CN102409118B

CN102409118B - 一种含铁、碳粉尘的循环再利用工艺及设备

Info

Publication number: CN102409118B
Application number: CN2010102915897A
Authority: CN
Inventors: 刘德军; 尚策; 王宝海; 张洪宇; 郝博; 王志君; 王再义
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2010-09-21
Filing date: 2010-09-21
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2030-09-21
Also published as: CN102409118A

Abstract

本发明公开一种含铁、碳粉尘的循环再利用工艺及设备，其工艺路线为：粉尘集粉罐→吸排车→过滤器→储粉罐→星型卸料器→双轮搅拌加湿器→上料皮带→高炉制粉系统→喷吹系统→高炉。吸排车通过除尘站粉尘集粉罐下部的管道，将含铁粉尘送入含铁、碳粉尘储粉罐；将粉尘下放到粉尘调湿装置中，对粉尘进行可控调湿；而后堆放或经原煤上料皮带，送至原煤仓，进入磨煤制粉系统并进入原喷吹系统，其优点在于密封性好，安全性高，系统适应变故能力强，粉尘湿度可控，避免了含铁粉尘被检铁器吸附现象的发生，而且高炉不会因含铁粉尘的喷吹而出现运行波动，本发明具有能增产节焦、促进高炉顺行和强化、清洁环保等优点。

Description

一种含铁、碳粉尘的循环再利用工艺及设备

技术领域

本发明属于炼铁技术领域，特别涉及一种含铁、碳的冶金粉尘在炼铁生产中的循环再利用工艺。

背景技术

在钢铁生产过程中产生的含铁粉尘，含铁量一般为20%～60%，且含有一定量的碳。因此，普遍对其进行循环再利用。现有的主要利用方式是返回烧结车间，重新参加造块配料，或者是混入煤粉直接喷入高炉。

“重新参加造块配料”的缺陷明显：重新造块本身就是能源的浪费，而且会导致烧结矿的强度等指标都有不同程度的恶化；

“混入煤粉直接喷入高炉”的方法由于工艺的原因，无法实现煤粉和含铁粉尘的均匀喷吹。

“一种高炉炼铁粉尘回收利用的方法”（申请号200410100490.9）公开了一种将含铁粉尘送至制粉车间原煤场，均匀铺放在煤堆的上面或中间，采用“平铺直取”方式与原煤混合，再进入磨煤机，以实现含铁粉尘“混入煤粉直接喷入高炉”的循环再利用的目的的方法。该方法强调，接取粉尘时，不宜打水，但为不使工作环境恶化，亦可少量加水润湿。

该方法存在两个方面的缺陷：

1）扬尘更加严重。

由于这种方法增加了将含铁粉尘用汽车运至原煤场和在原煤场与原煤通过“平铺直取”进行混合的操作，由于含铁粉尘的粒度小，水分含量低，所以在此过程中扬尘现象严重；再者，因粉尘与水的润湿性很差，加水润湿非但不能减少扬尘，反倒使扬尘更为加重了。

2）易被除铁器吸附，造成上煤操作中断。

这种方法是要将含铁粉尘与原煤混合后直接上原煤上料皮带。而实际生产中，制粉系统的第一条上煤皮带两端都配有永磁铁性的检铁器。依据这种方法，若将无法混合均匀的含铁粉尘与原煤的混合料运上皮带，必然会产生含铁粉尘被检铁器吸附的问题，从而造成上煤操作的中断。

发明内容

本发明公开通过一种含铁、碳粉尘的循环再利用工艺及设备，解决含铁、碳粉尘在用于高炉喷吹过程中出现的扬尘、被除铁器吸附，避免了重新造块的弊端，实现了与煤粉一同的均匀喷吹，达到了含铁、碳粉尘循环再利用的最佳化目的。

本发明的工艺路线为：粉尘集粉罐→吸排车→过滤器→储粉罐→星型卸料器→双轮搅拌加湿器→上料皮带→高炉制粉系统→喷吹系统→高炉。

具体步骤为：

1）、吸排车通过除尘站粉尘集粉罐下部的管道，利用负压将粉尘吸入吸排车，吸排车将粉尘送至制粉车间，经过过滤器和布袋，将含铁粉尘送入含铁、碳粉尘储粉罐；

2）、在含铁、碳粉尘储粉罐下部的可控卸料装置可实现千克级别的精准放料控制；

3）、可控卸料装置下方，安装粉尘调湿装置，并将粉尘下放到粉尘调湿装置中，对粉尘进行可控调湿；

4）、而后堆放或经原煤上料皮带，送至原煤仓，进入磨煤制粉系统；

5）、成品混合粉进入原喷吹系统。

本发明的设备布置为：采灰系统、上灰系统和放灰系统三部分构成，其中，采灰系统包括由粉尘集粉罐、集粉罐插板阀、分料器、蝶阀构成；

整个采灰系统由蝶阀控制，排灰管道与吸排车通过不锈钢快速接口联接密封，排灰操作由吸排车形成负压进行；如若生产或系统出现问题，可关闭蝶阀终止排灰操作，改用螺旋打灰器进行排灰，由汽车进行装运，不会影响高炉正常生产及排灰作业；

上灰系统包括吸排车、过滤器、N₂充压罐、储粉罐。其中过滤器两端用法兰与等径钢管进行连接，法兰盘之间加密封垫，过滤器前钢管与和吸排车对接的不锈钢快速接头之间通过焊接联结； N₂充压罐通过软连接和快速接头与吸排车连接，对吸排车进行充压；

整个上灰系统由吸排车控制，在向带有布袋的储粉罐进行上灰作业时，先用不锈钢快速接口将吸排车与连有过滤器的管道联接，然后开启N₂充压罐，给吸排车充压，打开吸排车上的开关进行上灰作业；

放灰系统由插板阀、星型卸料器、双轮搅拌加湿器、可控打水器和上料皮带构成，插板阀、星型卸料器、双轮搅拌加湿器、打水器连接处加有密封垫，并由螺栓连接。

本发明在蝶阀和与吸排车相连的不锈钢接口之间的管道上设置一个磁性分离器，可及时掌握粉尘中铁含量，能起到监控最终喷吹物中含铁粉尘的即时量的作用，使高炉操作者及时明了最终喷吹物中含铁粉尘的即时波动情况，以便对高炉操作做出提前、及时的调整，从而避免了因高炉因含铁粉尘的喷吹而出现的运行波动。

本发明的技术要求是：高炉顺行；含铁粉尘喷吹量≯10kg/t铁；风温﹥1050℃。

本发明的有益效果在于：本发明具有能增产节焦、促进高炉顺行和强化、清洁环保等优点。具体的优点在于1密封性好，工艺全程不扬尘，2安全性高，3系统适应变故能力强，4可进行“千克”级精准重量控制，5粉尘湿度可控，6避免了含铁粉尘被检铁器吸附现象的发生，7高炉不会因含铁粉尘的喷吹而出现运行波动。

附图说明

图1为本发明工艺流程图；

图中：粉尘集粉罐1、集粉罐插板阀2、分料器3、螺旋打灰器4、蝶阀5、吸排车6、过滤器7、N₂充压罐8、布袋9、储粉罐10、插板阀11、星型卸料器12、减速机13、异步电动机14、双轮搅拌加湿器15、可控打水器16、磁性分离器17。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明作进一步说明。

如图1所示，粉尘集粉罐→吸排车→过滤器→储粉罐→星型卸料器→双轮搅拌加湿器→上料皮带→高炉制粉系统→喷吹系统→高炉。

本发明采用的是“将一种或多种含铁粉尘与高炉喷吹用原煤均匀混合，经制粉系统和喷吹系统后，从高炉风口喷入炉缸”的方法对含铁、碳粉尘进行回收再利用的。

本发明由采灰系统、上灰系统和放灰系统构成三部分构成。

如图1所示，其中采灰系统包括：粉尘集粉罐1、插板阀2、分料器3、蝶阀5构成（采）灰系统。

整个采灰系统由蝶阀5控制，排灰管道与吸排车6通过不锈钢快速接口联接密封，排灰操作由吸排车6形成负压进行；如若生产或系统出现问题，可关闭蝶阀5终止排灰操作，改用螺旋打灰器4进行排灰，不会影响高炉正常生产及排灰作业；

如图1所示，上灰系统由吸排车6、过滤器7、N₂充压罐8、储粉罐10构成。整个上灰系统由吸排车6控制。在向带有布袋9的储粉罐10进行上灰作业时，先用不锈钢快速接口将吸排车6与连有过滤器7的管道联接，然后开启N₂充压罐8，给吸排车6充压，打开吸排车6上的开关进行上灰作业，经布袋将粉尘储于储粉罐10；

如图1所示，放灰系统由插板阀11、星型卸料器12、双轮搅拌加湿器15、可控打水器16和上料皮带构成。

储粉罐10下的星型卸料阀12可通过调节减速机13频率和星型卸料阀12阀体内的卸料腔体积，来进行粉料的均匀配加操作。具体先根据吸排车6称得的粉尘重量、高炉的喷煤比和喷灰比，本着“上煤系统上煤同时上粉尘”的原则，初步确定星型卸料器12的能力，再通过调节星型卸料器12上异步电动机14的频率控制减速机13的转速比，从而达到不加称量装置即可控制含铁粉尘加入量和加入均匀度的目的。

这样，不仅使粉料在量上的加入均匀、稳定、可控，而且省去了在此环节上加称量装置带来的一系列负赘；千克级精准的除尘灰加入量，也保证了操作者对高炉热量的准确把握，高炉顺行自然也有保障；

由于在制粉车间处的储粉罐10的容积定为可容纳2～3个工作日所产生的欲喷吹粉尘，这样无论出现何种情况，系统对除尘灰在量上较大的缓冲作用是能保证系统正常运行的；如本系统出现问题，除尘站粉尘集粉罐1下部的螺旋打灰器4能正常打灰，不会影响炼铁正常的除尘作业。

本发明与双轮搅拌加湿器15匹配的是可控打水器16，粉尘经星型卸料器12下放到双轮搅拌加湿器15腔内时，同时开启可控打水器16，如此经双轮搅拌、加湿后的含水分均匀、水分<10%的含铁、碳粉尘在经过上料皮带上的检铁器下方时，即可避免含铁、碳粉尘被检铁器吸附现象的发生，同时符合“在不扬尘的情况下粉尘全部润湿且湿度最小”的要求。

含铁粉尘在经过上料皮带上的检铁器下方时，保证到向上料皮带排放的粉尘有合适的湿度，且保证最终入磨混合料水分<10%，同时还可避免含铁粉尘被检铁器吸附现象的发生，即符合“在不扬尘的情况下粉尘全部润湿且湿度最小”的要求。

本发明从上料皮带以后部分与正常制粉系统相同。

本发明在蝶阀和与吸排车相连的不锈钢接口之间的管道上设置一个磁性分离器，可起到监控最终喷吹物中含铁粉尘的即时量的作用，目的是要掌控最终喷吹物中含铁粉尘的即时波动情况，以便对高炉操作做出提前、及时的调整。

如图1所示，本发明的具体实施例的工艺流程是这样的，含铁、碳粉尘经粉尘集粉罐1通过集粉罐插板阀2控制排放量下行到分料器3，由蝶阀5控制排放量进入排灰管道，由吸排车6产生的负压将粉尘吸入吸排车6，由吸排车6将粉尘运至制粉车间，吸排车6经N₂充压罐8充压后经过滤器7和布袋9将粉尘集放在储粉罐10内；放料时打开插板阀11、启动星型卸料器12、将已经根据实际情况调节好的减速机13的减速比、异步电动机14的频率调定，开启双轮搅拌加湿器15上可控打水器16对已放进双轮搅拌加湿器15的粉尘进行调湿，待粉料润湿均匀，水分<10%后，将料均匀放至上煤皮带上，进入制粉系统，喷吹系统将混有含铁粉尘的煤粉喷入高炉，实现本发明的工艺目的。

Claims

1.一种含铁、碳粉尘的循环再利用工艺，其特征在于，工艺流程为：粉尘集粉罐→吸排车→过滤器→储粉罐→星型卸料器→双轮搅拌加湿器→上料皮带→高炉制粉系统→喷吹系统→高炉，

具体步骤为：

1）、吸排车通过除尘站的粉尘集粉罐下部的管道，利用负压将粉尘吸入吸排车，吸排车将粉尘送至制粉车间，经过过滤器和布袋，将含铁粉尘送入储粉罐；

2）、在储粉罐下部的星型卸料器实现千克级别的精准放料控制；

3）、星型卸料器下方，安装双轮搅拌加湿器，并将粉尘下放到双轮搅拌加湿器中，对粉尘进行调湿；

4）、而后堆放或经原煤上料皮带，送至原煤仓，进入高炉制粉系统；

5）、成品混合粉进入喷吹系统；

6）高炉顺行；含铁粉尘喷吹量≯10kg/t铁；风温﹥1050℃。

2.一种用于权利要求1所述的一种含铁、碳粉尘的循环再利用工艺的设备，其特征在于，其设备由采灰系统、上灰系统和放灰系统构成，其中采灰系统包括粉尘集粉罐、集粉罐插板阀、分料器、蝶阀；粉尘集粉罐、集粉罐插板阀、分料器、蝶阀连接处加有密封垫，并由螺栓连接；上灰系统包括吸排车、过滤器、N₂充压罐、带有布袋的储粉罐；采灰系统中的蝶阀与吸排车之间由直径匹配的钢管和不锈钢快速接头联结，蝶阀、钢管和不锈钢快速接头之间焊接联结；放灰系统由插板阀、星型卸料器、双轮搅拌加湿器、打水器和上料皮带构成，所述蝶阀和与吸排车相连的不锈钢接口之间的管道上设置一个磁性分离器。