉的出料口与悬浮冷却装置的入料口连接，悬浮冷却装置的出料口与熔炼计量仓入口搭接。

所述的闪速熔炼装置包括：熔炼计量仓、闪速炉；熔炼计量仓出口与闪速炉入口相接；所述的闪速炉包括：喷嘴、反应塔、出铁口、出渣口和烟道；在反应塔的上端有喷嘴，闪速炉的下端有出铁口和出渣口，烟道连接在闪速炉上。

所述菱铁矿悬浮分解闪速冶炼生铁工艺，包括以下步骤：

（1）粉磨：经破碎机破碎菱铁矿送入磨机内粉磨至粉状物料，粉磨后的物料进入粉料仓；

（2）预热：粉料仓物料进入悬浮预热装置内，物料与热气体接触换热，逐渐升温；

（3）焙烧：预热后物料进入分解炉内焙烧分解；

（4）冷却：分解后物料进入悬浮冷却装置中，逐级冷却；

（5）闪速冶炼：冷却后物料进入闪速炉中熔炼；

（6）闪速炉排放的余热烟气直接通往分解炉、悬浮预热装置。

所述步骤（1）中，物料粉磨细度小于0.08mm；

所述步骤（2）悬浮预热装置预热温度控制在300~800℃范围内进行；

所述步骤（3）分解炉焙烧分解温度控制在800~1000℃范围内进行；

所述步骤（5）闪速炉熔炼温度控制在1550~1700℃范围内进行。

所述步骤（6）闪速炉排出高温烟气热气体依次进入分解炉、悬浮预热装置，提供物料焙烧分解、预热的热量，悬浮预热装置排出的废气经袋式收尘器净化后排入大气；

所述步骤（6）闪速炉排出高温烟气中CO、H₂依次进入分解炉、悬浮预热系统，提供物料分解还原、预热还原的还原剂。

所述步骤（6）闪速炉熔炼排出烟尘进入分解炉、悬浮预热装置，烟气中铁氧化物沉降在悬浮预热装置、分解炉、悬浮冷却装置中，再次进入预热、焙烧、冷却、熔炼操作。

有益效果及优点，由于采用了上述技术方案，采用悬浮预热系统预热、悬浮分解炉焙烧分解、悬浮冷却系统冷却、闪速炉熔融还原工艺，将闪速炉熔炼过程排出余热烟气合理利用，一方面本发明中闪速炉的余热烟气依次进入分解炉及悬浮预热系统中，热烟气中的热量、还原剂作用于预热及焙烧分解工艺中，废气中余热充分利用，降低能耗，减少余热浪费；另一方面闪速炉中部分铁氧化物随烟气进入分解炉及悬浮预热装置，并沉降于悬浮预热装置、分解炉、悬浮冷却装置，重返闪速炉熔炼，大幅降低了烟尘排放，控制了粉尘污染，降低了原材料的浪费，提高生产率。采用悬浮分解闪速冶炼生铁工艺，能耗成本大幅降低，系统废气净化排放，提高了生产效率和社会效益。

附图说明

图1为本发明的悬浮分解闪速冶炼生铁工艺流程图。

图2为本发明的粉磨工艺流程图。

图3为本发明的悬浮分解工艺流程图。

图4为本发明的闪速熔炼工艺流程图。