专利名称：直接还原炉-熔分炉炼铁工艺装出料方法及装出料系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对钢铁企业炼铁系统及工艺，特别涉及一种炼铁工艺装料、出料 方法和设备。
背景技术：
炼铁是将金属铁从含铁矿物(主要为铁的氧化物)中提炼出来的工艺过程，是钢铁 企业的龙头。现有技术中，炼铁技术主要有高炉技术、直接还原技术和熔融还原技术，高炉技术 和熔融还原技术生产铁水，直接还原技术生产海绵铁。高炉炼铁是指把铁矿石和焦炭，一氧 化碳，氢气等燃料及熔剂装入高炉中冶炼，去掉杂质而得到金属铁(生铁)。随着高炉炼铁技术的发展，高炉法炼铁无论从理论和技术上已达到较为完善的程 度。但高炉炼铁法存在着焦炭用量大、流程长、投资大、环境污染严重等缺点，随着铁矿石和 焦炭的涨价，高炉炼铁的成本大幅上涨；且由于必须具有良好的通风，无法冶炼粉矿，粉矿 必须烧结后才能布料冶炼，因此不适用于冶炼海砂矿等烧结型不好的铁矿；直接还原法是 指在铁矿石熔化温度下把铁矿石还原成海绵铁的炼铁生产过程，产品为直接还原铁或海绵 铁，技术较为成熟，该生产方法迄今占80%，由于受石油、天然气资源和价格限制，发展较为 缓慢，并且用煤造气流程长，投资高；生产出的产品必须经过后续加工，具有相对独立的装 出料过程，生产效率较低。因此，需要对现有的冶炼工艺进行改进，具有流程短且简单、环境友好、生产效率 高和投资少的优点。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种直接还原炉_熔分炉炼铁工艺装出料方法及 装出料系统，直接还原炉-熔分炉炼铁工艺装出料方法具有流程短且简单、环境友好的优 点，生产时实现直接还原炉与熔分炉的同时加料，生产效率高；装出料系统结构简单紧凑， 占地面积小，投资少，从而节约成本。本发明的直接还原炉-熔分炉炼铁工艺装出料方法，包括直接还原炉装料、直接 还原炉出料和熔分炉装料；
直接还原炉装料将铁矿原料均压后通过布料装置加入直接还原炉； 直接还原炉出料将直接还原炉产出的高温海绵铁减压后输入运输料罐； 熔分炉装料将运输料罐直接吊运至熔分炉炉顶的装料系统均压后将高温海绵铁通过 熔分炉炉顶装料系统装至熔分炉内；
生产进行过程中，直接还原炉第一次装料后的直接还原炉装料过程与直接还原炉出料 和熔分炉装料同时进行。进一步，直接还原炉中高温海绵铁减压后通过旋转溜槽输入运输料罐，运输料罐 装料时旋转溜槽旋转至运输料罐上方装料，装料完成后，旋转出运输料罐上方至待机位置；
所述运输料罐出料口设置锥形料流阀，可通过料罐重力控制锥形阀的开闭； 所述运输料罐进料口设置自动开闭的进料仓盖，进料时自动打开，起吊运输过程中关
闭；
所述高温海绵铁转运过程中与外界接触处均进行通风除尘；进一步，转运过程中的高 温海绵铁温度为500°C 700°C ；
进一步，直接还原炉装料和熔分炉装料时均压采用惰性气体均压方法，均压所排放的 气体经除尘后排放或回收。本发明还公开了一种实现直接还原炉-熔分炉炼铁工艺装出料方法的装出料系 统，包括直接还原炉装料系统、直接还原炉出料系统、海绵铁转运系统和熔分炉装料系统， 所述熔分炉装料系统包括海绵铁装料系统和燃辅料装料系统；
直接还原炉装料系统包括铁矿原料供料系统，用于向直接还原炉运输铁矿原料； 铁矿原料均压罐，用于接收铁矿原料供料系统来铁矿原料并对铁矿原料进行均压至与 直接还原炉压力相同；
铁矿原料布料器，用于接收铁矿原料均压系统来铁矿原料并将铁矿原料布入直接还原
炉；
直接还原炉出料系统包括
直接还原炉出料减压罐，用于接收直接还原炉输出的海绵铁并将海绵铁减压至常压； 海绵铁出料溜槽，用于接收直接还原炉出料减压罐来料并输送至海绵铁转运系统； 海绵铁转运系统包括
海绵铁运输料罐，用于接收海绵铁出料溜槽来海绵铁并运输； 起吊装置，用于将海绵铁运输料罐吊至海绵铁装料系统；海绵铁装料系统包括海绵 铁接收罐，用于接收海绵铁运输料罐来海绵铁；
熔分炉海绵铁均压罐，用于接收海绵铁接收罐来海绵铁并对海绵铁进行均压至与还熔 分炉压力相同；
熔分炉布料器，用于接收海绵铁均压罐来海绵铁并将海绵铁布入熔分炉； 燃辅料装料系统包括
燃辅料供料系统，用于向熔分炉运输燃辅料；
燃辅料均压罐，用于接收燃辅料供料系统来燃辅料并对燃辅料进行均压至与熔分炉压 力相同并送至熔分炉布料器；
所述熔分炉布料器进料口连通于一集料漏斗，所述燃辅料均压罐和海绵铁均压罐均连 通于集料漏斗。进一步，所述铁矿原料均压罐通过铁矿原料中间罐将铁矿原料送至铁矿原料布料 器；所述燃辅料均压罐通过燃辅料中间罐将燃辅料送至集料漏斗；
进一步，所述直接还原炉出料减压罐、海绵铁运输料罐、海绵铁接收罐和熔分炉海绵铁 均压罐设有隔热耐磨保护内层；
进一步，海绵铁运输料罐设置在起吊过程中防止偏离的导向装置，所述导向装置包括 设置于海绵铁运输料罐上的滚轮和与滚轮对应沿起吊方向固定设置的导轨，所述滚轮为两 个以圆心角呈120°分布，两根导轨轨面呈60°夹角；进一步，所述铁矿原料供料系统和燃辅料供料系统共用一提升运输带，提升运输带下 料处设置原料旋转溜槽，所述原料旋转溜槽出料位包括连通燃辅料水平运输带的燃辅料出 料位和连通于铁矿原料均压罐的铁矿原料出料位；
进一步，海绵铁运输料罐装料处和卸料出均设置通风除尘装置；还包括将高温海绵铁 输送与其它流程并与直接还原炉出料减压罐并联设置的第二直接还原炉出料减压罐；所述 燃辅料供料系统包括按燃辅料输送流程依次设置的燃辅料水平运输带和受料仓，受料仓底 部出料口连通于燃辅料均压罐。本发明的有益效果是本发明的直接还原炉-熔分炉炼铁工艺装出料方法及其炼 铁工艺，装出料方法采用直接还原炉装出料和熔分炉装料同时进行的工艺，热态海绵铁快 速进入熔分炉，温降较小，生产效率高，降低熔分炉冶炼能耗，同时流程短且简单、环境友好 的优点；装出料系统结构简单紧凑，占地面积小，投资少，从而节约成本，易于实现本发明的 装出料工艺，保证生产的正常进行。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述 附图1为本发明的流程示意附图2为导向装置结构示意图。
具体实施例方式附图1为本发明的流程示意图，附图2为导向装置结构示意图，如图所示本实施 例的直接还原炉-熔分炉炼铁工艺装出料方法，包括直接还原炉装料、直接还原炉出料和 熔分炉装料；直接还原炉装料将铁矿原料均压后通过布料装置19加入直接还原炉1，本实 施例中，直接还原炉为直接还原竖炉；直接还原炉出料将直接还原炉1产出的高温海绵铁 减压后输入运输料罐14 ；熔分炉装料将运输料罐14直接吊运至熔分炉13炉顶的装料系 统均压后将高温海绵铁通过熔分炉炉顶装料系统装至熔分炉13内；生产进行过程中，直接 还原炉1第一次装料后的直接还原炉1装料过程与直接还原炉1出料和熔分炉13装料同 时进行；直接还原炉1第一次装料后，系统开始正常运行，直接还原炉装料均压过程中，可 向熔分炉13运送燃辅料和海绵铁，达到同时进行装料的目的；因此，燃辅料和铁矿原料可 以采用同一运输供料系统，节约系统建造占地面积和节约建造成本。本实施例中，直接还原炉1中高温海绵铁减压后通过旋转溜槽15输入运输料罐 14，运输料罐14装料时旋转溜槽15旋转至运输料罐上方装料，装料完成后，旋转出运输料 罐14上方至待机位置，方便操作，避免设备间互相干扰；所述运输料罐出料口设置锥形料 流阀，可通过料罐重力控制锥形阀的开闭；所述运输料罐进料口设置自动开闭的进料仓盖， 进料时自动打开，起吊运输过程中关闭，提高装卸料过程的效率；所述高温海绵铁转运过程 中与外界接触处均进行通风除尘；高温海绵铁输送至熔分炉顶装料系统进行装料时可通惰 性气体保护；
本实施例中，转运过程中的高温海绵铁温度为500°C 700°C ；具有较为是和熔分炉熔 炼的温度范围，降低能耗。本实施例中，直接还原炉1装料和熔分炉13装料时均压采用惰性气体均压方法，均压所排放的气体经除尘后排放或回收。本发明还公开了一种实现直接还原炉-熔分炉炼铁工艺装出料方法的装出料系 统，包括直接还原炉装料系统、直接还原炉出料系统、海绵铁转运系统和熔分炉装料系统， 所述熔分炉装料系统包括海绵铁装料系统和燃辅料装料系统；直接还原炉装料系统包括 铁矿原料供料系统，用于向直接还原炉运输铁矿原料；铁矿原料均压罐3，用于接收铁矿原 料供料系统来铁矿原料并对铁矿原料进行均压至与直接还原炉压力相同；铁矿原料均压罐 连通于均压系统，本实施例的均压系统采用氮气为均压介质，包括充压系统4和排放系统 41，铁矿原料均压罐3通过充压阀连通于充压系统4，通过排压阀连通于排放系统41。铁矿 原料布料器19，用于接收铁矿原料均压系统来铁矿原料并将铁矿原料布入直接还原炉1， 本实施例中，直接还原炉1为直接还原竖炉；直接还原炉出料系统包括直接还原炉出料减 压罐16，用于接收直接还原炉1输出的海绵铁并将海绵铁减压至常压；海绵铁出料溜槽15， 用于接收直接还原炉出料减压罐16来料并输送至海绵铁转运系统；本实施例海绵铁出料 溜槽15采用旋转溜槽结构；海绵铁转运系统包括海绵铁运输料罐14，用于接收海绵铁出 料溜槽15来海绵铁并运输；起吊装置7，用于将海绵铁运输料罐吊至海绵铁装料系统；本 实施例中，起吊装置7可采用行车；海绵铁装料系统包括海绵铁接收罐20，用于接收海绵 铁运输料罐来海绵铁；可采用带有称量功能的接收罐；熔分炉海绵铁均压罐21，用于接收 海绵铁接收罐来海绵铁并对海绵铁进行均压至与还熔分炉压力相同；熔分炉海绵铁均压罐 21通过充压阀连通于充压系统4，通过排压阀连通于排放系统41。熔分炉布料器22，用于 接收海绵铁均压罐21来海绵铁并将海绵铁布入熔分炉13 ；燃辅料装料系统包括燃辅料供 料系统，用于向熔分炉运输燃辅料；燃辅料均压罐10，用于接收燃辅料供料系统来燃辅料 并对燃辅料进行均压至与熔分炉压力相同并送至熔分炉布料器22 ；燃辅料均压罐10通过 充压阀连通于充压系统4，通过排压阀连通于排放系统41。所述熔分炉布料器22进料口连 通于一集料漏斗12，所述燃辅料均压罐10和海绵铁均压罐21均连通于集料漏斗12 ；本发 明的装出料系统结构简单紧凑，占地面积小，建设成本低。本实施例中，所述铁矿原料均压罐3通过铁矿原料中间罐2将铁矿原料送至铁矿 原料布料器19 ；所述燃辅料均压罐10通过燃辅料中间罐11将燃辅料送至集料漏斗12 ；采 用中间罐结构利于使铁矿原料和燃辅料具有均压均勻并且缓冲的效果。本实施例中，所述直接还原炉出料减压罐16、海绵铁运输料罐14、海绵铁接收罐 20和熔分炉海绵铁均压罐21设有隔热耐磨保护内层；适用于较高温度的海绵铁的承运，避 免温降过大，降低冶炼能耗。本实施例中，海绵铁运输料罐14设置在起吊过程中防止偏离的导向装置，所述导 向装置包括设置于海绵铁运输料罐上的滚轮23和与滚轮23对应沿起吊方向固定设置的导 轨24，本实施例固定设置于熔分炉框架之上；所述滚轮23为两个以圆心角呈120°分布，导 轨24与滚轮相对为两根，两根导轨24的轨面之间呈60°夹角；防止起吊过程中海绵铁运 输料罐摇摆扭转，利于保持平稳起吊。本实施例中，所述铁矿原料供料系统和燃辅料供料系统共用一提升运输带6，提升 运输带6下料处设置原料旋转溜槽5，所述原料旋转溜槽5出料位包括连通燃辅料水平运输 带8的燃辅料出料位和连通于铁矿原料均压罐的铁矿原料出料位；燃辅料与铁矿原料共用 部分承运设备，提高效率的同时节约设备的占地面积。
本实施例中，海绵铁运输料罐装料处和卸料出均设置通风除尘装置；还包括将高 温海绵铁输送与其它流程并与直接还原炉出料减压罐并联设置的第二直接还原炉出料减 压罐17，可将海绵铁用于其它工艺18 ；所述燃辅料供料系统包括按燃辅料输送流程依次设 置的燃辅料水平运输带8和受料仓9，受料仓9底部出料口连通于燃辅料均压罐10。本实施例中，铁矿原料均压罐3、燃辅料均压罐10和海绵铁均压罐21的顶部进料 口均设置密封阀，底部出料口均设置料闸；铁矿原料中间罐2和燃辅料中间罐11的顶部进 料口均设置密封阀，底部出料口均设置料闸；所述直接还原炉1出料口与直接还原炉出料 减压罐16和第二直接还原炉出料减压罐17之间分别设置切断阀，直接还原炉出料减压罐 16和第二直接还原炉出料减压罐17的进出口分别设置回转阀。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技 术方案进行修改或/和等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在 本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种直接还原炉-熔分炉炼铁工艺装出料方法，其特征在于包括直接还原炉装料、 直接还原炉出料和熔分炉装料；直接还原炉装料将铁矿原料均压后通过布料装置加入直接还原炉； 直接还原炉出料将直接还原炉产出的高温海绵铁减压后输入运输料罐； 熔分炉装料将运输料罐直接吊运至熔分炉炉顶的装料系统均压后将高温海绵铁通过 熔分炉炉顶装料系统装至熔分炉内；生产进行过程中，直接还原炉第一次装料后的直接还原炉装料过程与直接还原炉出料 和熔分炉装料同时进行。
2.根据权利要求1所述的直接还原炉-熔分炉炼铁工艺装出料方法，其特征在于直 接还原炉中高温海绵铁减压后通过旋转溜槽输入运输料罐，运输料罐装料时旋转溜槽旋转 至运输料罐上方装料，装料完成后，旋转出运输料罐上方至待机位置；所述高温海绵铁转运 过程中与外界接触处均进行通风除尘。
3.根据权利要求2所述的直接还原炉-熔分炉炼铁工艺装出料方法，其特征在于转 运过程中的高温海绵铁温度为500°C 700°C。
4.根据权利要求3所述的直接还原炉_熔分炉炼铁工艺装出料方法，其特征在于直 接还原炉装料和熔分炉装料时均压采用惰性气体均压方法，均压所排放的气体经除尘后排 放或回收。
5.一种实现权利要求1至4任一权利要求所述的直接还原炉_熔分炉炼铁工艺装出料 方法的装出料系统，其特征在于包括直接还原炉装料系统、直接还原炉出料系统、海绵 铁转运系统和熔分炉装料系统，所述熔分炉装料系统包括海绵铁装料系统和燃辅料装料系 统；直接还原炉装料系统包括铁矿原料供料系统，用于向直接还原炉运输铁矿原料；铁矿原料均压罐，用于接收铁矿原料供料系统来铁矿原料并对铁矿原料进行均压至与 直接还原炉压力相同；铁矿原料布料器，用于接收铁矿原料均压系统来铁矿原料并将铁矿原料布入直接还原炉；直接还原炉出料系统包括直接还原炉出料减压罐，用于接收直接还原炉输出的海绵铁并将海绵铁减压至常压； 海绵铁出料溜槽，用于接收直接还原炉出料减压罐来料并输送至海绵铁转运系统； 海绵铁转运系统包括海绵铁运输料罐，用于接收海绵铁出料溜槽来海绵铁并运输； 起吊装置，用于将海绵铁运输料罐吊至海绵铁装料系统； 海绵铁装料系统包括海绵铁接收罐，用于接收海绵铁运输料罐来海绵铁；熔分炉海绵铁均压罐，用于接收海绵铁接收罐来海绵铁并对海绵铁进行均压至与还熔 分炉压力相同；熔分炉布料器，用于接收海绵铁均压罐来海绵铁并将海绵铁布入熔分炉； 燃辅料装料系统包括燃辅料供料系统，用于向熔分炉运输燃辅料；燃辅料均压罐，用于接收燃辅料供料系统来燃辅料并对燃辅料进行均压至与熔分炉压 力相同并送至熔分炉布料器；所述熔分炉布料器进料口连通于一集料漏斗，所述燃辅料均压罐和海绵铁均压罐均连通于集料漏斗。
6.根据权利要求5所述的装出料系统，其特征在于所述铁矿原料均压罐通过铁矿原 料中间罐将铁矿原料送至铁矿原料布料器；所述燃辅料均压罐通过燃辅料中间罐将燃辅料 送至集料漏斗。
7.根据权利要求6所述的装出料系统，其特征在于所述直接还原炉出料减压罐、海绵 铁运输料罐、海绵铁接收罐和熔分炉海绵铁均压罐设有隔热耐磨保护内层。
8.根据权利要求7所述的装出料系统，其特征在于海绵铁运输料罐设置在起吊过程 中防止偏离的导向装置，所述导向装置包括设置于海绵铁运输料罐上的滚轮和与滚轮对 应沿起吊方向固定设置的导轨，所述滚轮为两个以圆心角呈120°分布，两根导轨轨面呈 60°夹角。
9.根据权利要求8所述的装出料系统，其特征在于所述铁矿原料供料系统和燃辅料 供料系统共用一提升运输带，提升运输带下料处设置原料旋转溜槽，所述原料旋转溜槽出 料位包括连通燃辅料水平运输带的燃辅料出料位和连通于铁矿原料均压罐的铁矿原料出 料位。
10.根据权利要求9所述的装出料系统，其特征在于海绵铁运输料罐装料处和卸料出 均设置通风除尘装置；还包括将高温海绵铁输送与其它流程并与直接还原炉出料减压罐并 联设置的第二直接还原炉出料减压罐；所述燃辅料供料系统包括按燃辅料输送流程依次设 置的燃辅料水平运输带和受料仓，受料仓底部出料口连通于燃辅料均压罐。
全文摘要
本发明公开了一种直接还原炉-熔分炉炼铁工艺装出料方法及装出料系统，装出料方法采用直接还原炉装出料和熔分炉装料同时进行的工艺，热态海绵铁快速进入熔分炉，温降较小，生产效率高，降低熔分炉冶炼能耗，同时流程短且简单、环境友好的优点；装出料系统结构简单紧凑，占地面积小，投资少，从而节约成本，易于实现本发明的装出料工艺，保证生产的正常进行。
文档编号F27D3/00GK102003881SQ201010561199
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月26日 优先权日2010年11月26日
发明者宋华, 彭华国, 曹伟, 王怀淳, 王涛, 蔡松伯 申请人:中冶赛迪工程技术股份有限公司