CN107354261A - 一种转底炉直接还原球团热装入炉的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种转底炉直接还原球团热装入炉的装置及方法，包括多条平行的运输轨道、每个轨道上往复运动的运输车、装载在运输车上的密闭料罐、位于运输轨道起始位置的转底炉、位于运输轨道途中的配料仓、位于运输轨道终点位置的提升井、设置在提升井顶部的桥式起重机、位于桥式起重机行程下方的料钟和矿热炉，所述料钟通过炉底料仓连接矿热炉。本发明通过将转底炉高温预还原球团直接排入保温密闭料罐并运输至矿热炉炉底料仓的方式，可通过多轨道形成不间断的循环运输，实现转底炉预还原球团连续加入矿热炉进行冶炼，运输过程中不易被氧化，热量损失小，能降低综合能耗，提高经济效益，同时技术方案简单、可靠、自动化程度高、生产紧凑，易于实现。

Description

一种转底炉直接还原球团热装入炉的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种转底炉，具体涉及一种转底炉直接还原球团热装入炉的装置及方法。

背景技术

采用铬矿球团预还原工艺生产铬铁，是高效利用低品位铬矿粉的有效途径。铬矿球团预还原工艺可分为回转窑法和转底炉法。回转窑法存在球团软熔结窑问题，因此转底炉法比较适合铬矿预还原工艺。转底炉产出的直接还原球团的还原度为50%~70%，因此直接还原球团还需进入矿热炉进行深还原，实现渣铁分离，得到最终铬铁产品。

转底炉生产出来的铬矿直接还原球团，温度达到1000℃左右，若将球团冷却后再使用，会造成热量大量损失，降低经济效益。若采用热装入炉，矿热炉冶炼电耗可降低约40%，回收率可提高2%~4%，生产率提高30%以上。

目前尚未有转底炉直接还原球团热装入炉的装置及方法，有文献报道回转窑法热装入炉，是将回转窑高架，高温直接还原球团通过溜管直接进入矿热炉炉底料仓，矿热炉炉底料仓标高较高，这种方法造球机、链篦机也需高架，土建复杂且费用巨大。因转底炉结构特殊，难以采用高架的形式。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题，提供了一种转底炉直接还原球团热装入炉的装置及方法，以实现转底炉的直接还原球团热装入炉，达到提高生产率、增加经济效益的目的。

技术方案：一种转底炉直接还原球团热装入炉的装置，包括多条平行的运输轨道、每个轨道上往复运动的运输车、装载在运输车上的密闭料罐、位于运输轨道起始位置的转底炉、位于运输轨道途中的配料仓、位于运输轨道终点位置的提升井、设置在提升井顶部的桥式起重机、位于桥式起重机行程下方的料钟和矿热炉，所述料钟通过炉底料仓连接矿热炉。

进一步，每个所述运输车上设有两个密闭料罐的装载位。

进一步，所述转底炉通过出料溜管连接密闭料罐，所述出料溜管为三通溜管，通过主支管连接转底炉的出料口，经由两个分支管衔接不同轨道上运输车的密闭料罐。

进一步，所述出料溜管连接有氮气吹入装置，且分支管中设有耐高温插板阀。

进一步，所述配料仓下依次设有给料机、胶带运输机、犁式卸料器、下料溜管，通过下料溜管与密闭料罐衔接。

进一步，所述提升井内设有料罐限位装置，所述料罐限位装置包括沿提升井侧壁设置的纵向导轨以及在纵向导轨中滑动并供密闭料罐固定的导靴。

一种转底炉直接还原球团热装入炉的方法，当装载有密闭料罐的运输车位于初始位置时，转底炉中的直接还原球团进入密闭料罐，运输车先将密闭料罐送至配料仓的位置，向密闭料罐中加入还原剂与熔剂进行配料，配料完成后再送至终点位置的提升井处，在提升井内，密闭料罐由桥式起重机起吊上升并移动至料钟上方，料钟打开，高温球团从密闭料罐卸出经过炉底料仓卸料落入矿热炉内，卸料完成后，料钟关闭。

进一步，转底炉中的直接还原球团由出料溜管的两个分支管分别向不同轨道运输车上的密闭料罐进行卸料；卸料时，分支管中的耐高温插板阀打开，通过氮气吹入装置吹入氮气，密闭料罐中直接还原球团质量达到设定值后，耐高温插板阀关闭。

进一步，按照以下步骤进行循环：

（1）运输车A上的1号密闭料罐接料完成，运输车A离开转底炉，运输车B上的3号密闭料罐到达转底炉位置开始接料，同时，运输车A将1号密闭料罐运输至配料仓位置进行配料，配料完成后运行至提升井下方；2号密闭料罐卸料完成，桥式起重机将2号密闭料罐运输至提升井并落下，4号密闭料罐落在料钟上进行卸料；桥式起重机将2号密闭料罐与装载在运输车A上配料完成的1号密闭料罐进行置换，1号密闭料罐被桥式起重机吊起，2号密闭料罐装载在运输车A上返回；

（2）运输车B上的3号密闭料罐接料完成，运输车B离开转底炉，运输车A上的2号密闭料罐到达转底炉位置开始接料，同时，运输车B将3号密闭料罐运输至配料仓位置进行配料，配料完成后运行至提升井下方；4号密闭料罐卸料完成，桥式起重机将4号密闭料罐运输至提升井并落下，1号密闭料罐落在料钟上进行卸料；桥式起重机将4号密闭料罐与装载在运输车B上配料完成的3号密闭料罐进行置换，3号密闭料罐被桥式起重机吊起，4号密闭料罐装载在运输车B上返回；

（3）运输车A上的2号密闭料罐接料完成，运输车A离开转底炉，运输车B上的4号密闭料罐到达转底炉位置开始接料，同时，运输车A将2号密闭料罐运输至配料仓位置进行配料，配料完成后运行至提升井下方；1号密闭料罐卸料完成，桥式起重机将1号密闭料罐运输至提升井并落下，3号密闭料罐落在料钟上进行卸料；桥式起重机将1号密闭料罐与装载在运输车A上配料完成的2号密闭料罐进行置换，2号密闭料罐被桥式起重机吊起，1号密闭料罐装载在运输车A上返回；

（4）运输车B上的4号密闭料罐接料完成，运输车B离开转底炉，运输车A上的1号密闭料罐到达转底炉位置开始接料，同时，运输车B将4号密闭料罐运输至配料仓位置进行配料，配料完成后运行至提升井下方；3号密闭料罐卸料完成，桥式起重机将3号密闭料罐运输至提升井并落下，2号密闭料罐落在料钟上进行卸料；桥式起重机将3号密闭料罐与装载在运输车B上配料完成的4号密闭料罐进行置换，4号密闭料罐被桥式起重机吊起，3号密闭料罐装载在运输车A上返回。

发明原理：直接还原是指矿石在低于融化温度下还原生产海绵铁的冶炼过程，廉价铬铁矿粉配加一定量的还原剂和粘结剂，经充分混合后制成含碳球团。含碳球团加入转底炉，在还原气氛和低于熔点温度下，发生一系列复杂反应，部分Fe₂O₃、Cr₂O₃被还原，得到预还原球团。预还原球团综合金属化率为60%~70%，为得到合格铬铁，还需要采用矿热炉进行深还原并实现渣铁分离。矿热炉是一种利用电极端部的电弧热和炉料或炉渣的电阻热将电能转换成热能的装置，若转底炉排出的高温预还原球团冷却后，再进入矿热炉冶炼，高温预还原球团的热量白白散失掉，矿热炉冶炼时，球团还需要再次升温，造成矿热炉电耗增加。因此转底炉预还原球团实现热装入炉，能减少热量损失，降低综合能耗。

有益效果：本发明通过将转底炉高温预还原球团直接排入保温密闭料罐并运输至矿热炉炉底料仓的方式，可通过多轨道形成不间断的循环运输，实现转底炉预还原球团连续加入矿热炉进行冶炼，运输过程中不易被氧化，热量损失小，能降低综合能耗，提高经济效益，同时技术方案简单、可靠、自动化程度高、生产紧凑，易于实现。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为图1中A-A剖面的剖面图。

具体实施方式

下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例：一种转底炉直接还原球团热装入炉的装置，如图1、2所示，包括转底炉1、出料溜管2、密闭料罐3、运载车4、运输轨道5、配料仓7、定位传感器8、提升井9、桥式起重机10、料钟11、炉底料仓12、矿热炉13。

本实施例中设置两条平行的运输轨道5，每个轨道5上都对应有往复运动的运输车4，每台运输车4上设有两个密闭料罐3的装载位。密闭料罐3可对球团进行保温，上下分别设有受料口3-1和卸料口3-2，当料罐3位于受料位、配料位时，受料口3-1密封盖自动打开，离开后自动关闭。料罐3运输、提升过程，卸料口3-2关闭。当料罐3位于料钟11上时，卸料口3-2在重力作用下打开。

在运输轨道5的起始位置转底炉1、中部设置配料仓7、终点位置设置提升井9，同时在运输轨道5的末端设置定位传感器8，采用激光测距，当运输车4在运输轨道5中到达各指定位置时，激光测距传感器8发出信号给控制系统，控制系统发出指令使运输车4停止运行。

转底炉1通过出料溜管2连接密闭料罐3，出料溜管2为三通溜管，溜管内有耐火砖。通过主支管2-1连接转底炉1的出料口，经由左、右两个分支管2-2、2-3衔接不同轨道上运输车4的密闭料罐3，转底炉1中的直接还原球团由出料溜管2的两个分支管2-2、2-3分别向不同轨道运输车4上的密闭料罐3进行卸料。出料溜管2连接有氮气吹入装置2-4，且分支管中设有耐高温插板阀2-5。卸料时，分支管中的耐高温插板阀2-5打开，通过氮气吹入装置2-4吹入氮气，密闭料罐3中直接还原球团质量达到设定值后，耐高温插板阀2-5关闭。

配料仓7下依次设有给料机7-1、胶带运输机、犁式卸料器7-2、下料溜管7-3，通过下料溜管7-3与密闭料罐3衔接加入矿热炉13熔炼所需还原剂与熔剂。

提升井9内设有料罐3限位装置9-1，料罐3限位装置9-1包括沿提升井9侧壁设置的纵向导轨以及可沿纵向导轨滑动的导靴，密闭料罐3在提升井9内进行提升时，料罐3与导靴连接保证料罐3沿导轨竖直的运动。

提升井9的顶部安装有桥式起重机10，料钟11和矿热炉13位于桥式起重机10的行程下方，料钟11通过炉底料仓12下接矿热炉13，炉底料仓12内衬耐火砖，炉底料仓12下的出料管12-2设有耐高温插板阀12-1，料钟11仅在卸料时打开，保证炉底料仓12密闭。

在上述转底炉1直接还原球团热装入炉的装置的基础上，还公开该装置的使用方案：当装载有密闭料罐3的运输车4位于初始位置时，转底炉1中的直接还原球团进入密闭料罐3，运输车4先将密闭料罐3送至配料仓7的位置，向密闭料罐3中加入还原剂与熔剂进行配料，配料完成后再送至终点位置的提升井9处，在提升井9内，密闭料罐3由桥式起重机10起吊上升并移动至料钟11上方，密闭料罐3卸料口3-2、料钟11打开，高温球团从密闭料罐3底部卸料口3-2经过炉底料仓12卸料落入矿热炉13内，卸料完成后，料钟11关闭。

具体的，可按以下方案进行循环操作：

（1）运输车4A上的1号密闭料罐3接料完成，运输车4A离开转底炉1，运输车4B上的3号密闭料罐3到达转底炉1位置开始接料，同时，运输车4A将1号密闭料罐3运输至配料仓7位置进行配料，配料完成后运行至提升井9下方；2号密闭料罐3卸料完成，桥式起重机10将2号密闭料罐3运输至提升井9并落下，4号密闭料罐3落在料钟11上进行卸料；桥式起重机10将2号密闭料罐3与装载在运输车4A上配料完成的1号密闭料罐3进行置换，1号密闭料罐3被桥式起重机10吊起，2号密闭料罐3装载在运输车4A上返回；

（2）运输车4B上的3号密闭料罐3接料完成，运输车4B离开转底炉1，运输车4A上的2号密闭料罐3到达转底炉1位置开始接料，同时，运输车4B将3号密闭料罐3运输至配料仓7位置进行配料，配料完成后运行至提升井9下方；4号密闭料罐3卸料完成，桥式起重机10将4号密闭料罐3运输至提升井9并落下，1号密闭料罐3落在料钟11上进行卸料；桥式起重机10将4号密闭料罐3与装载在运输车4B上配料完成的3号密闭料罐3进行置换，3号密闭料罐3被桥式起重机10吊起，4号密闭料罐3装载在运输车4B上返回；

（3）运输车4A上的2号密闭料罐3接料完成，运输车4A离开转底炉1，运输车4B上的4号密闭料罐3到达转底炉1位置开始接料，同时，运输车4A将2号密闭料罐3运输至配料仓7位置进行配料，配料完成后运行至提升井9下方；1号密闭料罐3卸料完成，桥式起重机10将1号密闭料罐3运输至提升井9并落下，3号密闭料罐3落在料钟11上进行卸料；桥式起重机10将1号密闭料罐3与装载在运输车4A上配料完成的2号密闭料罐3进行置换，2号密闭料罐3被桥式起重机10吊起，1号密闭料罐3装载在运输车4A上返回；

（4）运输车4B上的4号密闭料罐3接料完成，运输车4B离开转底炉1，运输车4A上的1号密闭料罐3到达转底炉1位置开始接料，同时，运输车4B将4号密闭料罐3运输至配料仓7位置进行配料，配料完成后运行至提升井9下方；3号密闭料罐3卸料完成，桥式起重机10将3号密闭料罐3运输至提升井9并落下，2号密闭料罐3落在料钟11上进行卸料；桥式起重机10将3号密闭料罐3与装载在运输车4B上配料完成的4号密闭料罐3进行置换，4号密闭料罐3被桥式起重机10吊起，3号密闭料罐3装载在运输车4A上返回。

Claims (9)

1.一种转底炉直接还原球团热装入炉的装置，其特征在于：包括多条平行的运输轨道、每个轨道上往复运动的运输车、装载在运输车上的密闭料罐、位于运输轨道起始位置的转底炉、位于运输轨道途中的配料仓、位于运输轨道终点位置的提升井、设置在提升井顶部的桥式起重机、位于桥式起重机行程下方的料钟和矿热炉，所述料钟通过炉底料仓连接矿热炉。

2.根据权利要求1所述的底炉直接还原球团热装入炉的装置，其特征在于：每个所述运输车上设有两个密闭料罐的装载位。

3.根据权利要求1所述的转底炉直接还原球团热装入炉的装置，其特征在于：所述转底炉通过出料溜管连接密闭料罐，所述出料溜管为三通溜管，通过主支管连接转底炉的出料口，经由两个分支管衔接不同轨道上运输车的密闭料罐。

4.根据权利要求3所述的转底炉直接还原球团热装入炉的装置，其特征在于：所述出料溜管连接有氮气吹入装置，且分支管中设有耐高温插板阀。

5.根据权利要求1所述的转底炉直接还原球团热装入炉的装置，其特征在于：所述配料仓下依次设有给料机、胶带运输机、犁式卸料器、下料溜管，通过下料溜管与密闭料罐衔接。

6.根据权利要求1所述的转底炉直接还原球团热装入炉的装置，其特征在于：所述提升井内设有料罐限位装置，所述料罐限位装置包括沿提升井侧壁设置的纵向导轨以及在纵向导轨中滑动并供密闭料罐固定的导靴。

7.根据权利要求1~6任一项所述的转底炉直接还原球团热装入炉的方法，其特征在于：当装载有密闭料罐的运输车位于初始位置时，转底炉中的直接还原球团进入密闭料罐，运输车先将密闭料罐送至配料仓的位置，向密闭料罐中加入还原剂与熔剂进行配料，配料完成后再送至终点位置的提升井处，在提升井内，密闭料罐由桥式起重机起吊上升并移动至料钟上方，料钟打开，高温球团从密闭料罐卸出经过炉底料仓卸料落入矿热炉内，卸料完成后，料钟关闭。

8.根据权利要求7所述的转底炉直接还原球团热装入炉的方法，其特征在于：转底炉中的直接还原球团由出料溜管的两个分支管分别向不同轨道运输车上的密闭料罐进行卸料；卸料时，分支管中的耐高温插板阀打开，通过氮气吹入装置吹入氮气，密闭料罐中直接还原球团质量达到设定值后，耐高温插板阀关闭。

9.根据权利要求7所述的转底炉直接还原球团热装入炉的方法，其特征在于：按照以下步骤进行循环：

（1）运输车A上的1号密闭料罐接料完成，运输车A离开转底炉，运输车B上的3号密闭料罐到达转底炉位置开始接料，同时，运输车A将1号密闭料罐运输至配料仓位置进行配料，配料完成后运行至提升井下方；2号密闭料罐卸料完成，桥式起重机将2号密闭料罐运输至提升井并落下，4号密闭料罐落在料钟上进行卸料；桥式起重机将2号密闭料罐与装载在运输车A上配料完成的1号密闭料罐进行置换，1号密闭料罐被桥式起重机吊起，2号密闭料罐装载在运输车A上返回；

（2）运输车B上的3号密闭料罐接料完成，运输车B离开转底炉，运输车A上的2号密闭料罐到达转底炉位置开始接料，同时，运输车B将3号密闭料罐运输至配料仓位置进行配料，配料完成后运行至提升井下方；4号密闭料罐卸料完成，桥式起重机将4号密闭料罐运输至提升井并落下，1号密闭料罐落在料钟上进行卸料；桥式起重机将4号密闭料罐与装载在运输车B上配料完成的3号密闭料罐进行置换，3号密闭料罐被桥式起重机吊起，4号密闭料罐装载在运输车B上返回；

（3）运输车A上的2号密闭料罐接料完成，运输车A离开转底炉，运输车B上的4号密闭料罐到达转底炉位置开始接料，同时，运输车A将2号密闭料罐运输至配料仓位置进行配料，配料完成后运行至提升井下方；1号密闭料罐卸料完成，桥式起重机将1号密闭料罐运输至提升井并落下，3号密闭料罐落在料钟上进行卸料；桥式起重机将1号密闭料罐与装载在运输车A上配料完成的2号密闭料罐进行置换，2号密闭料罐被桥式起重机吊起，1号密闭料罐装载在运输车A上返回；

（4）运输车B上的4号密闭料罐接料完成，运输车B离开转底炉，运输车A上的1号密闭料罐到达转底炉位置开始接料，同时，运输车B将4号密闭料罐运输至配料仓位置进行配料，配料完成后运行至提升井下方；3号密闭料罐卸料完成，桥式起重机将3号密闭料罐运输至提升井并落下，2号密闭料罐落在料钟上进行卸料；桥式起重机将3号密闭料罐与装载在运输车B上配料完成的4号密闭料罐进行置换，4号密闭料罐被桥式起重机吊起，3号密闭料罐装载在运输车A上返回。