一种适用于铁浴法熔融还原工艺的铁粒三级回收装置的制作方法

专利2023-07-02  90


本实用新型涉及铁粒回收装置
技术领域
,具体涉及一种适用于铁浴法熔融还原工艺的铁粒三级回收装置。
背景技术
:hismelt熔融还原炼铁工艺是一种以非焦煤作为主要能源,直接使用铁矿粉等原料,在高温熔融状态下用碳把铁氧化物还原成金属铁的冶炼方法。该方法不用焦炭、烧结矿和球团矿,减少了co2、nox和二恶因的排放,具有工艺流程短、资源和能源利用效率高、对环境污染小等优点,应用前景广阔,是炼铁行业研究的热点和冶金前沿技术。不同于传统高炉,在hismelt熔融还原炉中设计前置出铁炉,持续出铁,在srv炉过渡区(也称渣区)设计专门出渣口。但是由于原燃料在铁水熔池中反应引起的喷涌,使得熔池在过渡区处于不停地扰动,渣中铁主要以铁单质的形式存在,影响了渣铁的充分分离,因此在出渣过程中会有大量的铁水混在熔渣中,根据原澳大利亚kwwinana生产工厂的生产数据,在渣中的含铁量达到10%。假设按照年产50万吨铁,吨铁渣量为430kg计算,每年将产生22万吨熔渣,其中会含有2.2万吨的铁。而原hismelt工艺设计中,对炉渣的处理方式是放干渣,即直接将高炉铁口流出来的高温炉渣放入铺垫有一层河沙的干渣坑内,然后放水进入干渣坑,对高温炉渣进行冷却,最后用汽车等运输工具将干渣坑内的炉渣输送至外部场地,如此将导致大量的生铁随熔渣一起凝固,不能有效回收,导致大量生铁资源的浪费。其中现有的铁粒回收装置,是先让炉渣通过溜槽流入水淬渣的水池进行水淬,将液态的熔渣变为颗粒状熔渣,然后通过运渣皮带机运输到落渣仓,最后通过磁选得到铁粒,该技术在实际使用过程中,也逐渐的暴露出了该技术的不足之处,经常出现以下问题;第一,该方式根据工艺要求挖建深大的水池,并配备大功率的行车不停机的从水池中挖渣,需要耗费大量的电能和人力成本,且铁粒筛选效率及选出率较低。第二,由于水池不停地进行熔渣水淬,会出现水温过高,热蒸汽太大的现象,实际运行中,蒸汽会上冲到电炉二楼的出渣平台,模糊出渣工人的视线,影响操作,存在一定的安全隐患。综上可知,现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷,所以有必要加以改进。技术实现要素:针对现有技术中的缺陷,本实用新型提供一种适用于铁浴法熔融还原工艺的铁粒三级回收装置,用以解决传统技术中得需要挖建水池,并且配备行车不停机进行池中挖渣,耗费电能及人力;以及产生的蒸汽易影响上方工作人员的视线,存在安全隐患的问题。为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种适用于铁浴法熔融还原工艺的铁粒三级回收装置,包括翻转设置的冲渣沟,所述冲渣沟的出口连接有粒化塔,所述粒化塔的顶部设有排气烟囱,所述粒化塔的出口连接有脱水器,所述脱水器上设有出渣口、滤水口以及污水口,所述出渣口通过输送机构连接有磁选装置。作为一种优化的方案,所述输送机构包括与所述出渣口相连接的第一输送皮带以及与所述第一输送皮带相连接的第二输送皮带。作为一种优化的方案,所述滤水口连接有蓄水池,所述蓄水池与所述冲渣沟相连接。作为一种优化的方案,所述蓄水池内还设有供水泵,所述供水泵连接所述冲渣沟。作为一种优化的方案,所述供水泵与所述冲渣沟之间还设有冲制水箱。作为一种优化的方案,所述蓄水池内还连接补水管。作为一种优化的方案,所述污水口并联连接有第一沉淀池与第二沉淀池,所述第一沉淀池与所述第二沉淀池内分别连接有气力提升机,所述气力提升机的出口还连接有螺旋提升机,所述螺旋提升机连接所述第一输送皮带。作为一种优化的方案,所述磁选装置上设有渣铁出口以及废渣出口。作为一种优化的方案,所述磁选装置为重力磁选机。作为一种优化的方案,所述冲渣沟的翻转角度为15-60°。与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:可倾翻的冲渣沟,可以根据使用随时调节渣速,提高安全性;粒化塔实现对处理过程中产生的蒸汽进行收集,其顶部的烟囱实现将高温蒸汽排入空中,杜绝了高温蒸汽产生的危险;脱水器使水、渣分离,滤下的水进入蓄水池,通过供水泵继续被使用,节约用水的成本;增加输送皮带,不需要利用24小时运行的行车抓取水池水渣,节约行车成本;保证了安全和提高了效率,且降低水淬渣工段的能耗和人力成本;提高工作过程中的稳定性;部件少,工序简便,且故障率低;结构简单,使用寿命长;操作控制简便,易于大规模制造与安装,应用范围广。附图说明为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本实用新型的结构示意图;图中:1-冲渣沟;2-粒化塔;3-排气烟囱;4-脱水器;5-出渣口;6-滤水口;7-污水口;8-第一输送皮带;9-第二输送皮带;10-磁选装置;11-第一沉淀池;12-第二沉淀池;13-气力提升机;14-蓄水池;15-供水泵;16-冲制水箱;17-补水管。具体实施方式下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本实用新型的保护范围。如图1所示,适用于铁浴法熔融还原工艺的铁粒三级回收装置,包括翻转设置的冲渣沟1,冲渣沟1的出口连接有粒化塔2,粒化塔2的顶部设有排气烟囱3,粒化塔2的出口连接有脱水器4,脱水器4上设有出渣口5、滤水口6以及污水口7,出渣口5通过输送机构连接有磁选装置10。其中冲渣沟1可通过常见的可调倾斜角度的支撑架进行安装,方便对其调节倾斜角度。输送机构包括与出渣口5相连接的第一输送皮带8以及与第一输送皮带8相连接的第二输送皮带9,其中第一输送皮带8和第二输送皮带9在实际使用时分为南北向布置的皮带和东西向布置的皮带。滤水口6连接有蓄水池14,蓄水池14与冲渣沟1相连接。蓄水池14内还设有供水泵15,供水泵15连接冲渣沟1。供水泵15与冲渣沟1之间还设有冲制水箱16。蓄水池14内还连接补水管17。污水口7并联连接有第一沉淀池11与第二沉淀池12,第一沉淀池11与第二沉淀池12内分别连接有气力提升机13,气力提升机13的出口还连接有螺旋提升机,螺旋提升机连接第一输送皮带8。磁选装置10上设有渣铁出口以及废渣出口。磁选装置10为重力磁选机。冲渣沟1的翻转角度为15-60°。该装置共分为三级回收:第一级为液态熔渣在冲渣沟1被冲制水箱16水冲击冷却之后流入粒化塔2,冲渣沟1为可操作的倾翻装置,被粒化塔2中水冷粒化轮粉碎,并经过进一步水淬成为水渣;第二级为水渣进入脱水器4进行脱水,过滤的水进入蓄水池14由供水泵15加压继续进入粒化塔2使用,污水进入沉淀池,里面的渣由气力提升机13和螺旋提渣机筛选出,通过皮带运输到磁选装置10;第三级为脱水后的渣经过皮带运输到磁选装置10,磁选出铁粒。可倾翻的冲渣沟1,倾翻角度为15°-60°,通过操作平台进行操控,当液态熔渣流入冲渣沟1,通过控制冲渣沟1的倾翻角度来控制渣的流速,同时蓄水池14中的水由供水泵15提压对冲渣沟1中的熔渣进行冲压及快速冷却,冲渣水量控制在1100m3/h左右,冲制压力0.25mpa;粒化塔2,粒化塔2中有喷射压缩空气和高压水幕的喷枪,高速旋转的水冷粒化轮,以及排放高温蒸汽的烟囱。冲渣沟1中的渣进入粒化塔2,粒化塔2以高速喷射的压缩空气和高压水幕冲击剪切渣,之后渣被高速旋转的水冷粒化轮击碎,产生的高温蒸汽通过粒化塔2上部的烟囱排到空中;脱水器4,脱水器中有装有筛板的脱水转筒。水渣从粒化塔进入脱水器,被装有筛板的脱水转筒过滤,送到运渣皮带机,实现水渣分离,脱水器转速正常生产时转速应为1-3r/min,可根据渣流量以及落到脱水转筒上渣的含水量多少来调整;过滤出的水通过脱水器底部进入蓄水池,并由供水泵加压被二次使用,污水则进入沉淀池;脱水器型号见表1;表1脱水器型号型号尺寸转速最大脱水能力变频调速电机功率减速机型号bt-iiiφ6000x2400mm1-3r/min8t/min90kwzsy315-28-iii气力提升机,包括吸风机,电动机,沉降室,出料管等组成。污水中的渣经过吸风机吸到沉降室中,渣表面的水经过沉降室流回沉淀池中,渣通过出料管到达螺旋提升机,气力提升机用气体调节阀后压力0.1-0.2mpa,两套气力提升机压缩空气总流量20-30m3/min;气力提升机型号见表2;表2气力提升机型号螺旋提升机,主要由螺旋轴、螺旋叶片、u形槽、蓄水箱、捕集稳流板、支架、进出液口和驱动装置等组成。气力提升机中的渣从螺旋提升机顶部的进液管流入蓄水箱内,渣粒在自重作用和捕集稳流板的作用下沉积于蓄水箱底部,缓慢转动的螺旋轴带动叶片,不断地将渣沿倾斜的u型槽推进,随着渣的向上提升,渣粒经u型槽上的排渣口排除,被送到运渣皮带机上;螺旋提升机型号见表3;表3螺旋提升机型号型号处理能力φ1000*7000700-1500t/d运渣皮带机,分为南北皮带和东西皮带。脱水器分离出的渣与沉淀池中分离出的渣经过运渣皮带机输送到磁选装置,磁选出铁粒;运渣皮带机型号见表4;表4运渣皮带机型号型号带宽最大输送量带速电动机功率电动机电压dsj80/40/2x40800mm400t/h2m/s40x2kw380/660v磁选装置,利用重力磁选,筛选出铁粒;磁选装置型号见表5。表5磁选装置型号型号带宽转速进料宽度处理量3pc-600600mm22-38r/min300mm120-800kg/h其中以上涉及到的装置中其他的结构均采用日常所常见的,属于本领域技术人员公知常识,因并不是本方案的创新之处,所以在此详细结构不再多做赘述。最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。当前第1页1 2 3 
技术特征:

1.一种适用于铁浴法熔融还原工艺的铁粒三级回收装置,其特征在于:包括翻转设置的冲渣沟(1),所述冲渣沟(1)的出口连接有粒化塔(2),所述粒化塔(2)的顶部设有排气烟囱(3),所述粒化塔(2)的出口连接有脱水器(4),所述脱水器(4)上设有出渣口(5)、滤水口(6)以及污水口(7),所述出渣口(5)通过输送机构连接有磁选装置(10)。

2.根据权利要求1所述的一种适用于铁浴法熔融还原工艺的铁粒三级回收装置,其特征在于:所述输送机构包括与所述出渣口(5)相连接的第一输送皮带(8)以及与所述第一输送皮带(8)相连接的第二输送皮带(9)。

3.根据权利要求1所述的一种适用于铁浴法熔融还原工艺的铁粒三级回收装置,其特征在于:所述滤水口(6)连接有蓄水池(14),所述蓄水池(14)与所述冲渣沟(1)相连接。

4.根据权利要求3所述的一种适用于铁浴法熔融还原工艺的铁粒三级回收装置,其特征在于:所述蓄水池(14)内还设有供水泵(15),所述供水泵(15)连接所述冲渣沟(1)。

5.根据权利要求4所述的一种适用于铁浴法熔融还原工艺的铁粒三级回收装置,其特征在于:所述供水泵(15)与所述冲渣沟(1)之间还设有冲制水箱(16)。

6.根据权利要求3所述的一种适用于铁浴法熔融还原工艺的铁粒三级回收装置,其特征在于:所述蓄水池(14)内还连接补水管(17)。

7.根据权利要求2所述的一种适用于铁浴法熔融还原工艺的铁粒三级回收装置,其特征在于:所述污水口(7)并联连接有第一沉淀池(11)与第二沉淀池(12),所述第一沉淀池(11)与所述第二沉淀池(12)内分别连接有气力提升机(13),所述气力提升机(13)的出口还连接有螺旋提升机,所述螺旋提升机连接所述第一输送皮带(8)。

8.根据权利要求1所述的一种适用于铁浴法熔融还原工艺的铁粒三级回收装置,其特征在于:所述磁选装置(10)上设有渣铁出口以及废渣出口。

9.根据权利要求8所述的一种适用于铁浴法熔融还原工艺的铁粒三级回收装置,其特征在于:所述磁选装置(10)为重力磁选机。

10.根据权利要求1所述的一种适用于铁浴法熔融还原工艺的铁粒三级回收装置,其特征在于:所述冲渣沟(1)的翻转角度为15-60°。

技术总结
一种适用于铁浴法熔融还原工艺的铁粒三级回收装置,涉及铁粒回收装置技术领域,包括翻转设置的冲渣沟,冲渣沟的出口连接有粒化塔,粒化塔的顶部设有排气烟囱,粒化塔的出口连接有脱水器,脱水器上设有出渣口、滤水口以及污水口,出渣口通过输送机构连接有磁选装置。本实用新型解决了传统技术中得需要挖建水池,并且配备行车不停机进行池中挖渣,耗费电能及人力;以及产生的蒸汽易影响上方工作人员的视线,存在安全隐患的问题。

技术研发人员:张冠琪;牟振声;王金霞;李朋;韩军义;张晓峰
受保护的技术使用者:山东墨龙石油机械股份有限公司
技术研发日:2020.06.10
技术公布日:2021.04.06

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