CN114015866A - 基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法和装置，其将悬浮焙烧炉作为前端与熔融还原炉进行直连，其利用悬浮焙烧炉对粒度小于1.5mm的铁矿粉进行还原焙烧，再将铁矿粉均匀混合还原剂和溶剂后、直接送入熔融还原炉并喷吹粉煤完成冶炼，同时来利用冶炼过程中产生的煤气作为悬浮焙烧炉的还原气体，其能够对小粒度的铁矿粉进行冶炼，这不仅增大铁矿粉的比表面积，以使铁矿粉与还原剂接触更加充分，并且还能够将冶炼的金属化率提高10％‑40％，从而大大提高铁冶炼的效率和产出比，以及降低铁冶炼的能耗。
Description
技术领域
本发明涉及铁矿冶炼的技术领域，特别涉及基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法和装置。
背景技术
目前，通常利用回转窑接熔融还原炉系统来对铁矿石进行冶炼，该回转窑接熔融还原炉系统的前端是预热回转窑工艺，后端连接熔融还原炉，并且配套相应的粉煤制备与喷吹系统、煤气处理系统、渣铁处理系统、铸造生产线、燃气锅炉、热风炉和烟气脱硫系统。现有的回转窑接熔融还原炉系统要求的铁矿原料粒度小于8mm、其预热温度为600℃，其存在铁矿原料与还原剂接触率较低、能耗较高和金属化率低的缺点，这无法有效提高铁冶炼的效率和产出比。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法，其通过指示悬浮焙烧炉进行预热；当悬浮焙烧炉预热完毕后，将铁矿粉送入悬浮焙烧炉，同时向悬浮焙烧炉输入自产煤气，以使铁矿粉在悬浮焙烧炉的煤气气氛中进行还原焙烧；通过输料装置向经过悬浮焙烧炉还原焙烧后的铁矿粉输送配入还原剂和溶剂，从而得到相应的配制铁矿粉；将配制铁矿粉直接送入熔融还原炉，同时向熔融还原炉内部喷吹粉煤，从而完成对铁矿粉的冶炼，并且生成相应的冶炼铁成品和废渣；同时收集熔融还原炉输出的高温煤气，将高温煤气处理后作为自产煤气输入悬浮焙烧炉；最后，对冶炼铁成品进行炼钢处理，从而得到相应的钢成品；可见，该基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法将悬浮焙烧炉作为前端与熔融还原炉进行直连，其利用悬浮焙烧炉对粒度小于1.5mm的铁矿粉进行还原焙烧，再将铁矿粉均匀混合还原剂和溶剂后、直接送入熔融还原炉并喷吹粉煤完成冶炼，同时来利用冶炼过程中产生的煤气作为悬浮焙烧炉的还原气体，其能够对小粒度的铁矿粉进行冶炼，这不仅增大铁矿粉的比表面积，以使铁矿粉与还原剂接触更加充分，并且还能够将冶炼的金属化率提高10％-40％，从而大大提高铁冶炼的效率和产出比，以及降低铁冶炼的能耗。
本发明提供基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，指示悬浮焙烧炉进行预热；当所述悬浮焙烧炉预热完毕后，将铁矿粉送入所述悬浮焙烧炉，同时向所述悬浮焙烧炉输入自产煤气，以使所述铁矿粉在所述悬浮焙烧炉的煤气气氛中进行还原焙烧；
步骤S2，通过输料装置向经过所述悬浮焙烧炉还原焙烧后的铁矿粉输送配入还原剂和溶剂，从而得到相应的配制铁矿粉；
步骤S3，将所述配制铁矿粉直接送入熔融还原炉，同时向所述熔融还原炉内部喷吹粉煤，从而完成对铁矿粉的冶炼，并且生成相应的冶炼铁成品和废渣；同时收集所述熔融还原炉输出的高温煤气，将所述高温煤气处理后作为所述自产煤气输入所述悬浮焙烧炉；
步骤S4，对所述冶炼铁成品进行炼钢处理，从而得到相应的钢成品；
进一步，在所述步骤S1中，指示悬浮焙烧炉进行预热具体包括：
指示悬浮焙烧炉进行火焰加热以及指示悬浮焙烧炉内部的旋风筒运作，从而使悬浮焙烧炉进行预热操作；
在预热过程中，检测悬浮焙烧炉和旋风筒各自的温度和压力；
当悬浮焙烧炉的温度或压力超出预设温度范围或预设压力范围时，进行报警操作；
当旋风筒的温度或压力超出预设温度范围或预设压力范围时，进行报警操作；
或者，
在预热过程中，检测悬浮焙烧炉的主燃烧站和辅助燃烧站各自的温度、压力、火焰强度、阀门位置和阀门开度中至少一者；
当所述主燃烧站或者所述辅助燃烧站的温度、压力、火焰强度、阀门位置和阀门开度中至少一者超出各自对应的预设上限-下限范围时，进行报警操作；
或者，
在所述预热过程中，检测悬浮焙烧炉内部的实时温度和实时压力；
将所述实时温度与预设温度范围进行比对；若所述实时温度低于预设温度范围的下限温度，则增大所述火焰加热的火焰强度；若所述实时温度高于预设温度范围的上限温度，则降低所述火焰加热的火焰强度；
将所述实时压力与预设压力范围进行比对；若所述实时压力低于预设压力范围的下限压力，则增大所述旋风筒的送风速度；若所述实时压力高于预设压力范围的上限压力，则降低所述旋风筒的送风速度；
进一步，在所述步骤S1中，当所述悬浮焙烧炉预热完毕后，将铁矿粉送入所述悬浮焙烧炉，同时向所述悬浮焙烧炉输入自产煤气，以使所述铁矿粉在所述悬浮焙烧炉的煤气气氛中进行还原焙烧具体包括：
当所述悬浮焙烧炉预热完毕后，利用送料设备和重量传感器向所述悬浮焙烧炉定量输送铁矿粉；其中，通过控制所述送料设备的送料速度和利用所述重量传感器，调节向所述悬浮焙烧炉输送的铁矿粉的重量；
向所述悬浮焙烧炉输入自产煤气，并确定所述悬浮焙烧炉出口处的空气流量，根据所述空气流量，改变所述悬浮焙烧炉的排风机的风门开度，以此调整所述悬浮焙烧炉内部环境的氧气含量；
当所述铁矿粉在所述悬浮焙烧炉的煤气气氛中进行还原焙烧时，检测输送到所述悬浮焙烧炉内部的天然气流量、CO/H2气体含量，以及与所述悬浮焙烧炉连接的煤气管道和氮气管道的压力，以及所述悬浮焙烧炉内部各区域的温度；
当天然气流量、CO/H2气体含量、煤气管道和氮气管道的压力、所述悬浮焙烧炉内部各区域的温度中至少一者超出各自对应的预设上限-下限范围时，进行报警操作；
当所述铁矿粉在所述悬浮焙烧炉的煤气气氛中进行还原焙烧时，通过设置在所述旋风筒上的分析探头，检测所述旋风筒的上升管内部的CO/SO2或者CO/H2浓度或者所述旋风筒的排气管内部的氧气浓度，并将检测结果反馈至主计算机进行存储记录；
进一步，当在所述悬浮焙烧炉内部对所述铁矿粉进行还原焙烧时，采集悬浮焙烧炉排出的尾气温度和悬浮焙烧炉内部不同区域的焙烧温度；
根据所述尾气温度和所述悬浮焙烧炉内部不同区域的焙烧温度，确定铁矿粉的Fe2O3转化率；其中，
利用下面公式(4)，根据所述尾气温度和所述悬浮焙烧炉内部不同区域的焙烧温度，确定铁矿粉的Fe2O3转化率，
在上述公式(4)中，η表示铁矿粉的Fe2O3转化率；Qa表示悬浮焙烧炉内部第a个区域的焙烧温度；Qw表示尾气温度；n表示悬浮焙烧炉内部包含的区域总数；Qmin表示铁矿粉的Fe2O3能够被还原转化所需的最小温度值；D[]表示非负数检测函数，当括号内的数值大于或等于0时，非负数检测函数的函数值为1，当括号内的数值小于0时，非负数检测函数的函数值为0；
将所述Fe2O3转化率与预设转化率阈值进行比对；若所述Fe2O3转化率小于所述转化率阈值，则增加自产煤气的输入气流量或者增加所述悬浮焙烧炉的空气输入气流量；若所述Fe2O3转化率大于或等于所述转化率阈值，则保持自产煤气当前的输入气流量不变；
并且，
当在所述悬浮焙烧炉内部对所述铁矿粉进行还原焙烧时，通过改变所述悬浮焙烧炉进行冷却的水泵的冷却水流量，以此调整所述悬浮焙烧炉的Fe2O3转化率；
进一步，在所述步骤S1中，还包括：
当所述铁矿粉在所述悬浮焙烧炉的煤气气氛中进行还原焙烧时，收集所述悬浮焙烧炉进行还原焙烧产生的尾气，并利用除尘器对所述尾气进行除尘处理，以此使所述尾气的灰尘含量低于预设含量阈值后，才将所述尾气排放出去；
并且在对所述尾气进行除尘处理过程中，采集所述除尘器的工作温度、内部压力、除灰速度和输灰速度，从而使主计算机根据所述工作温度、所述内部压力、所述除灰速度和所述输灰速度中的至少一者，控制所述除尘器的工作与否；
进一步，在所述步骤S2中，通过输料装置向经过所述悬浮焙烧炉还原焙烧后的铁矿粉输送配入还原剂和溶剂，从而得到相应的配制铁矿粉具体包括：
将还原焙烧后的铁矿粉输送进入螺旋给料机中，并且利用所述螺旋给料机的给料仓向所述还原焙烧后的铁矿粉掺入还原剂和溶剂；同时，还通过变频调整器控制所述给料仓的给料速度以及通过重量传感器确定所述给料仓针对还原剂和溶剂的给料重量，从而将预定重量的还原剂和溶剂均匀掺入到所述还原焙烧后的铁矿粉中，以此得到相应的配制铁矿粉；
进一步，在所述步骤S3中，将所述配制铁矿粉直接送入熔融还原炉，同时向所述熔融还原炉内部喷吹粉煤，从而完成对铁矿粉的冶炼，并且生成相应的冶炼铁成品和废渣具体包括：
将所述配制铁矿粉直接送入熔融还原炉中，并采集所述熔融还原炉内部的熔融还原温度；
将所述熔融还原温度与预设还原温度阈值进行比对；若所述熔融还原温度小于预设还原温度阈值，则增大单位时间内向所述熔融还原炉内部喷吹粉煤的喷吹量；若所述熔融还原温度大于或等于预设还原温度阈值，则保持当前单位时间内向所述熔融还原炉内部喷吹粉煤的喷吹量不变；
当在所述熔融还原炉内部完成对铁矿粉的冶炼后，将生成的冶炼铁成品和废渣进行分离；
或者，
在所述步骤S3中，收集所述熔融还原炉输出的高温煤气，将所述高温煤气处理后作为所述自产煤气输入所述悬浮焙烧炉具体包括：
收集所述熔融还原炉输出的高温煤气，并对所述高温煤气进行灰尘吸附处理，以此去除所述高温煤气中的灰尘；同时还将所述高温煤气的温度保持在130℃-150℃；
检测经过灰尘吸附处理的高温煤气中的一氧化碳浓度，并将所述一氧化碳浓度与预设浓度阈值进行比对；若所述一氧化碳浓度大于预设浓度阈值，则对收集传输所述高温煤气的烟道进行通风处理以及进行一氧化碳浓度超标报警；
进一步，在所述步骤S4中，还包括：
对所述废渣进行水淬处理和压合定型处理，从而将所述废渣转换为建筑材料。
本发明还提供基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼装置，其特征在于，其包括悬浮焙烧炉、输料装置、熔融还原炉、第一烟道、第一除尘器、第二烟道和第二除尘器；其中，
所述悬浮焙烧炉用于在完成预热后，将输入的铁矿粉和自产煤气共同在炉内高温环境中进行还原焙烧；
所述输料装置用于向经过所述悬浮焙烧炉还原焙烧后的铁矿粉输送配人还原剂和溶剂，从而得到相应的配制铁矿粉；
所述熔融还原炉用于接收所述配制铁矿粉，并且还向炉内喷吹粉煤，以此在炉内高温环境中对对所述配制铁矿粉进行熔融还原，从而完成对铁矿粉的冶炼以及生成相应的冶炼铁成品和废渣；
所述第一烟道与所述熔融还原炉连接，所述第一烟道用于收集所述熔融还原炉输出的高温煤气；所述第一除尘器设置在所述第一烟道内，其用于对所述高温煤气进行除尘处理；所述第一烟道用于将除尘处理后的高温煤气作为所述自产煤气输入所述悬浮焙烧炉；
所述第二烟道与所述悬浮焙烧炉连接，所述第二烟道用于收集所述悬浮焙烧炉输出的烟气；所述第二除尘器设置在所述第二烟道内，其用于对所述烟气进行除尘处理；所述第二烟道用于将除尘处理后的烟气排放到外界；
进一步，在所述熔融还原炉内部在还原反应过程中需要向炉内喷吹粉煤和还原反应也会使得炉内压力增大，而所述熔融还原炉内部进行还原反应过程中需要保持炉内压力值的稳定，此时通过实时检测所述熔融还原炉内部的压力控制所述第一烟道的阀门开度，以保证所述熔融还原炉内部的压力保持稳定；但是由于所述熔融还原炉输出的高温煤气经过除尘处理后传输到所述悬浮焙烧炉内，为了保持所述熔融还原炉炉内压力值稳定，也需要控制所述第二烟道的阀门开度以及通过变频调整其控制螺旋给料机的给料速度，其具体包括：
第一、利用下面公式(1)，根据实时检测得到的所述熔融还原炉内部的压力，控制所述第一烟道的阀门开度，
在上述公式(1)中，θr(t)表示t时刻所述第一烟道的阀门开度角度值；Fr(t)表示t时刻所述熔融还原炉内部的压力值；(Fr,min,Fr,max)表示所述熔融还原炉内部进行还原反应过程中的压力值范围，其中Fr,min为最小压力值，Fr,max为最大压力值；θr,max表示所述第一烟道的最大阀门开度角度值；
第二、利用下面公式(2)，根据实时检测得到的所述悬浮焙烧炉内部的压力，控制所述第二烟道的阀门开度，
在上述公式(2)中，θx(t)表示所述第二烟道的阀门开度角度值；Fx(t)表示t时刻所述悬浮焙烧炉内部的压力值；(Fx,min,Fx,max)表示所述悬浮焙烧炉内部进行焙烧过程中的压力值范围，其中Fx,min为最小压力值，Fx,max为最大压力值；θx,max表示所述第二烟道的最大阀门开度角度值；
第三、利用下面公式(3)，根据实时检测得到的所述悬浮焙烧炉内部的压力，控制所述变频调整器，进而控制所述螺旋给料机的给料速度,
在上述公式(3)中，f(t)表示t时刻所述变频调整器的工作频率值；p表示给料仓中电机旋转磁场的极对数；R表示所述螺旋给料机的给料出口到所述变频调整器的电机转轴的距离；Vmax表示所述螺旋给料机的最大给料速度。
相比于现有技术，该基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法和装置通过指示悬浮焙烧炉进行预热；当悬浮焙烧炉预热完毕后，将铁矿粉送入悬浮焙烧炉，同时向悬浮焙烧炉输入自产煤气，以使铁矿粉在悬浮焙烧炉的煤气气氛中进行还原焙烧；通过输料装置向经过悬浮焙烧炉还原焙烧后的铁矿粉输送配入还原剂和溶剂，从而得到相应的配制铁矿粉；将配制铁矿粉直接送入熔融还原炉，同时向熔融还原炉内部喷吹粉煤，从而完成对铁矿粉的冶炼，并且生成相应的冶炼铁成品和废渣；同时收集熔融还原炉输出的高温煤气，将高温煤气处理后作为自产煤气输入悬浮焙烧炉；最后，对冶炼铁成品进行炼钢处理，从而得到相应的钢成品；可见，该基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法将悬浮焙烧炉作为前端与熔融还原炉进行直连，其利用悬浮焙烧炉对粒度小于1.5mm的铁矿粉进行还原焙烧，再将铁矿粉均匀混合还原剂和溶剂后、直接送入熔融还原炉并喷吹粉煤完成冶炼，同时来利用冶炼过程中产生的煤气作为悬浮焙烧炉的还原气体，其能够对小粒度的铁矿粉进行冶炼，这不仅增大铁矿粉的比表面积，以使铁矿粉与还原剂接触更加充分，并且还能够将冶炼的金属化率提高10％-40％，从而大大提高铁冶炼的效率和产出比，以及降低铁冶炼的能耗。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法的流程示意图。
图2为本发明提供的基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，为本发明实施例提供的基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法的流程示意图。该基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法包括如下步骤：
步骤S1，指示悬浮焙烧炉进行预热；当该悬浮焙烧炉预热完毕后，将铁矿粉送入该悬浮焙烧炉，同时向该悬浮焙烧炉输入自产煤气，以使该铁矿粉在该悬浮焙烧炉的煤气气氛中进行还原焙烧；
步骤S2，通过输料装置向经过该悬浮焙烧炉还原焙烧后的铁矿粉输送配入还原剂和溶剂，从而得到相应的配制铁矿粉；
步骤S3，将该配制铁矿粉直接送入熔融还原炉，同时向该熔融还原炉内部喷吹粉煤，从而完成对铁矿粉的冶炼，并且生成相应的冶炼铁成品和废渣；同时收集该熔融还原炉输出的高温煤气，将该高温煤气处理后作为该自产煤气输入该悬浮焙烧炉；
步骤S4，对该冶炼铁成品进行炼钢处理，从而得到相应的钢成品。
上述技术方案的有益效果为：该基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法将悬浮焙烧炉作为前端与熔融还原炉进行直连，其利用悬浮焙烧炉对粒度小于1.5mm的铁矿粉进行还原焙烧，再将铁矿粉均匀混合还原剂和溶剂后、直接送入熔融还原炉并喷吹粉煤完成冶炼，同时来利用冶炼过程中产生的煤气作为悬浮焙烧炉的还原气体，其能够对小粒度的铁矿粉进行冶炼，这不仅增大铁矿粉的比表面积，以使铁矿粉与还原剂接触更加充分，并且还能够将冶炼的金属化率提高10％-40％，从而大大提高铁冶炼的效率和产出比，以及降低铁冶炼的能耗。
优选地，在该步骤S1中，指示悬浮焙烧炉进行预热具体包括：
指示悬浮焙烧炉进行火焰加热以及指示悬浮焙烧炉内部的旋风筒运作，从而使悬浮焙烧炉进行预热操作；
在预热过程中，检测悬浮焙烧炉和旋风筒各自的温度和压力；
当悬浮焙烧炉的温度或压力超出预设温度范围或预设压力范围时，进行报警操作；
当旋风筒的温度或压力超出预设温度范围或预设压力范围时，进行报警操作；
或者，
在预热过程中，检测悬浮焙烧炉的主燃烧站和辅助燃烧站各自的温度、压力、火焰强度、阀门位置和阀门开度中至少一者；
当该主燃烧站或者该辅助燃烧站的温度、压力、火焰强度、阀门位置和阀门开度中至少一者超出各自对应的预设上限-下限范围时，进行报警操作；
或者，
在该预热过程中，检测悬浮焙烧炉内部的实时温度和实时压力；
将该实时温度与预设温度范围进行比对；若该实时温度低于预设温度范围的下限温度，则增大该火焰加热的火焰强度；若该实时温度高于预设温度范围的上限温度，则降低该火焰加热的火焰强度；
将该实时压力与预设压力范围进行比对；若该实时压力低于预设压力范围的下限压力，则增大该旋风筒的送风速度；若该实时压力高于预设压力范围的上限压力，则降低该旋风筒的送风速度。
上述技术方案的有益效果为：悬浮焙烧炉是用于对铁矿粉进行还原焙烧，从而将铁矿粉转化为具有磁性的Fe2O3，而悬浮焙烧炉内部的温度和压力直接影响铁矿粉转化为Fe2O3的转化率。具体而言，当悬浮焙烧炉内部不同区域的焙烧温度和压力保持均匀一致，则能够保证所有铁矿粉在悬浮焙烧炉内部能够获得均衡的还原焙烧。在初始阶段，该悬浮焙烧炉内部的温度并不足以使铁矿粉发生还原焙烧，以及该悬浮焙烧炉内部的温度分布并不均匀，靠近焙烧火焰区域的温度较高，而远离焙烧火焰区域的温度较低。为了保证该悬浮焙烧炉内部能够形成均匀的加热温度场，可只是悬浮焙烧炉进行预热。通过在预热过程中，对悬浮焙烧炉和旋风筒各自的温度和压力进行采集和预设范围的比对判断，并在温度或者压力不位于预设范围的情况下，进行报警操作，这样在该报警操作的作用下，操作人员能够及时地对悬浮焙烧炉或者旋风筒进行检查，从而确保悬浮焙烧炉或者旋风筒的正常运行。其中，该旋风筒是用于向悬浮焙烧炉进行送风和出风，从而保证悬浮焙烧炉内部的正常空气流动。
同时，在悬浮焙烧炉的加热火焰源工作过程中，该旋风筒能够向悬浮焙烧炉内部进行送风，这样能够在悬浮焙烧炉内部形成对流，以使悬浮焙烧炉内部能够进行均匀加热对流场。此外，通过该旋风筒能够保证该悬浮焙烧炉内部的压力稳定。最后，通过对悬浮焙烧炉内部的温度和压力进行实时检测，并结合相应的温度和压力比对，适应性地调节火焰强度和旋风筒的送风速度，从而提高悬浮焙烧炉的预热效率。
此外，通过在预热过程中，对悬浮焙烧炉的主燃烧站、辅助燃烧站以及悬浮焙烧炉内部的实时温度和实时压力进行检测与比对，这样能够保证主燃烧站、辅助燃烧站以及悬浮焙烧炉在发生故障的情况下，进行报警操作，以便于操作人员能够及时地对主燃烧站、辅助燃烧站以及悬浮焙烧炉进行检修，从而提高主燃烧站、辅助燃烧站以及悬浮焙烧炉的运行稳定性。
优选地，在该步骤S1中，当该悬浮焙烧炉预热完毕后，将铁矿粉送入该悬浮焙烧炉，同时向该悬浮焙烧炉输入自产煤气，以使该铁矿粉在该悬浮焙烧炉的煤气气氛中进行还原焙烧具体包括：
当该悬浮焙烧炉预热完毕后，利用送料设备和重量传感器向该悬浮焙烧炉定量输送铁矿粉；其中，通过控制该送料设备的送料速度和利用该重量传感器，调节向该悬浮焙烧炉输送的铁矿粉的重量；
向该悬浮焙烧炉输入自产煤气，并确定该悬浮焙烧炉出口处的空气流量，根据该空气流量，改变该悬浮焙烧炉的排风机的风门开度，以此调整该悬浮焙烧炉内部环境的氧气含量；
当该铁矿粉在该悬浮焙烧炉的煤气气氛中进行还原焙烧时，检测输送到该悬浮焙烧炉内部的天然气流量、CO/H2气体含量，以及与该悬浮焙烧炉连接的煤气管道和氮气管道的压力，以及该悬浮焙烧炉内部各区域的温度；
当天然气流量、CO/H2气体含量、煤气管道和氮气管道的压力、该悬浮焙烧炉内部各区域的温度中至少一者超出各自对应的预设上限-下限范围时，进行报警操作；
当该铁矿粉在该悬浮焙烧炉的煤气气氛中进行还原焙烧时，通过设置在该旋风筒上的分析探头，检测该旋风筒的上升管内部的CO/SO2或者CO/H2浓度或者该旋风筒的排气管内部的氧气浓度，并将检测结果反馈至主计算机进行存储记录。
上述技术方案的有益效果为：利用送料设备和重量传感器悬浮焙烧炉输送铁矿粉，这样能够准确地确定向悬浮焙烧炉输送铁矿粉的重量；此外，向该悬浮焙烧炉输入自产煤气，并确定该悬浮焙烧炉出口处的空气流量，根据该空气流量，改变该悬浮焙烧炉的排风机的风门开度，以此调整该悬浮焙烧炉内部环境的氧气含量，这样保证悬浮焙烧炉内铁矿粉、自产煤气和空气能够以精确的比例在悬浮焙烧炉内进行还原焙烧。并且，检测输送到该悬浮焙烧炉内部的天然气流量、CO/H2气体含量，以及与该悬浮焙烧炉连接的煤气管道和氮气管道的压力，以及在旋风筒上设置分析探头来检测该旋风筒的上升管内部的CO/SO2或者CO/H2浓度或者该旋风筒的排气管内部的氧气浓度，这样能够有效地保证悬浮焙烧炉内部气路的正常运行。
优选地，当在该悬浮焙烧炉内部对该铁矿粉进行还原焙烧时，采集悬浮焙烧炉排出的尾气温度和悬浮焙烧炉内部不同区域的焙烧温度；
根据该尾气温度和该悬浮焙烧炉内部不同区域的焙烧温度，确定铁矿粉的Fe2O3转化率；其中，
利用下面公式(4)，根据该尾气温度和该悬浮焙烧炉内部不同区域的焙烧温度，确定铁矿粉的Fe2O3转化率，
在上述公式(4)中，η表示铁矿粉的Fe2O3转化率；Qa表示悬浮焙烧炉内部第a个区域的焙烧温度；Qw表示尾气温度；n表示悬浮焙烧炉内部包含的区域总数；Qmin表示铁矿粉的Fe2O3能够被还原转化所需的最小温度值；D[]表示非负数检测函数，当括号内的数值大于或等于0时，非负数检测函数的函数值为1，当括号内的数值小于0时，非负数检测函数的函数值为0；
在铁矿粉的Fe2O3转化率的实际计算中，首先通过每个区域的温度比例情况得到尾气温度分别带走了每个区域的温度值，然后将每个区域的温度减去尾气排出的温度即为每个区域对所述铁矿粉的Fe2O3进行还原焙烧的温度，只有温度大于最小值的区域Fe2O3才能进行转化，所以计算出能转化的区域除以所有区域即为铁矿粉的Fe2O3转化率；
将该Fe2O3转化率与预设转化率阈值进行比对；若该Fe2O3转化率小于该转化率阈值，则增加自产煤气的输入气流量或者增加该悬浮焙烧炉的空气输入气流量；若该Fe2O3转化率大于或等于该转化率阈值，则保持自产煤气当前的输入气流量不变；
并且，
当在该悬浮焙烧炉内部对该铁矿粉进行还原焙烧时，通过改变该悬浮焙烧炉进行冷却的水泵的冷却水流量，以此调整该悬浮焙烧炉的Fe2O3转化率。
上述技术方案的有益效果为：当悬浮焙烧炉完成预热后，可直接向该悬浮焙烧炉内部喷送铁矿粉，该铁矿粉的平均粒径可小于1.5mm，此时该铁矿粉能够均匀悬浮在该悬浮焙烧炉内部。同时，可向该悬浮焙烧炉输送自产煤气，由于该铁矿粉的粒径较小，这样该铁矿粉能够与自产煤气具有较大的接触面积，即该铁矿粉能够与自产媒体进行充分的接触，并在悬浮焙烧炉内部加热温度场的作用下发生磁化转换，从而转换为Fe2O3，并且在磁化转换过程中还会产生相应的尾气。为了保证悬浮焙烧炉内部保持恒定气压，需要将尾气及时输出到悬浮焙烧炉内。
此外，当铁矿粉在悬浮焙烧炉内部进行还原焙烧时，悬浮焙烧炉内部不同区域的温度会发生变化而无法保持均衡一致；并且尾气的输送也会带走一部分热量，这都会影响悬浮焙烧炉内部发生的还原焙烧反应的效率，继而影响铁矿粉的Fe2O3转化率。为了最大限度地提高铁矿粉的Fe2O3转化率，可根据尾气温度和悬浮焙烧炉内部不同区域的焙烧温度，确定铁矿粉的Fe2O3转化率，从而便于后续有针对性地调整自产煤气的输入气流量或者悬浮焙烧炉的空气输入气流量，以此提高铁矿粉与自产煤气之间的反应效率。
优选地，在该步骤S1中，还包括：
当该铁矿粉在该悬浮焙烧炉的煤气气氛中进行还原焙烧时，收集该悬浮焙烧炉进行还原焙烧产生的尾气，并利用除尘器对该尾气进行除尘处理，以此使该尾气的灰尘含量低于预设含量阈值后，才将该尾气排放出去；
并且在对该尾气进行除尘处理过程中，采集该除尘器的工作温度、内部压力、除灰速度和输灰速度，从而使主计算机根据该工作温度、该内部压力、该除灰速度和该输灰速度中的至少一者，控制该除尘器的工作与否。
上述技术方案的有益效果为：该悬浮焙烧炉内部还原焙烧反应后产生的尾气中通常存在硫化物等粉尘，若直接将尾气排放到外界环境中，会造成环境污染。此时，为了避免尾气排放污染环境，可对尾气进行收集和除尘处理，其中对尾气进行除尘主要是基于尾气脱硫技术来实现的。经过除尘后，该尾气能够直接排放到外界环境中。此外，在对尾气进行除尘处理过程中，采集该除尘器的工作温度、内部压力、除灰速度和输灰速度，并当该工作温度、该内部压力、该除灰速度和该输灰速度中的至少一者不满足相应的数值条件下，及时停止该除尘器的工作，这样能够避免除尘器发生工作异常的情况。
优选地，在该步骤S2中，通过输料装置向经过该悬浮焙烧炉还原焙烧后的铁矿粉输送配入还原剂和溶剂，从而得到相应的配制铁矿粉具体包括：
将还原焙烧后的铁矿粉输送进入螺旋给料机中，并且利用该螺旋给料机的给料仓向该还原焙烧后的铁矿粉掺入还原剂和溶剂；同时，还通过变频调整器控制该给料仓的给料速度以及通过重量传感器确定该给料仓针对还原剂和溶剂的给料重量，从而将预定重量的还原剂和溶剂均匀掺入到该还原焙烧后的铁矿粉中，以此得到相应的配制铁矿粉。
上述技术方案的有益效果为：当悬浮焙烧炉完成对铁矿粉的还原焙烧后，利用螺旋给料机的给料仓均匀地和定量地掺入还原剂和溶剂，这样能够保证铁矿粉、还原剂和溶剂三者充分均匀混合，从而提高后续熔融还原的效率。
优选地，在该步骤S3中，将该配制铁矿粉直接送入熔融还原炉，同时向该熔融还原炉内部喷吹粉煤，从而完成对铁矿粉的冶炼，并且生成相应的冶炼铁成品和废渣具体包括：
将该配制铁矿粉直接送入熔融还原炉中，并采集该熔融还原炉内部的熔融还原温度；
将该熔融还原温度与预设还原温度阈值进行比对；若该熔融还原温度小于预设还原温度阈值，则增大单位时间内向该熔融还原炉内部喷吹粉煤的喷吹量；若该熔融还原温度大于或等于预设还原温度阈值，则保持当前单位时间内向该熔融还原炉内部喷吹粉煤的喷吹量不变；
当在该熔融还原炉内部完成对铁矿粉的冶炼后，将生成的冶炼铁成品和废渣进行分离；
或者，
在该步骤S3中，收集该熔融还原炉输出的高温煤气，将该高温煤气处理后作为该自产煤气输入该悬浮焙烧炉具体包括：
收集该熔融还原炉输出的高温煤气，并对该高温煤气进行灰尘吸附处理，以此去除该高温煤气中的灰尘；同时还将该高温煤气的温度保持在130℃-150℃；
检测经过灰尘吸附处理的高温煤气中的一氧化碳浓度，并将该一氧化碳浓度与预设浓度阈值进行比对；若该一氧化碳浓度大于预设浓度阈值，则对收集传输该高温煤气的烟道进行通风处理以及进行一氧化碳浓度超标报警。
上述技术方案的有益效果为：将配制铁矿粉直接送入熔融还原炉中，同时向该熔融还原炉内部喷吹粉煤，这样在该熔融还原炉内部的高温环境下，该配制铁矿粉与粉煤进行还原反应，从而生成相应的冶炼铁成品和废渣。其中，该熔融还原炉内部熔融还原温度和粉煤喷吹量直接影响熔融还原反应的效率，通过根据熔融还原炉中的熔融还原温度，适应性地调整向熔融还原炉喷吹粉煤的量，能够最大限度地提高熔融还原反应的效率。
此外，由于该熔融还原炉在进行熔融还原反应过程中是需要粉煤的参与的，因此在该熔融还原反应过程中会产生相应的煤气。若将煤气直接排放到外界环境中不仅会污染环境，同时还会造成能源浪费。此时，将煤气进行灰尘吸附处理后，将该煤气直接作为自产煤气输入至悬浮焙烧炉，这样能够提高整个铁矿冶炼过程的能源利用效率；其中，对该煤气进行灰尘吸附处理可为但不限于是脱硫处理。此外，为了避免煤气中一氧化碳的浓度过高而发生险情，可实时检测煤气中一氧化碳的浓度，并适应性地对对收集传输该高温煤气的烟道进行通风处理以及进行一氧化碳浓度超标报警，这样能够有效避免发生爆炸险情。
优选地，在该步骤S4中，还包括：
对该废渣进行水淬处理和压合定型处理，从而将该废渣转换为建筑材料。
上述技术方案的有益效果为：对于熔融还原炉产出的废渣进行水淬处理和压合定型处理，这样能够将废渣进行循环利用，从而将废渣转换为建筑材料，以此提高铁矿冶炼的材料利用效率。
参阅图2，为本发明实施例提供的基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼装置的流程示意图。该基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼装置包括悬浮焙烧炉、输料装置、熔融还原炉、第一烟道、第一除尘器、第二烟道和第二除尘器；其中，
该悬浮焙烧炉用于在完成预热后，将输入的铁矿粉和自产煤气共同在炉内高温环境中进行还原焙烧；
该输料装置用于向经过该悬浮焙烧炉还原焙烧后的铁矿粉输送配人还原剂和溶剂，从而得到相应的配制铁矿粉；
该熔融还原炉用于接收该配制铁矿粉，并且还向炉内喷吹粉煤，以此在炉内高温环境中对对该配制铁矿粉进行熔融还原，从而完成对铁矿粉的冶炼以及生成相应的冶炼铁成品和废渣；
该第一烟道与该熔融还原炉连接，该第一烟道用于收集该熔融还原炉输出的高温煤气；该第一除尘器设置在该第一烟道内，其用于对该高温煤气进行除尘处理；该第一烟道用于将除尘处理后的高温煤气作为该自产煤气输入该悬浮焙烧炉；
该第二烟道与该悬浮焙烧炉连接，该第二烟道用于收集该悬浮焙烧炉输出的烟气；该第二除尘器设置在该第二烟道内，其用于对该烟气进行除尘处理；该第二烟道用于将除尘处理后的烟气排放到外界。
上述技术方案的有益效果为：该基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼装置将悬浮焙烧炉作为前端与熔融还原炉进行直连，其利用悬浮焙烧炉对粒度小于1.5mm的铁矿粉进行还原焙烧，再将铁矿粉均匀混合还原剂和溶剂后、直接送入熔融还原炉并喷吹粉煤完成冶炼，同时来利用冶炼过程中产生的煤气作为悬浮焙烧炉的还原气体，其能够对小粒度的铁矿粉进行冶炼，这不仅增大铁矿粉的比表面积，以使铁矿粉与还原剂接触更加充分，并且还能够将冶炼的金属化率提高10％-40％，从而大大提高铁冶炼的效率和产出比，以及降低铁冶炼的能耗。
优选地，在该熔融还原炉内部在还原反应过程中需要向炉内喷吹粉煤和还原反应也会使得炉内压力增大，而该熔融还原炉内部进行还原反应过程中需要保持炉内压力值的稳定，此时通过实时检测该熔融还原炉内部的压力控制该第一烟道的阀门开度，以保证该熔融还原炉内部的压力保持稳定；但是由于该熔融还原炉输出的高温煤气经过除尘处理后传输到该悬浮焙烧炉内，为了保持该熔融还原炉炉内压力值稳定，也需要控制该第二烟道的阀门开度以及通过变频调整其控制螺旋给料机的给料速度，其具体包括：
第一、利用下面公式(1)，根据实时检测得到的该熔融还原炉内部的压力，控制该第一烟道的阀门开度，
在上述公式(1)中，θr(t)表示t时刻该第一烟道的阀门开度角度值；Fr(t)表示t时刻该熔融还原炉内部的压力值；(Fr,min,Fr,max)表示该熔融还原炉内部进行还原反应过程中的压力值范围，其中Fr,min为最小压力值，Fr,max为最大压力值；θr,max表示该第一烟道的最大阀门开度角度值；
第二、利用下面公式(2)，根据实时检测得到的该悬浮焙烧炉内部的压力，控制该第二烟道的阀门开度，
在上述公式(2)中，θx(t)表示该第二烟道的阀门开度角度值；Fx(t)表示t时刻该悬浮焙烧炉内部的压力值；(Fx,min,Fx,max)表示该悬浮焙烧炉内部进行焙烧过程中的压力值范围，其中Fx,min为最小压力值，Fx,max为最大压力值；θx,max表示该第二烟道的最大阀门开度角度值；
第三、利用下面公式(3)，根据实时检测得到的该悬浮焙烧炉内部的压力，控制该变频调整器，进而控制该螺旋给料机的给料速度,
在上述公式(3)中，f(t)表示t时刻该变频调整器的工作频率值；p表示给料仓中电机旋转磁场的极对数；R表示该螺旋给料机的给料出口到该变频调整器的电机转轴的距离；Vmax表示该螺旋给料机的最大给料速度；
上述公式(3)的实际推演过程如下：
上述技术方案的有益效果为：利用上述公式(1)根据实时监测熔融还原炉内部压力控制第一烟道的阀门开度，保证炉内压力稳定在压力范围内；再利用上述公式(2)根据实时监测悬浮焙烧炉内的压力控制第二烟道的阀门开度，保证炉内的还原反应可以正常快速的反应完成；最后利用上述公式(3)根据实时监测悬浮焙烧炉内的压力控制变频调整器进而控制螺旋给料机的给料速度，进而保证熔融还原炉内部以及悬浮焙烧炉内部的压力值保持稳定，从而保证还原反应的还原效果，保证系统的工作效率。此外，根据t时刻第一烟道的阀门开度角度控制值、t时刻第二烟道的阀门开度角度控制值以及t时刻变频调整器的频率控制值对系统进行实时控制，进而保证熔融还原炉内部以及悬浮焙烧炉内部的压力值保持稳定，从而保证还原反应的还原效果，保证系统的工作效率。
从上述实施例的内容可知，该基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法和装置将悬浮焙烧炉作为前端与熔融还原炉进行直连，其利用悬浮焙烧炉对粒度小于1.5mm的铁矿粉进行还原焙烧，再将铁矿粉均匀混合还原剂和溶剂后、直接送入熔融还原炉并喷吹粉煤完成冶炼，同时来利用冶炼过程中产生的煤气作为悬浮焙烧炉的还原气体，其能够对小粒度的铁矿粉进行冶炼，这不仅增大铁矿粉的比表面积，以使铁矿粉与还原剂接触更加充分，并且还能够将冶炼的金属化率提高10％-40％，从而大大提高铁冶炼的效率和产出比，以及降低铁冶炼的能耗。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤S1，指示悬浮焙烧炉进行预热；当所述悬浮焙烧炉预热完毕后，将铁矿粉送入所述悬浮焙烧炉，同时向所述悬浮焙烧炉输入自产煤气，以使所述铁矿粉在所述悬浮焙烧炉的煤气气氛中进行还原焙烧；
步骤S2，通过输料装置向经过所述悬浮焙烧炉还原焙烧后的铁矿粉输送配入还原剂和溶剂，从而得到相应的配制铁矿粉；
步骤S3，将所述配制铁矿粉直接送入熔融还原炉，同时向所述熔融还原炉内部喷吹粉煤，从而完成对铁矿粉的冶炼，并且生成相应的冶炼铁成品和废渣；同时收集所述熔融还原炉输出的高温煤气，将所述高温煤气处理后作为所述自产煤气输入所述悬浮焙烧炉；
步骤S4，对所述冶炼铁成品进行炼钢处理，从而得到相应的钢成品。
2.如权利要求1所述的基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法，其特征在于：
在所述步骤S1中，指示悬浮焙烧炉进行预热具体包括：
指示悬浮焙烧炉进行火焰加热以及指示悬浮焙烧炉内部的旋风筒运作，从而使悬浮焙烧炉进行预热操作；
在预热过程中，检测悬浮焙烧炉和旋风筒各自的温度和压力；
当悬浮焙烧炉的温度或压力超出预设温度范围或预设压力范围时，进行报警操作；
当旋风筒的温度或压力超出预设温度范围或预设压力范围时，进行报警操作；
或者，
在预热过程中，检测悬浮焙烧炉的主燃烧站和辅助燃烧站各自的温度、压力、火焰强度、阀门位置和阀门开度中至少一者；
当所述主燃烧站或者所述辅助燃烧站的温度、压力、火焰强度、阀门位置和阀门开度中至少一者超出各自对应的预设上限-下限范围时，进行报警操作；
或者，
在所述预热过程中，检测悬浮焙烧炉内部的实时温度和实时压力；
将所述实时温度与预设温度范围进行比对；若所述实时温度低于预设温度范围的下限温度，则增大所述火焰加热的火焰强度；若所述实时温度高于预设温度范围的上限温度，则降低所述火焰加热的火焰强度；
将所述实时压力与预设压力范围进行比对；若所述实时压力低于预设压力范围的下限压力，则增大所述旋风筒的送风速度；若所述实时压力高于预设压力范围的上限压力，则降低所述旋风筒的送风速度。
3.如权利要求2所述的基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法，其特征在于：
在所述步骤S1中，当所述悬浮焙烧炉预热完毕后，将铁矿粉送入所述悬浮焙烧炉，同时向所述悬浮焙烧炉输入自产煤气，以使所述铁矿粉在所述悬浮焙烧炉的煤气气氛中进行还原焙烧具体包括：
当所述悬浮焙烧炉预热完毕后，利用送料设备和重量传感器向所述悬浮焙烧炉定量输送铁矿粉；其中，通过控制所述送料设备的送料速度和利用所述重量传感器，调节向所述悬浮焙烧炉输送的铁矿粉的重量；
向所述悬浮焙烧炉输入自产煤气，并确定所述悬浮焙烧炉出口处的空气流量，根据所述空气流量，改变所述悬浮焙烧炉的排风机的风门开度，以此调整所述悬浮焙烧炉内部环境的氧气含量；
当所述铁矿粉在所述悬浮焙烧炉的煤气气氛中进行还原焙烧时，检测输送到所述悬浮焙烧炉内部的天然气流量、CO/H2气体含量，以及与所述悬浮焙烧炉连接的煤气管道和氮气管道的压力，以及所述悬浮焙烧炉内部各区域的温度；
当天然气流量、CO/H2气体含量、煤气管道和氮气管道的压力、所述悬浮焙烧炉内部各区域的温度中至少一者超出各自对应的预设上限-下限范围时，进行报警操作；
当所述铁矿粉在所述悬浮焙烧炉的煤气气氛中进行还原焙烧时，通过设置在所述旋风筒上的分析探头，检测所述旋风筒的上升管内部的CO/SO2或者CO/H2浓度或者所述旋风筒的排气管内部的氧气浓度，并将检测结果反馈至主计算机进行存储记录。
4.如权利要求3述的基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法，其特征在于：
当在所述悬浮焙烧炉内部对所述铁矿粉进行还原焙烧时，采集悬浮焙烧炉排出的尾气温度和悬浮焙烧炉内部不同区域的焙烧温度；
根据所述尾气温度和所述悬浮焙烧炉内部不同区域的焙烧温度，确定铁矿粉的Fe2O3转化率；其中，
利用下面公式(4)，根据所述尾气温度和所述悬浮焙烧炉内部不同区域的焙烧温度，确定铁矿粉的Fe2O3转化率，
在上述公式(4)中，η表示铁矿粉的Fe2O3转化率；Qa表示悬浮焙烧炉内部第a个区域的焙烧温度；Qw表示尾气温度；n表示悬浮焙烧炉内部包含的区域总数；Qmin表示铁矿粉的Fe2O3能够被还原转化所需的最小温度值；D[]表示非负数检测函数，当括号内的数值大于或等于0时，非负数检测函数的函数值为1，当括号内的数值小于0时，非负数检测函数的函数值为0；
将所述Fe2O3转化率与预设转化率阈值进行比对；若所述Fe2O3转化率小于所述转化率阈值，则增加自产煤气的输入气流量或者增加所述悬浮焙烧炉的空气输入气流量；若所述Fe2O3转化率大于或等于所述转化率阈值，则保持自产煤气当前的输入气流量不变；
并且，
当在所述悬浮焙烧炉内部对所述铁矿粉进行还原焙烧时，通过改变所述悬浮焙烧炉进行冷却的水泵的冷却水流量，以此调整所述悬浮焙烧炉的Fe2O3转化率。
5.如权利要求1所述的基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法和装置，其特征在于：
在所述步骤S1中，还包括：
当所述铁矿粉在所述悬浮焙烧炉的煤气气氛中进行还原焙烧时，收集所述悬浮焙烧炉进行还原焙烧产生的尾气，并利用除尘器对所述尾气进行除尘处理，以此使所述尾气的灰尘含量低于预设含量阈值后，才将所述尾气排放出去；
并且在对所述尾气进行除尘处理过程中，采集所述除尘器的工作温度、内部压力、除灰速度和输灰速度，从而使主计算机根据所述工作温度、所述内部压力、所述除灰速度和所述输灰速度中的至少一者，控制所述除尘器的工作与否。
6.如权利要求1所述的基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法，其特征在于：
在所述步骤S2中，通过输料装置向经过所述悬浮焙烧炉还原焙烧后的铁矿粉输送配入还原剂和溶剂，从而得到相应的配制铁矿粉具体包括：
将还原焙烧后的铁矿粉输送进入螺旋给料机中，并且利用所述螺旋给料机的给料仓向所述还原焙烧后的铁矿粉掺入还原剂和溶剂；同时，还通过变频调整器控制所述给料仓的给料速度以及通过重量传感器确定所述给料仓针对还原剂和溶剂的给料重量，从而将预定重量的还原剂和溶剂均匀掺入到所述还原焙烧后的铁矿粉中，以此得到相应的配制铁矿粉。
7.如权利要求1所述的基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法，其特征在于：
在所述步骤S3中，将所述配制铁矿粉直接送入熔融还原炉，同时向所述熔融还原炉内部喷吹粉煤，从而完成对铁矿粉的冶炼，并且生成相应的冶炼铁成品和废渣具体包括：
将所述配制铁矿粉直接送入熔融还原炉中，并采集所述熔融还原炉内部的熔融还原温度；
将所述熔融还原温度与预设还原温度阈值进行比对；若所述熔融还原温度小于预设还原温度阈值，则增大单位时间内向所述熔融还原炉内部喷吹粉煤的喷吹量；若所述熔融还原温度大于或等于预设还原温度阈值，则保持当前单位时间内向所述熔融还原炉内部喷吹粉煤的喷吹量不变；当在所述熔融还原炉内部完成对铁矿粉的冶炼后，将生成的冶炼铁成品和废渣进行分离；
或者，
在所述步骤S3中，收集所述熔融还原炉输出的高温煤气，将所述高温煤气处理后作为所述自产煤气输入所述悬浮焙烧炉具体包括：
收集所述熔融还原炉输出的高温煤气，并对所述高温煤气进行灰尘吸附处理，以此去除所述高温煤气中的灰尘；同时还将所述高温煤气的温度保持在130℃-150℃；
检测经过灰尘吸附处理的高温煤气中的一氧化碳浓度，并将所述一氧化碳浓度与预设浓度阈值进行比对；若所述一氧化碳浓度大于预设浓度阈值，则对收集传输所述高温煤气的烟道进行通风处理以及进行一氧化碳浓度超标报警。
8.如权利要求1所述的基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼方法，其特征在于：
在所述步骤S4中，还包括：
对所述废渣进行水淬处理和压合定型处理，从而将所述废渣转换为建筑材料。
9.基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼装置，其特征在于，其包括悬浮焙烧炉、输料装置、熔融还原炉、第一烟道、第一除尘器、第二烟道和第二除尘器；其中，
所述悬浮焙烧炉用于在完成预热后，将输入的铁矿粉和自产煤气共同在炉内高温环境中进行还原焙烧；
所述输料装置用于向经过所述悬浮焙烧炉还原焙烧后的铁矿粉输送配人还原剂和溶剂，从而得到相应的配制铁矿粉；
所述熔融还原炉用于接收所述配制铁矿粉，并且还向炉内喷吹粉煤，以此在炉内高温环境中对对所述配制铁矿粉进行熔融还原，从而完成对铁矿粉的冶炼以及生成相应的冶炼铁成品和废渣；
所述第一烟道与所述熔融还原炉连接，所述第一烟道用于收集所述熔融还原炉输出的高温煤气；所述第一除尘器设置在所述第一烟道内，其用于对所述高温煤气进行除尘处理；所述第一烟道用于将除尘处理后的高温煤气作为所述自产煤气输入所述悬浮焙烧炉；
所述第二烟道与所述悬浮焙烧炉连接，所述第二烟道用于收集所述悬浮焙烧炉输出的烟气；所述第二除尘器设置在所述第二烟道内，其用于对所述烟气进行除尘处理；所述第二烟道用于将除尘处理后的烟气排放到外界。
10.如权利要求9所述的基于悬浮焙烧炉与熔融还原炉直连的铁矿冶炼装置，其特征在于：
在所述熔融还原炉内部在还原反应过程中需要向炉内喷吹粉煤和还原反应也会使得炉内压力增大，而所述熔融还原炉内部进行还原反应过程中需要保持炉内压力值的稳定，此时通过实时检测所述熔融还原炉内部的压力控制所述第一烟道的阀门开度，以保证所述熔融还原炉内部的压力保持稳定；但是由于所述熔融还原炉输出的高温煤气经过除尘处理后传输到所述悬浮焙烧炉内，为了保持所述熔融还原炉炉内压力值稳定，也需要控制所述第二烟道的阀门开度以及通过变频调整其控制螺旋给料机的给料速度，其具体包括：
第一、利用下面公式(1)，根据实时检测得到的所述熔融还原炉内部的压力，控制所述第一烟道的阀门开度，
在上述公式(1)中，θr(t)表示t时刻所述第一烟道的阀门开度角度值；Fr(t)表示t时刻所述熔融还原炉内部的压力值；(Fr,min,Fr,max)表示所述熔融还原炉内部进行还原反应过程中的压力值范围，其中Fr,min为最小压力值，Fr,max为最大压力值；θr,max表示所述第一烟道的最大阀门开度角度值；
第二、利用下面公式(2)，根据实时检测得到的所述悬浮焙烧炉内部的压力，控制所述第二烟道的阀门开度，
在上述公式(2)中，θx(t)表示所述第二烟道的阀门开度角度值；Fx(t)表示t时刻所述悬浮焙烧炉内部的压力值；(Fx,min,Fx,max)表示所述悬浮焙烧炉内部进行焙烧过程中的压力值范围，其中Fx,min为最小压力值，Fx,max为最大压力值；θx,max表示所述第二烟道的最大阀门开度角度值；
第三、利用下面公式(3)，根据实时检测得到的所述悬浮焙烧炉内部的压力，控制所述变频调整器，进而控制所述螺旋给料机的给料速度,
在上述公式(3)中，f(t)表示t时刻所述变频调整器的工作频率值；p表示给料仓中电机旋转磁场的极对数；R表示所述螺旋给料机的给料出口到所述变频调整器的电机转轴的距离；Vmax表示所述螺旋给料机的最大给料速度。
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