一種用于冶煉的熱風(fēng)系統(tǒng)及冶煉裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于冶金設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于煉鐵工藝的熱風(fēng)系統(tǒng)及煉鐵裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前高爐仍然是冶金行業(yè)煉鐵的主力軍，其優(yōu)點(diǎn)在于高爐的爐齡長(zhǎng)、產(chǎn)能大、操作簡(jiǎn)易，但由于高爐流程長(zhǎng)、基建費(fèi)用高、設(shè)備復(fù)雜、能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重，焦炭資源不可再生，在市場(chǎng)能源緊張、競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的情況下，人們的目光逐漸轉(zhuǎn)向開發(fā)非高爐煉鐵工藝和煉鐵設(shè)備。
[0003]無焦低污染是非高爐煉鐵新工藝的目標(biāo)。非高爐煉鐵工藝，可分為“直接還原法”和“恪融還原法”兩大類?，F(xiàn)有的非高爐煉鐵需要獨(dú)立的熱風(fēng)系統(tǒng)，一般通過燃燒爐提供溫度較高的熱風(fēng)進(jìn)行噴吹，需要消耗大量的能量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)以上存在的問題，經(jīng)過長(zhǎng)期研究，本實(shí)用新型針對(duì)煉鐵工藝，提出了一種熱風(fēng)供應(yīng)系統(tǒng)，能夠較經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)低耗煉鐵。
[0005]本實(shí)用新型提供了一種用于冶煉工藝的熱風(fēng)系統(tǒng)，包括:氣體輸送管道，其與供氣源連接;熱風(fēng)管，其與氣體輸送管道連接，所述熱風(fēng)管的至少一部分位于爐料的預(yù)處理裝置內(nèi)；噴吹管道，其與熱風(fēng)管通過管道連接，用于對(duì)熔煉爐供應(yīng)噴吹氣體。
[0006]供氣源的氣體一般為常溫氣體，可通過一個(gè)或多個(gè)羅茨風(fēng)機(jī)藉由管道輸入氣體輸送管道。所述氣體可為空氣或富氧氣體，其中氧氣可由例如液氧存儲(chǔ)罐提供，連接液氧存儲(chǔ)罐的管道上設(shè)置有止逆閥。
[0007]為了維持氣體輸送管道的氣體壓力，設(shè)置一個(gè)或多個(gè)高壓存儲(chǔ)氣罐連接于氣體輸送管道，兩者之間設(shè)置自力閥;通過空氣壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)向高壓存儲(chǔ)氣罐輸送高壓氣體。
[0008]在氣體輸送管道上設(shè)置風(fēng)量和/或風(fēng)壓和/或風(fēng)速檢測(cè)裝置，當(dāng)不符合預(yù)定值時(shí)，自力閥利用反饋信號(hào)(壓力、壓差等)通過信號(hào)管傳遞到執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)閥瓣改變閥門的開度，達(dá)到調(diào)節(jié)壓力、流量的目的。
[0009]本實(shí)用新型將熱風(fēng)管的至少一部分設(shè)置在煉鐵爐料的預(yù)處理裝置內(nèi)，所述預(yù)處理裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)爐料進(jìn)行干燥、預(yù)熱和焙燒，其選自隧道窯、鏈篦機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、豎爐、轉(zhuǎn)體爐等通用設(shè)備，該設(shè)備將爐料坯塊干燥、預(yù)熱和焙燒便于后續(xù)冶煉工藝，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，并提高生產(chǎn)效率，必要時(shí)需要對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)不同工序的溫度控制。根據(jù)熔煉爐的工藝要求，爐料塊在干燥段的溫度為常溫?80°C，在預(yù)熱段的溫度為80?600°C，在焙燒段的溫度為600?1200°C。氣體經(jīng)過熱風(fēng)管時(shí)通過熱交換，將熱量送入熔煉爐中，降低了成本，節(jié)省能耗。
[0010]進(jìn)一步地，所述熱風(fēng)管與氣體輸送管道、噴吹管道連接，所述熱風(fēng)管由耐熱材料制成，例如310S不銹鋼。
[0011]優(yōu)選地，所述熱風(fēng)管呈S型布置管道，例如單層或多層布置的相互平行的管道，管道通過預(yù)處理裝置內(nèi)的支撐裝置進(jìn)行支撐，支撐裝置包括支撐梁、點(diǎn)支撐等支撐方式。在預(yù)處理裝置內(nèi)經(jīng)過充分地?zé)峤粨Q，熱風(fēng)管內(nèi)的氣體(空氣或富氧氣體)被預(yù)加熱至預(yù)定溫度，其溫度可被預(yù)加熱至400-800°C ο為了檢測(cè)熱風(fēng)管內(nèi)的氣體壓力和溫度，熱風(fēng)管上設(shè)有風(fēng)壓和/或風(fēng)速和/或溫度檢測(cè)裝置。
[0012]優(yōu)選地，所述支撐裝置為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)部通風(fēng)冷卻。為此可在預(yù)處理裝置外設(shè)置有風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)引入冷風(fēng)通入支撐裝置的中空內(nèi)部，對(duì)支撐裝置進(jìn)行冷卻，以保障支撐裝置的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0013]進(jìn)一步地，所述噴吹管道為圍繞熔煉爐的環(huán)管，環(huán)管上連通一支或多支噴槍，例如4支，用于向熔煉爐內(nèi)噴吹經(jīng)過預(yù)加熱的富氧或空氣。
[0014]本實(shí)用新型還涉及了一種冶煉裝置，包括:前述的熱風(fēng)系統(tǒng);預(yù)處理裝置，對(duì)爐料進(jìn)行干燥、預(yù)熱和焙燒;熔煉爐，對(duì)爐料進(jìn)行熔融還原。
[0015]進(jìn)一步地，熔煉過程中產(chǎn)生的高溫⑶爐氣返回預(yù)處理裝置內(nèi)，在預(yù)處理裝置內(nèi)吹入二次氣體使CO爐氣在預(yù)處理裝置內(nèi)完全燃燒，產(chǎn)生的熱量實(shí)現(xiàn)對(duì)爐料的干燥、預(yù)熱和焙燒。即干燥、預(yù)熱和焙燒主要是利用熔煉爐產(chǎn)生的爐氣的余熱，直接加熱爐料，熔煉爐不再需要附加其他余熱利用系統(tǒng)和設(shè)備。
[0016]爐料可以是各種金屬氧化物，優(yōu)選鐵的氧化物，例如可以使用含鐵品位大于55%(質(zhì)量百分比)的鐵精粉，其配加一定的燃料、添加劑形成爐料塊，燃料可選擇例如焦炭、煙煤、無煙煤。爐料的溫度達(dá)到500°C以上時(shí)，發(fā)生自燃，產(chǎn)生大量的熱量，用以提高爐料本身的溫度和補(bǔ)充預(yù)熱、干燥所需熱量。自燃時(shí)間越長(zhǎng)，還原反應(yīng)越充分，環(huán)境溫度越高(爐料所處的環(huán)境)，自燃的趨勢(shì)越強(qiáng)。同時(shí)爐料溫度達(dá)到500°C以上時(shí)，一般為500?550°C時(shí)發(fā)生自燃，開始進(jìn)入鐵的氧化物的還原過程，時(shí)間越長(zhǎng)，溫度越高，還原程度越高。因此本申請(qǐng)的熱風(fēng)系統(tǒng)能很好地應(yīng)用于熔融還原冶煉工藝。
[0017]采用了上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型通過羅茨風(fēng)機(jī)、液氧存儲(chǔ)罐、高壓存儲(chǔ)氣罐能夠提供壓力穩(wěn)定的富氧氣體，熱風(fēng)裝置內(nèi)的空氣或富氧氣體與預(yù)處理裝置內(nèi)的高溫爐氣進(jìn)行熱交換，經(jīng)過熱交換后空氣或富氧氣體溫度可被加熱至符合熔煉爐噴吹要求的空氣或富氧氣體，省卻了熱風(fēng)爐等昂貴設(shè)備，節(jié)省了成本。
[0018]并且，本實(shí)用新型不僅可用于煉鐵工藝中，也可以用于冶煉其他金屬的工藝中，其原理是類似的。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的熱風(fēng)系統(tǒng)流程圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型的熱風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖3為本實(shí)用新型的熔煉爐的正視圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型的預(yù)處理裝置的側(cè)視圖；
[0023]圖中，1.冷風(fēng)支撐管，2.支撐梁，3.氣體輸送管道，4.熱風(fēng)管，5.隧道窯，6.止逆閥，7.液氧存儲(chǔ)罐，8.空氣壓縮機(jī)，9.高壓存儲(chǔ)氣罐，10.風(fēng)機(jī)，11.噴吹環(huán)管，12.噴槍，13.羅茨風(fēng)機(jī)(I),14.羅茨風(fēng)機(jī)(2)，15.自力閥，16.熔煉爐，19.法蘭，17.水冷管，18.爐料塊，19.窯車。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普