CN102534085B - 量子熔化式铁矿石炉 - Google Patents
量子熔化式铁矿石炉 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102534085B CN102534085B CN201210032037.3A CN201210032037A CN102534085B CN 102534085 B CN102534085 B CN 102534085B CN 201210032037 A CN201210032037 A CN 201210032037A CN 102534085 B CN102534085 B CN 102534085B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- wall
- iron
- furnace
- deoxidation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002844 melting Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000008018 melting Effects 0.000 title claims abstract description 14
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 81
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 230000009514 concussion Effects 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000000191 radiation effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
本发明量子熔化式铁矿石炉，它是在一个由抗磁性金属材料制成的塔形炉筒内壁上安装有一层耐火墙，在炉腔内设有六个温度控制层，在脱氧层对应的耐火墙内壁周边安装有导磁筒，在脱氧层及其以下的各层耐火墙内分别安装有不同圈数的通电线圈，在脱氧层及其以下的各温度控制层外壁上分别安装有不同圈数的冷却水循环管道，在进料口上安装有螺旋给料器及其定量控制箱，在两个液化气化层的底部分别从炉壁上引出有2-4个排渣口，在镇静出铁层的底部从炉壁上引出有出铁口，在炉体的一侧分别从炉壁上向两个液化气化层和烘干层内安装有负压管道。本发明通过电磁反应使量子产生热能对铁矿石进行熔炼，具有能耗低，有害气体排放量小，生产效率高，成本低的优点。
Description
技术领域：
本发明涉及铁的熔炼，特别是一种用物理熔化方式对铁矿石进行熔炼的量子熔化式铁矿石炉。
背景技术：
目前的铁矿石熔炼方式有两种，一种是用煤炭燃料对炉内的铁矿石进行熔炼；另一种是用电弧对炉内的铁矿石进行熔炼。这两种方式存在的根本问题是能耗高、有害气体排放量大、铁矿石利用率低、生产成本高。
发明内容：
本发明的目的是提供一种能耗低、有害气体排放量小、铁矿石利用率高、成本低的量子熔化式铁矿石炉。
本发明的技术方案是以如下方式完成的，它是在一个由抗磁性金属材料制成的塔形炉筒内壁上安装有一层耐火墙，在炉腔内设有六个温度控制层，上边是烘干层，以下接着是脱氧层、第一液化气化层、第二液化气化层、铁熔化层和镇静出铁层，在脱氧层对应的耐火墙内壁周边安装有导磁筒，在脱氧层及其以下的各层耐火墙内分别安装有不同圈数的通电线圈，通电线圈是一种空心水冷式通电线圈，在六个温度控制层内分别从炉壁内引出有温度传感器，在炉体的一侧安装有一个PLC自动控制柜，在脱氧层及其以下的各温度控制层外壁上分别安装有不同圈数的冷却水循环管道，在进料口上安装有螺旋给料器及其定量控制箱，在两个液化气化层的底部分别从炉壁上引出有2-4个排渣口，在镇静出铁层的底部从炉壁上引出有出铁口，在炉体的一侧分别从炉壁上向两个液化气化层和烘干层内安装有负压管道。本发明通过电磁反应使量子（即微粒子）发生震荡和碰撞产生热能，并通过热辐射、热传导及PLC控制器使烘干层保持温度在500℃以下，脱氧层温度保持在850℃，两个液化气化层温度分别保持在1150℃和1450℃、铁熔化层温度保持在1900℃，对铁矿石进行熔化，通过以上五个阶梯温度层由低到高进行温度控制，该炉子是在负气压状态下，由磁能激发震动的微粒子（微粒子就是铁元素中最小单元称为量子）产生一定量热能而达到光量子辐射能使铁矿石中氧元素升华，其它元素由固体物理性变为液体和气体抽出炉，而达到净化钢铁液的量子熔化方式。具有能耗低、有害气体排放量小、铁矿石利用率高、生产成本低的优点。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式：
结合附图详细描述实施例，本发明是在一个由抗磁性金属材料制成的塔形炉筒1内壁上安装有一层耐火墙2，在炉腔内设有六个温度控制层，上边是500℃烘干层13，以下接着是850℃脱氧层14、1150℃第一液化气化层15、1450℃第二液化气化层16、1900℃铁熔化层17和镇静出铁层18，在脱氧层对应的耐火墙内壁周边安装有导磁筒10，在脱氧层及其以下的各层耐火墙内分别安装有不同圈数的空心水冷式通电线圈9，以便控制各温度控制层内的工作温度，在各层对应的炉壁内分别引出安装有温度传感器11，在炉体的一侧安装一个PLC自动控制柜12，用来调节电源的电压、电流、频率而控制温度。在脱氧层及其以下的各温度控制层外壁上分别安装有不同圈数的冷却水循环管道3，在炉顶的进料口5上安装有螺旋给料器6及其定量控制箱7，在两个液化气化层的底部分别从炉壁上引出有3-4个排渣口4，在镇静出铁层的底部从炉壁上引出有3-4个出铁口2，在炉体的一侧分别从炉壁上两个液化气化层和烘干层内安装有负压管道8。以保证在负气压状态下熔炼。
本发明的量子熔化式铁矿石炉的工作原理是：
铁矿石的成分是由70%左右的Fe2O3和少量的SiO2、A12O3、H2O等氧化物组合而成。都是与氧化合的物质，这样首先要脱水，其次脱氧，用物理的方法，炉内是在负气压状态下从室温升至1900℃分为六个阶梯式温度控制层，使各种元素由固体→液体→气体，排出炉外，而得到优质钢铁。
烘干层：紧连炉体顶端进料口的烘干层，其温度由室温升至500℃。它的热能来自于脱氧层的热传导与炉体内的电磁辐射，烘干层的炉料（铁矿石）其沸点在500℃以下时其中的水蒸发，即由负压管道抽出炉外，其它炉料进行预热。
脱氧层：脱氧层温度500-850℃，热源来自于安装在炉体壁中的通电线圈与导磁筒生产电磁能作用，导磁筒体内的量子（微粒子）震荡、碰撞，产生热能使导磁筒温度升至850℃而发出淡黄色光亮，产生了光量子。光量子具有速度、能量、动量，更具有质量可变化的物理特性，这时导磁筒内装的炉料（铁矿石）受到光量子辐射效应，其氧化物中的氧元素升华为氧气体，起到物理脱氧的功效。另有通电线圈的电磁能与导磁筒热辐射能、热传导能构成多维能量作用于脱氧。升华的氧气体随即被负压管道抽出炉外，可避免重复化学反应。
1150℃液化气化层：其该1150℃液化气化层的热源来自于炉体壁中的通电线圈与炉料（铁矿石脱氧后变为铁，物理性能有无磁性变为有磁性铁）生产的电磁能、热能、光量子能。使温度升至1150℃对炉料进行熔化，使沸点在1150℃以下使元素液化、气化，由负压抽出炉外，1150℃以上元素继续进行预热。1450℃液化气化层重复着1150℃温度层熔化过程。1900℃铁熔化层，热源与温度层相同，有炉壁中的通电线圈与炉料（铁）产生电磁能、热能、光量子能，使本温度层升至1900℃对铁进熔纯。
镇静层：停止电磁能、热能、光量子能的输入，使沸腾的钢铁液渐渐镇静下来，使密度小于铁的元素浮出，达到净化钢铁之目的。
Claims (1)
1.量子熔化式铁矿石炉，其特征在于：它是在一个由抗磁性金属材料制成的塔形炉筒内壁上安装有一层耐火墙，在炉腔内设有六个温度控制层，上边是烘干层，以下接着是脱氧层、第一液化气化层、第二液化气化层、铁熔化层和镇静出铁层，在脱氧层对应的耐火墙内壁周边安装有导磁筒，在脱氧层及其以下的各层耐火墙内分别安装有不同圈数的通电线圈，通电线圈是一种空心水冷式通电线圈，在六个温度控制层内分别从炉壁内引出有温度传感器，在炉体的一侧安装有一个PLC自动控制柜，在脱氧层及其以下的各温度控制层外壁上分别安装有不同圈数的冷却水循环管道，在进料口上安装有螺旋给料器及其定量控制箱，在两个液化气化层的底部分别从炉壁上引出有2-4个排渣口，在镇静出铁层的底部从炉壁上引出有出铁口，在炉体的一侧分别从炉壁上向两个液化气化层和烘干层内安装有负压管道。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210032037.3A CN102534085B (zh) | 2012-02-14 | 2012-02-14 | 量子熔化式铁矿石炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210032037.3A CN102534085B (zh) | 2012-02-14 | 2012-02-14 | 量子熔化式铁矿石炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102534085A CN102534085A (zh) | 2012-07-04 |
| CN102534085B true CN102534085B (zh) | 2016-03-02 |
Family
ID=46342106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210032037.3A Expired - Fee Related CN102534085B (zh) | 2012-02-14 | 2012-02-14 | 量子熔化式铁矿石炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102534085B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2224847Y (zh) * | 1995-01-16 | 1996-04-17 | 韦瑞生 | 叠式炼铁高炉 |
| CN201954955U (zh) * | 2011-01-28 | 2011-08-31 | 上海圣德曼铸造有限公司 | 中频感应电炉结构 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03111505A (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-13 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 銑鉄の製造方法 |
| JP3629740B2 (ja) * | 1995-01-26 | 2005-03-16 | 住友金属工業株式会社 | 溶銑の製造方法 |
-
2012
- 2012-02-14 CN CN201210032037.3A patent/CN102534085B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2224847Y (zh) * | 1995-01-16 | 1996-04-17 | 韦瑞生 | 叠式炼铁高炉 |
| CN201954955U (zh) * | 2011-01-28 | 2011-08-31 | 上海圣德曼铸造有限公司 | 中频感应电炉结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102534085A (zh) | 2012-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103496702B (zh) | 一种电热法和氧热法联产电石的生产装置 | |
| CN103205529B (zh) | 一种电弧炉零电耗炼钢方法 | |
| CN102923699A (zh) | 一种连续式高温石墨提纯设备 | |
| CN103862057A (zh) | 蒸馏法生产纳米级高纯锌粉装置 | |
| CN102020411A (zh) | 感应加热式非金属熔炼方法及其所采用的系统 | |
| CN103047857A (zh) | 生物质能熔炼炉 | |
| CN104152720A (zh) | 一种电加热还原金属镁及副产水泥熟料的方法和装置 | |
| CN202508886U (zh) | 间接法生产氧化锌的节能炉 | |
| CN102534085B (zh) | 量子熔化式铁矿石炉 | |
| CN105018740B (zh) | 电磁感应加热熔融还原金属镁真空还原炉 | |
| CN112212346A (zh) | 一种多种热源协同加热的等离子气化熔融炉 | |
| CN204727615U (zh) | 电石炉 | |
| CN105018730B (zh) | 电磁感应内热式金属镁真空还原炉 | |
| CN113429115B (zh) | 坩埚及用于其腔体的感应线圈、物料处理设备 | |
| CN201609764U (zh) | 感应式电加热塔式锌粉炉 | |
| CN203159236U (zh) | 一种采用微波加热的工业硅炉外精炼抬包 | |
| CN209830273U (zh) | 一种立式精馏炉锌粉生产系统 | |
| CN206916199U (zh) | 一种冶炼钛渣用电磁感应电渣炉 | |
| CN105940765A (zh) | 用于操作电弧炉的方法以及电弧炉 | |
| CN210817472U (zh) | 一种环保电热锌粉炉 | |
| CN203443337U (zh) | 生物颗粒熔铝、锌、铜、镁炉 | |
| CN103673596A (zh) | 一种半熔式坩埚加热装置 | |
| CN202968610U (zh) | 用于火法冶炼还原矿物中金属和非金属的变频电炉 | |
| CN203629293U (zh) | 半熔式坩埚加热装置 | |
| CN204848984U (zh) | 电磁感应加热熔融还原金属镁真空还原炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160302 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |