CN104611496A - 铁水制造设备的还原气体除尘装置及其除尘方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铁水制造设备的还原气体除尘装置及其除尘方法，以便能够适当地除去包含于供应到流化床还原炉的还原气体中的粉尘，而且能够利用现有的设备除去还原气体中的粉尘。所述还原气体除尘方法包括以下步骤：在通过多级排布的多个还原炉对粉矿进行还原并使还原铁在熔融气化炉熔化而制造铁水的过程中，从产自所述熔融气化炉并供应到还原炉的还原气体中除去粉尘。

Description

铁水制造设备的还原气体除尘装置及其除尘方法

技术领域

本发明涉及用于制造铁水的技术，更具体地，本发明涉及一种对从熔炉供应到流化床还原炉的还原气体进行预处理以除去粉尘的铁水制造设备的还原气体除尘装置及其除尘方法。

背景技术

熔融还原炼铁法中使用对铁矿石进行还原的还原炉和使被还原的铁矿石熔化的熔融气化炉。在熔融气化炉中使铁矿石熔化时，将煤压块作为使铁矿石熔化的热源装入熔融气化炉。还原铁在熔融气化炉中被熔化后，转变成铁水及炉渣而向外排出。装入熔融气化炉的煤压块形成煤填充床。

氧气通过设于熔融气化炉的风口被吹入后，使煤填充床燃烧而产生燃烧气体。燃烧气体通过煤填充床上升并转换为高温还原气体。高温还原气体排出至熔融气化炉的外部，并作为还原气体供应到流化床还原炉。

流化床还原炉连续配置多个，常温粉矿连续装入最上端的还原炉并依次经过多个还原炉被从熔融气化炉供应到流化床还原炉的高温还原气体还原。如此生成的还原铁粉经团矿处理工艺后连续装入熔融气化炉中，再由煤炭燃烧热被熔化成铁水及炉渣而排出。

然而，以往在操作过程中，存在流化床还原炉内的分配板喷嘴因供应到流化床还原炉的还原气体被堵塞的问题。

也就是说，在所述熔融气化炉产生的还原气体中含有粉尘(dust)，如果过多的粉尘随还原气体一起流入流化床还原炉，就会频繁发生分配板的喷嘴被粉尘堵塞的事故，因此会发生流化床还原炉操作不稳定的问题。

发明内容

本发明提供一种铁水制造设备的还原气体除尘装置及其除尘方法，以便能够适当地除去包含于供应到流化床还原炉的还原气体中的粉尘。

另外，本发明提供一种铁水制造设备的还原气体除尘装置及其除尘方法，以便能够利用现有的设备除去还原气体中的粉尘。

有鉴于此，本实施例的除尘方法可包括以下步骤：在通过多级排布的多个还原炉对粉矿进行还原并使还原铁在熔融气化炉熔化而制造铁水的过程中，从产自所述熔融气化炉并供应到还原炉的还原气体中除去粉尘。

所述除尘步骤包括从还原气体中分离捕集粉尘的步骤，所述分离捕集粉尘的步骤可在还原气体从设于所述熔融气化炉和还原炉之间的除尘器上部向下移动的过程中进行。

对于所述除尘步骤，可在还原气体从除尘器上部向下移动的过程中除去粉尘。

所述除尘步骤还可包括将还原气体中分离出的粉尘从除尘器排出并捕集，且将捕集到的粉尘储存到集尘斗的步骤。

本实施例的除尘装置可包括：熔融气化炉，还原铁装入该熔融气化炉；多级排布的还原炉，连接于所述熔融气化炉，并提供还原铁；以及除尘器，设置在连接所述熔融气化炉和还原炉的还原气体输送管上，用于从供应到还原炉的还原气体中除去粉尘。

所述除尘器包括：壳体，设置在所述输送管上，其内部流过还原气体；涡流管，设置在所述壳体内，并且与所述壳体的出口连接，用于从还原气体中分离出粉尘。所述壳体其上侧面上形成有供还原气体流入的入口，所述壳体下端形成有排出还原气体的出口，而且所述涡流管其下端结合于所述壳体的下端并与出口连通，所述涡流管的开放的上端延伸到壳体上方，还原气体通过涡流管的上端向下排出。

本装置还可包括用于处理所述壳体内的粉尘的处理单元。

所述处理单元可包括：旋风除尘器，连接于壳体下部，用于捕集沉积于壳体内侧下端的粉尘；以及集尘斗，连接于所述旋风除尘器的下端，用于容置在旋风除尘器被捕集到的粉尘。

如上所述，根据本实施例从还原气体中除去粉尘之后供应到流化床还原炉，从而可最大限度地防止流化床还原炉的分配板喷嘴被堵塞。

据此，能够顺利、稳定地进行流化床还原炉的作业，从而可以提高作业效率。

另外，可以直接利用现有设备上的备用燃烧器来除去粉尘，从而减少为除去粉尘的设备构建费用，并且通过减少成本还可以提高竞争力。

附图说明

图1是具有本实施例的还原气体除尘装置的铁水制造设备的示意图。

图2是本实施例的还原气体除尘装置的示意图。

图3是更具体地显示本实施例的还原气体除尘装置的部分结构的示意图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的实施例，以使所属领域的技术人员容易实施。所属领域的技术人员理应理解，下述实施例在不脱离本发明的概念及范围的基础上可变形为多种形式。在附图中尽量采用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。

这里所使用的术语只是出于描述具体实施例的目的，而不意在限制本发明。除非上下文中另外清楚地指出，否则这里所使用的单数形式也意在包括复数形式。还应该理解的是，术语“包括”和“包含”不是具体指某些特性、领域、整数、步骤、动作、要素及/或成分，而排除其他特性、领域、整数、步骤、动作、要素、成分及/或组的存在或附加。

下面使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)的含义与所属领域的技术人员通常理解的意思相同。还应该理解的是，除非这里明确定义，否则术语(诸如那些在通用辞典里定义的术语)应该被解释为具有与相关技术文献和本说明书中公开的内容一致的意思，而不应该以理想化和/或过于正式的含义来解释它们的意思。

图1显示了根据本实施例的处理残留粉矿的铁水制造设备。

如图1所示，本实施例的铁水制造设备100包括：熔融气化炉120、多个流化床型还原炉110(以下简称还原炉)、还原铁压块装置130及还原铁压块储存槽140。其中，还原铁压块储存槽可以省略。而且，所述铁水制造设备还可包括干燥机160，其用于对供应到所述还原炉110的矿石进行干燥。此外，铁水制造设备100根据需要可以包括其他装置。

通过干燥机160被干燥的粉矿和辅助原料粉连续装入最上端的还原炉，并依次经多级排布的还原炉110而被熔融气化炉120中产生的高温还原气体还原。经过还原炉110的还原铁通过还原铁压块装置130的压块成型机132压制成块后装入熔融气化炉120。熔融气化炉120中产生的还原气体供应到还原炉。粉矿被从熔融气化炉120供应到还原炉110的还原气体流化还原成还原铁粉。还原铁粉被还原铁压块装置的压块成型机压制成块后储存在还原铁压块储存槽140中。压制成块的还原铁从还原铁压块储存槽供应到熔融气化炉120，并在熔融气化炉120中被熔化。

在本实施例中，三个所述还原炉110连续串联而形成三级排布。粉矿从最顶端的还原炉依次经过各还原炉110后，从排布于下端的还原炉110排出并输送至还原铁压块装置130。所述还原炉110的数量不限于三个，可以是多个，例如为四个。

本实施例的铁水制造设备100包括除尘器10，其设置于连接所述熔融气化炉120和还原炉110之间的还原气体输送管22上，用于从供应到还原炉110的还原气体中除去粉尘。

如图2所示，本实施例的除尘器10包括：壳体24，连接于输送管22之间，还原气体流过该壳体24，该壳体24具有内部空间，并捕集从还原气体分离出的粉尘；和涡流管12，设置于所述壳体24内，用于分离还原气体和粉尘。

所述壳体24其上侧面上形成有供还原气体流入的入口26，而且底部中央形成有排出还原气体的出口28。所述壳体24的入口26和出口28分别连接输送管22。据此，通过设于熔融气化炉120的输送管22被输送的还原气体从壳体24的入口26流入，并从壳体24的出口28排出，沿着连接于出口28的输送管22供应到还原炉110。

所述涡流管12是上下端开放的圆筒形管结构体，垂直竖立在壳体24内。所述涡流管12的下端设置在所述壳体24下端并与出口28连通。而且，涡流管12的上端在壳体内向上延伸，并配置成与壳体24的内侧上端隔开预定距离的状态。

所述涡流管12其下端固定于壳体24，可保持垂直设置的状态。隔开配置的壳体24和涡流管12的上端之间另设有支撑件14，从而能够以开放的状态支撑涡流管12的上端。

据此，通过入口26流入除尘器10的壳体24内部的还原气体被涡流管12分离成气体和粉尘，粉尘沉降到壳体24底部，并沉积在壳体24和涡流管12之间。而且，除去粉尘的还原气体通过涡流管12上端向下移动，并通过与涡流管12下端连接的壳体24的出口28排出。从通过输送管22输送到还原炉110的还原气体中除去粉尘，从而能够向还原炉110供应除去粉尘的更纯净的还原气体。

本实施例的除尘器10其结构不同于以往用于除尘的旋风除尘器，具有气体从上向下移动的结构。这是因为本实施例的涡流管12具有与壳体下端的出口相结合的结构。

如上所述，本实施例的除尘器10其涡流管12设置在壳体的下端，从而能够防止在除尘过程中涡流管从壳体脱落而下坠的现象。

即，对于以往用于除尘的旋风除尘器，管子设于壳体的上端，气体从下向上移动。这时，在工作过程中，若管子从壳体脱落，就会下坠造成设备损坏。

然而，如上所述，本实施例的除尘器10将涡流管12设置在壳体24的下端，使还原气体向下移动，从而能够防止在操作中涡流管脱落的事故。

尤其，如本实施例从高温还原气体中除去粉尘时，因为高温壳体与涡流管之间的连接部位脱落的危险升高。

为此，本装置改变气流方向，将涡流管安装在壳体的下端，从而在处理高温还原气体中的粉尘的过程中，也可以防止涡流管因高温脱落至壳体下方的现象，不同于以往的旋风除尘器。

本实施例的除尘器10还包括处理单元30，用于处理在所述壳体24内从还原气体分离出的粉尘。如图3所示，所述处理单元30包括旋风除尘器32和集尘斗34，所述旋风除尘器32连接于壳体24，用于从壳体排出粉尘进行捕集，所述集尘斗34连接于所述旋风除尘器32的下端，用于容置在旋风除尘器32被捕集到的粉尘。

所述旋风除尘器32设置在壳体24的下侧面上，并连接到壳体24与涡流管12之间。这样，从还原气体中分离并沉降到壳体24和涡流管12之间的底部的粉尘，通过壳体24内部的压力差与部分还原气体一起流入旋风除尘器32。

旋风除尘器32对部分还原气体和粉尘进行分离，被分离出的粉尘储存到连接于旋风除尘器32下部的集尘斗34中。而且，在旋风除尘器32中被分离的还原气体输送到例如集尘器等并进行再处理。在所述旋风除尘器32的下端和连接于旋风除尘器32的集尘斗34的进尘侧和出尘侧设置有阀门，从而可防止还原气体泄露到大气中。这样，在没有还原气体泄露的情况下，可对在壳体24中被分离出的粉尘进行再处理。

下面来看一下，在铁水制造过程中，通过本装置从还原气体中除去粉尘的过程。

本实施例的除尘方法包括：在通过多级排布的多个还原炉110对粉矿进行还原并使还原铁在熔融气化炉120中熔化而制造铁水的过程中，从产自所述熔融气化炉120并供应到还原炉110的还原气体中除去粉尘。

如上所述，将还原气体供应到还原炉110之前，从还原气体中除去粉尘，从而能供应更纯净的还原气体。因此，能够从根本上防止发生还原炉110的分配板喷嘴因包含于还原气体中的粉尘被堵塞等问题。

所述除去粉尘的步骤是在设于输送还原气体的输送管22上的除尘器10中进行的。

沿着输送管22从熔融气化炉120输送到除尘器10的还原气体通过壳体24的入口26流入壳体24内部。而且，通过设于壳体24内的涡流管12分离出包含于还原气体中的粉尘。分离出粉尘的还原气体从涡流管12的开放的上端流入并通过涡流管12内部向下移动。还原气体通过连接于涡流管12下端的壳体24的出口28排出，并沿着与出口28连接的输送管22供应到还原炉110。

如上所述，在本实施例中，还原气体从涡流管的上部向下移动，同时进行粉尘的分离捕集。

从还原气体中分离出的粉尘在壳体24内部和涡流管12之间因自重而沉降到壳体24底部，并通过连接于壳体24下部的旋风除尘器32被捕集而处理掉。即，粉尘流入连接于壳体24的旋风除尘器32，并在旋风除尘器32中被再次分离之后，捕集于旋风除尘器32中。捕集于旋风除尘器32中的粉尘储存到连接于旋风除尘器32下端的集尘斗34后，搬运到必要的地方予以处理。

以上，参照附图说明了本发明的优选实施例，但本发明并不局限于此，在权利要求书和说明书及附图范围内能够以各种不同的方式实施，这些不同方式也应属于本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种铁水制造设备的还原气体除尘方法，包括以下步骤：在通过多级排布的多个还原炉对粉矿进行还原并使还原铁在熔融气化炉熔化而制造铁水的过程中，从产自所述熔融气化炉并供应到还原炉的还原气体中除去粉尘。

2.根据权利要求1所述的铁水制造设备的还原气体除尘方法，其中，

所述除尘步骤包括从还原气体中分离捕集粉尘的步骤，所述分离捕集粉尘的步骤是在还原气体从设于所述熔融气化炉和还原炉之间的除尘器上部向下移动的过程中进行。

3.根据权利要求2所述的铁水制造设备的还原气体除尘方法，其中，

所述除尘步骤还包括将还原气体中分离出的粉尘从除尘器排出并捕集，且将捕集到的粉尘储存到集尘斗的步骤。

4.一种铁水制造设备的还原气体除尘装置，包括：

熔融气化炉，还原铁装入该熔融气化炉；

多级排布的还原炉，连接于所述熔融气化炉，并提供还原铁；以及

除尘器，设置在连接所述熔融气化炉和还原炉的还原气体输送管上，用于从供应到还原炉的还原气体中除去粉尘。

5.根据权利要求4所述的铁水制造设备的还原气体除尘装置，其中，

所述除尘器包括：壳体，设置在所述输送管上，其内部流过还原气体；涡流管，设置在所述壳体内，并且与所述壳体的出口连接，用于从还原气体中分离出粉尘，

所述壳体其上侧面上形成有供还原气体流入的入口，所述壳体下端形成有排出还原气体的出口，而且所述涡流管其下端结合于所述壳体的下端并与出口连通，所述涡流管的开放的上端延伸到壳体上方，还原气体通过涡流管的上端向下排出。

6.根据权利要求5所述的铁水制造设备的还原气体除尘装置，还包括：

处理单元，用于处理所述壳体内的粉尘，

所述处理单元包括：旋风除尘器，连接于壳体，用于捕集粉尘；以及集尘斗，连接于所述旋风除尘器的下端，用于容置在旋风除尘器被捕集到的粉尘。