一种高炉主沟加入铁金属废料去渣去杂得到铁水锌粉装置的制作方法

本技术涉及一种高炉主沟加入铁金属废料去渣去杂得到铁水锌粉装置，特别是涉及在高炉冶炼生铁生产时，通过在高炉主沟加入铁金属废料，利用高炉铁口排出的渣铁过剩热量，熔化铁金属废料，分离去除铁金属废料中的渣和杂质，得到铁水和锌粉灰，因而可以使渣铁过高温度过剩能源得到利用，并控制主沟内熔渣和铁水温度，减少主沟熔渣和铁水因辐射等散热导致热量更大损失，减轻渣铁对主沟等耐材的侵蚀。通过熔化铁金属废料，可以增加生铁产量，回收锌粉灰，降低燃料消耗，增加经济效益。本技术属于固废和能源利用领域。

背景技术：

1、高炉出铁，从高炉铁口排入主沟灼热的高温铁水和熔渣温度高达1400～1650℃，大中型高炉，高炉出铁铁口排出的渣铁物理热非常充沛，铁水温度往往高达1500~1550℃，相应的，高炉熔渣达到1550~1650℃更高温度。高炉出铁，渣铁温度过高、热量过剩，这部分过剩能源没有得到利用。特别是，随着高炉炼铁技术的进步，高炉实行大富氧高风温生产，高炉渣铁物理热越来越充沛，渣铁温度越来越高，这对高炉炉缸工作的活跃、炉况的顺行，对高炉的稳产低耗都十分有利。然而，在看到有利一面的同时，却未能注意到其带来的不利的一面，过高的渣铁温度，渣铁带走的过剩热量在不知不觉中流失、浪费。过高温度铁水供炼钢，转炉是负能炼钢，需要加入冷却料降温，炼铁厂高炉铁口排出的过高温度铁水的过剩铁水热量在远处炼钢厂的末端的转炉得到了一部分利用，转炉生产对铁水温度并没有特别过高的要求。渣铁温度过高，温度梯度大，主沟渣壳容易熔化，主沟渣铁无渣壳覆盖，完全裸露，辐射热损失大，高温铁水在主沟、铁水沟、铁水罐等流动和转运整个过程中热量损失更大。同样，高炉出铁时，高炉排出的高炉熔渣的体积跟铁水一样也很大，过高温度高炉熔渣去水冲渣，水渣玻璃化变化不大，水渣的质量并没有多大提升，只能是过高温度、多余能源的白白浪费。同时，渣铁温度过高，对主沟等耐材侵蚀快，对耐材寿命也十分不利，增加耐材的维护和使用成本。采用铁金属废料对高炉主沟铁水和熔渣进行温度控制和渣铁过剩能源利用是一个较好的选择。然而，由于高炉连续生产时炉况的不稳定性带来高炉炉内温度和出铁时渣铁温度的不稳定，严重时发生炉况失常、炉凉、炉缸冻结安全生产事故，当渣铁温度突然降低较大时，主沟加入铁金属废料可能带来高炉渣的温度降低更多，主沟渣温失控，造成渣粘稠，渣流不畅，主沟和渣沟淤渣堵塞跑渣，进而影响生产，酿成安全生产事故，在高炉主沟额外加入铁金属废料担心有一定的安全风险，或者高炉渣的温度降低过多，feo升高，造成高炉渣水冲渣的水渣发黑，影响水渣产品对外销售，炼铁工作者对此存有担心和疑虑，对高炉渣铁温度控制普遍存在宁可高不可低的观点和固有操作习惯。目前来看，尚未发现有解决以上技术问题的工艺方法。我们知道，钢厂内有磁选钢渣铁粒、水渣磨粉有水渣磁选铁粒，社会上众多的提锌回转窑有水冲渣磁选铁粒，这些磁选铁都夹带部分渣和杂质，机械行业机床零部件加工有切削铁屑片，还有废钢加工行业加工的含锌家电板汽车板破碎料废钢、废钢轻薄料小块废钢等铁金属废料，直接还原铁生产有直接还原铁和筛下的小碎料，这些各种各样的小块铁金属废料，既含金属铁，也附着有一定的渣和杂质，尤其是磁选钢渣铁等铁金属废料，通常采用球磨机精细磨，以去除包裹在表层的渣和杂质，然后再采用精磁选回收铁元素，以分离金属铁和渣以及杂质，无渣的钢粒子供炼钢转炉冶炼，从而造成金属铁磨成铁粉进入粉渣中，成为低价值的铁精粉，因此，期待有更好的更合理的方法去除渣和杂质、回收铁金属和锌，将其用于炼铁或炼钢生产，增加铁产量或钢产量，以降低成本，提高效益。

技术实现思路

1、本实用新型的目的：为解决以上技术问题，充分利用高炉排出的渣铁过剩热量，控制渣铁温度，减少渣铁辐射等热量损失，并减轻渣铁对主沟等耐材的侵蚀，同时，解决铁金属废料有更好的更合理的方法去除渣和杂质、回收金属铁和锌，更好地用于炼铁或炼钢生产的问题，提高炼铁炼钢产量，降低消耗，节约成本，提高效益。本实用新型提供一种在高炉冶炼生铁生产时，通过在高炉主沟加入铁金属废料，利用高炉铁口排出的渣铁过剩热量，熔化铁金属废料，去除渣和杂质、回收金属铁和锌，得到铁水和锌粉灰，因而可以使渣铁过高温度过剩能源得到利用，控制主沟内熔渣和铁水温度，减少主沟熔渣和铁水因辐射等散热导致热量更大损失，并减轻渣铁对主沟等耐材的侵蚀。通过熔化铁金属废料，可以增加生铁产量，回收锌烟灰，降低燃料消耗，增加经济效益。

2、本实用新型的技术方案：在高炉冶炼生铁生产时，高炉出铁，从高炉铁口排入主沟灼热的高温铁水和熔渣温度高达1400～1650℃，在主沟1上或主沟1上面的烟罩2上安装加入铁金属废料3的料仓4和给料机5，操作人员通过控制给料机5，在出铁前和/或出铁时，将料仓4中的铁金属废料3加入到主沟1高炉出铁口喷射出的渣铁落铁点的高温铁水和熔渣熔池中，具体操作时，操作人员根据该炉次出铁出渣量流速、主沟内渣铁温度高低、渣铁过剩热量的多少、主沟渣壳的保持情况，为防止渣粘稠，渣流不畅，主沟和渣沟淤渣堵塞跑渣和水渣发黑所制定的高炉渣安全操作确保温度来确定加入主沟1的铁金属废料3的加入量，通过控制给料机5的给料速度达到所要求的加入主沟1的铁金属废料3的加入量，在出铁前和/或出铁时，将料仓4中的铁金属废料3加入到主沟1高炉出铁口喷射出的渣铁落铁点的高温铁水和熔渣熔池中。

3、料仓4给料机5放置于高炉炉台时，料仓4中的铁金属废料3，通过给料机5给入皮带机6转运至主沟1上，或转运至主沟1上面烟罩2上，然后加入主沟1高炉出铁口喷射出的渣铁落铁点的高温铁水和熔渣熔池中。

4、铁金属废料3加入高炉主沟高温铁水和熔渣熔池中得到迅速加热熔化，金属铁熔化进入主沟高炉铁水中，夹带的渣中的铁氧化物和杂质中的锌氧化物等金属氧化物被主沟渣铁液中的c、si还原成金属铁和锌，铁进入高炉主沟铁水中，锌挥发氧化成氧化锌后，进入主沟烟罩收集的烟尘中得到锌粉灰，夹带的渣和杂质熔化后，进入高炉主沟熔渣中，随高炉熔渣一道，被撇渣器自动撇除，进入渣沟，在冲渣沟被高压水冲成水渣，然后进入水渣池，水渣得到回收外卖，铁金属废料3夹带的的渣和杂质得到分离去除。

5、给料机5包括：①变频调速电机皮带机给料机，由变频器控制②电磁振动式给料机，由可控硅半波整流调节可控硅开放角式控制器控制③变频振动电机式给料机④变频电机偏心块共振式给料机⑤可调速圆盘给料机。

6、通过控制料仓4出料口开度大小、控制给料机5给料速度，进而控制铁金属废料3加入量。

7、皮带机6包括：大倾角斗式皮带机、普通皮带机。

8、铁金属废料3包括：废钢、废铁、含锌汽车板家电板破碎料、小渣钢粒、磁选钢渣铁、磁选渣铁、小块铁、粒铁、铁屑片、磁选铁压块、直接还原铁。铁金属废料3由一种或多种铁金属废料组成。

9、本实用新型有益效果：高炉主沟加入铁金属废料，充分利用了高炉排出的渣铁过剩热量熔化铁金属废料，金属铁熔化增加了铁水量，铁金属废料中夹带的氧化铁和氧化锌等物质被主沟渣铁液中的c和si还原成铁和锌，得到铁水和氧化锌粉灰予以回收，渣和杂质进入主沟中，与高炉熔渣混合在一起，得到自动分离去除，并且控制了主沟内渣铁温度，减少了渣铁辐射等热量损失，减轻了渣铁对主沟等耐材侵蚀，减少了耐材维护和使用成本，同时，解决了磁选钢渣铁等铁金属废料通常采用的球磨机精细磨，然后再采用精磁选回收铁元素，以分离金属铁和渣以及杂质，无渣的钢粒子供炼钢转炉冶炼，从而造成金属铁精细磨成低价值的铁精粉，造成金属铁资源的浪费，采用主沟熔化铁金属废料去除渣和杂质、回收金属铁和锌的方法更好更合理，解决了铁金属废料合理用于炼铁或炼钢生产增加铁产量和钢产量，降低成本，提高效益的问题，在确保不发生高炉渣粘稠，渣流不畅，主沟和渣沟淤渣堵塞跑渣和水渣发黑的安全生产前提下，通过主沟加入铁金属废料，增加了生铁产量，回收了锌粉灰，降低了燃料消耗，节约了炼铁成本，增加了经济效益。