CN108350521B - 压块设备的粉尘处理装置及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压块设备的粉尘处理装置，该处理装置包括：第一集尘单元，其连接于储存还原铁粉的储存槽，以收集从储存槽排出的气体中包含的铁粉；以及第二集尘单元，其连接于接收所述储存槽的还原铁粉并压制成型以制造坯块的压块机，以收集压块制造过程中排出的气体中包含的铁粉，所述第一集尘单元与所述第二集尘单元连接，在第一集尘单元收集的铁粉输送到所述第二集尘单元，而所述第二集尘单元连接于所述储存槽，将回收的再生铁粉供应到储存槽，以将氧化度相对高的再生铁粉混入储存槽内的还原铁粉中，以便能够再利用压块制造过程中收集处理的铁粉或碎屑等粉尘，还能够通过粉尘再处理进一步提高压块的稳定性，并且制造出高品质的压块。

Description

压块设备的粉尘处理装置及处理方法

技术领域

本发明涉及一种将含有还原铁粉(DRI；direct reduced iron)的还原体压制成压块(HCI；hot compact iron)以制造铁水的压块设备。更具体地，本发明涉及一种用于处理压块制造设备中产生的铁粉等粉尘的压块设备的粉尘处理装置及处理方法。

背景技术

近来，为了解决高炉法的问题，世界各国的炼铁厂正在下很大功夫研发一种熔融还原炼铁法，其直接使用普通煤作为燃料及还原剂且直接使用占全球矿产量的80％以上的粉矿作为铁源来制造铁水。

直接使用粉矿制造铁水的熔融还原炼铁设备包括流化床还原炉、压块设备及与此连接的熔炼气化炉。常温粉矿及辅料依次经过三级流化床还原炉被还原。还原铁粉经过压块设备压制成压块后装入熔炼气化炉。

所述压块设备包括储存还原铁粉的储存槽、将还原铁粉压制成坯块的压块机、将坯块破碎成压块的破碎机。还原铁粉从储存槽经过压块机压成坯块，再经过破碎机破碎成压块。在此过程中，一部分被粉碎或未被压成块，从而以碎屑或粉末形式残留。

压块(HCI)装入熔炼炉作为用于生产铁水的原料来使用。此时，如果一部分粉尘形式的还原铁装入熔炼炉，就会降低炉内透气性，对熔炼炉作业产生不良影响。因此，通过集尘装置对压块制造过程中产生的粉尘做收集处理。

发明内容

技术问题

本发明提供一种压块设备的粉尘处理装置及处理方法，以便能够再利用压块制造过程中收集处理的铁粉或碎屑等粉尘。

本发明还提供一种压块设备的粉尘处理装置及处理方法，以便能够通过粉尘再处理进一步提高制造压块的稳定性，并且制造出高品质的压块。

技术方案

为此，本示例性实施方案的处理装置包括：第一集尘单元，其连接于储存还原铁粉的储存槽，以收集从储存槽排出的气体中包含的铁粉；以及第二集尘单元，其连接于接收所述储存槽的还原铁粉并压制成型以制造坯块的压块机，以收集压块制造过程中排出的气体中包含的铁粉，

所述第一集尘单元与所述第二集尘单元连接，在第一集尘单元收集的铁粉输送到所述第二集尘单元，而所述第二集尘单元连接于所述储存槽，在第一集尘单元和第二集尘单元回收的再生铁粉供应到储存槽，以将氧化度相对高的再生铁粉混入储存槽内的还原铁粉中。

所述第一集尘单元可包括：旋流器，其接收从储存槽排出的气体，以收集气体中的铁粉；干式集尘器，其连接于所述旋流器且内部具有袋式过滤器，以从自旋流器排出的气体收集铁粉；以及输送线路，其连接所述干式集尘器底部和所述第二集尘单元，以将收集的铁粉输送到第二集尘单元。

所述第二集尘单元可包括：多管式旋流器，其连接于所述压块机，以从压块制造过程中排出的气体收集铁粉；料斗，其连接于所述多管式旋流器底部，以回收收集到的铁粉；以及回流线路，其连接所述料斗和储存槽，以将回收在料斗中的再生铁粉输送到储存槽，所述料斗可通过输送线路与所述第一集尘单元连接，在第一集尘单元收集的铁粉输送到所述料斗。

所述第二集尘单元还可包括：过滤集尘器，其连接于所述多管式旋流器且内部具有袋式过滤器，以从自多管式旋流器排出的气体收集粉尘；以及粉尘仓，其连接于所述过滤集尘器底部，以回收收集到的粉尘。

所述处理装置还可包括处理单元，其用于向外排出在第一集尘单元收集的铁粉。

所述处理单元可包括：应急排出线路，其连接在所述输送线路和所述粉尘仓之间，以将自所述第一集尘单元输送的铁粉送到所述粉尘仓；以及控制阀，其用于选择性地连接所述输送线路和应急排出线路。

本示例性实施方案的压块设备的粉尘处理方法，用于对压块设备中产生的粉尘做收集处理，该处理方法可包括：通过第一集尘单元从自储存还原铁粉的储存槽排出的气体收集铁粉的第一集尘步骤；通过第二集尘单元从储存槽的还原铁粉被压制成型时排出的气体收集铁粉的第二集尘步骤；将第一集尘步骤中收集的铁粉输送到第二集尘步骤的第二集尘单元的输送步骤；以及将汇集于第二集尘单元的再生铁粉供应到储存槽以将氧化度相对高的再生铁粉混入储存槽内的还原铁粉中的混合步骤。

所述输送步骤还可包括向外排出在第一集尘单元收集的铁粉的处理步骤。

对于所述处理步骤，可在操作不稳定时切换所述输送步骤中铁粉的移动方向，以切断向第二集尘单元的铁粉输送，对铁粉进行应急排出处理。

发明效果

如上所述，根据本示例性实施方案，通过再利用粉尘，可以提高压块生产性。

另外，利用氧化度相对高的粉尘制造压块，从而适当地保持还原铁粉的还原能力，可以防止快速氧化导致的爆炸并提高稳定性。

此外，通过应急操作，可以使设备更稳定地运行。

附图说明

图1是根据本实施例的压块设备的集尘装置的结构示意图。

具体实施方式

本文所使用的术语只是出于描述特定实施例而不意在限制本发明。除非上下文中另给出明显相反的含义，否则本文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”或“包含”可以具体指某一特性、领域、整数、步骤、动作、要素及/或成分，但是不排除其他特性、领域、整数、步骤、动作、要素、成分及/或组的存在或附加。

下面，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可以容易实施本发明。所属领域的技术人员理应理解，在不脱离本发明的概念及范围的基础上，本文所述的实施例能够以各种方式变形实施。因此，本发明不限于下述实施例，能够以各种不同方式实施。

图1示意性地示出了根据本实施例的压块设备的粉尘处理装置。

如图1所示，本实施例的处理装置10用于收集为制造铁水的经多个流化床还原炉被还原的还原铁粉压成块的过程中产生的粉尘进行再处理。在下面的说明中，可以将粉尘理解成气体中包含的粉末或碎屑形式的金属铁或氧化铁。此外，再生铁粉是指从气体收集后再处理的金属铁或氧化铁。

将还原铁粉压成块的压块设备包括还原铁粉被压力差送入而储存的储存槽100和将还原铁粉压制成型以制造坯块的压块机110。另外，虽然图未示出，但压块设备除了上述的组件之外，还可包括将所制造的坯块破碎成适当大小以制造压块的破碎机、按照大小筛选压块的网筛、设置在所述各组件之间的输送导管、输送机等。

经所述压块设备将还原铁粉制成压块的过程中会产生大量包含高温粉尘的气体。从压块设备排出的高温气体中包含的粉尘通过处理装置被收集后进行再处理。

为此，本实施例的处理装置10包括：第一集尘单元20，其连接于储存还原铁粉的储存槽100，以收集从储存槽100排出的高温气体中包含的铁粉；以及第二集尘单元30，其连接于接收所述储存槽100的还原铁粉并压制成型以制造坯块的压块机110，以收集压块制造过程中排出的气体中包含的铁粉，如图1所示。

所述第一集尘单元20与所述第二集尘单元30连接，在第一集尘单元20收集的铁粉输送到所述第二集尘单元30。所述第二集尘单元30连接于所述储存槽100，将回收的再生铁粉供应到储存槽100，以将氧化度相对高的再生铁粉混入储存槽100内的还原铁粉中。

如上所述，通过第一集尘单元20和第二集尘单元30来收集粉尘，将收集的再生铁粉再供应到储存槽100，从而可以提高再利用率以及压块的产率。

另外，将氧化度高还原能力相对低的再生铁粉供应到储存在储存槽100的还原能力相对高的还原铁粉进行混合，从而适当地保持储存槽100内的还原铁粉的还原能力，可以防止还原铁粉的快速氧化导致的爆炸。

如图1所示，所述第一集尘单元20包括：旋流器22，其接收来自储存槽100的排出气体(vent gas)，以收集气体中的铁粉；干式集尘器24，其连接于所述旋流器22且内部具有陶瓷过滤器(ceramic filter)，以从自旋流器22排出的高温气体收集铁粉；以及输送线路26，其连接所述干式集尘器24底部和所述第二集尘单元30，以将收集的铁粉输送到第二集尘单元30。

旋流器22第一次分离出自储存槽100排出的气体中包含的粉尘后，再送回储存槽100。

自旋流器22排出的气体被输送到干式集尘器24进行集尘。所述干式集尘器24是内部具有多个陶瓷过滤器的采用干式集尘方式的集尘器。自旋流器22排出的气体经过干式集尘器24内部的陶瓷过滤器过滤出气体中包含的粉尘。

在所述干式集尘器24收集的粉尘主要由铁粉和氧化铁组成。如此，从气体过滤出的再生铁粉沉降到干式集尘器24底部，并通过输送线路26输送到第二集尘单元30。

在所述第一集尘单元20的干式集尘器24收集的粉尘是约400℃以上的高温粉尘，还原率为约60％～70％，平均粒度大小为2μm至10μm左右。在现有技术中，在干式集尘器收集的粉尘直接装入压块装置制成压块。然而，在干式集尘器24收集的粉尘直接装入压块装置时，由于粉末率相对变高，有其不利的一面，如在压块机110压块制造效率下降等。

不同于第一集尘单元，在第二集尘单元30收集的粉尘其温度为约150℃左右，还原率为约50％～55％，平均粒度大小为15μm至30μm。因此，在第二集尘单元收集的粉尘直接装入压块装置时，由于还原率和温度相对降低，在压块机110制造压块时有其不利的一面。此外，只有在第二集尘单元收集的粉尘直接再装入储存槽时，储存槽内的还原铁粉还原率下降，仍会降低压块制造效率。

对于本实施例，在第一集尘单元20收集的再生铁粉通过输送线路26输送到第二集尘单元30，进而再装入储存槽100的粉尘，其平均还原率会上升到55％～60％，平均粒度上升到10μm～20μm，可以在压块机110获得更有利于制造压块的效果。

所述第二集尘单元30包括：多管式旋流器32，其连接于所述压块机110，以从压块制造过程中排出的气体收集铁粉；料斗34，其连接于所述多管式旋流器32底部，以回收收集到的铁粉；以及回流线路36，其连接所述料斗34和储存槽100，以将回收在料斗34中的再生铁粉输送到储存槽100。

另外，所述第二集尘单元30还包括：过滤集尘器40，其连接于所述多管式旋流器32且内部具有袋式过滤器，以从自多管式旋流器32排出的气体收集粉尘；以及粉尘仓42，其连接于所述过滤集尘器40底部，以回收收集到的粉尘。

所述多管式旋流器32分离出压块制造过程中排出的气体中包含的粉尘，分离出的粉尘被回收到连接于多管式旋流器32底部的料斗34。所述料斗34可以是至少一个料斗串联连接的结构。

另外，所述料斗34通过输送线路26与所述第一集尘单元20的干式集尘器24连接。也就是说，在本实施例中，所述输送线路26连接第一集尘单元20的干式集尘器24和第二集尘单元30的料斗34。因此，在第一集尘单元20的干式集尘器24收集的再生铁粉直接输送到所述料斗34。

在第一集尘单元20收集的再生铁粉与在第二集尘单元30收集的再生铁粉一起通过回流线路36输送到储存槽100进行再处理。

在第一集尘单元20收集的再生铁粉其还原率为约60％至70％，而在第二集尘单元30收集的再生铁粉其还原率为约50％至55％，还原率相对低于第一集尘单元的再生铁粉。因此，将还原率相对高的第一集尘单元的再生铁粉输送到料斗与还原率相对低的第二集尘单元的再生铁粉混合在一起，从而可以将料斗内部的再生铁粉的还原率保持在55％以上。因此，与只有在第二集尘单元收集的再生铁粉输送到储存槽的情形相比，可以提高输送到储存槽的再生铁粉的还原率。

此外，最终储存槽中会装入还原率相对低于在第一集尘单元收集的再生铁粉的再生铁粉。因此，可以适当地降低在第一集尘单元收集的再生铁粉的还原率并提高氧化度后装入储存槽。

所述回流线路36连接料斗34和储存槽100，回收到料斗34的再生铁粉通过回流线路36最终输送到储存槽100以供再利用。

如此，将再生铁粉输送到储存槽100混入储存槽100内还原铁粉中，从而可以稳定地保持储存槽100内的整体还原铁粉的还原能力。

如果还原铁快速氧化，就有爆炸的可能性。再生铁粉在通过第一集尘单元20和第二集尘单元30从气体收集的过程中被氧化，与储存槽100内的还原铁粉相比，氧化度相对变高。

于是，通过将氧化度相对高的再生铁粉供应到储存槽100内，可以使储存槽100内的还原铁粉的还原能力稳定。因此，本实施例的处理装置通过将再生铁粉与储存槽100内的还原铁粉混合后压成块，可以防止还原铁粉的快速氧化导致的爆炸，更稳定地制造压块。

所述过滤集尘器40从自多管式旋流器32排出的气体最终收集粉尘进行处理。所述过滤集尘器40是内部具有多个袋式过滤器(bag filter)的采用干式集尘方式的集尘器。过滤集尘器40上连接有提供气体吸入压力的吸入泵43。

在过滤集尘器40收集的粉尘被回收到过滤集尘器40底部的粉尘仓42。对于回收到粉尘仓42的粉尘，例如利用车辆等送到外面的处理场地进行再处理。

本实施例的处理装置还可包括处理单元，在收集回收再生铁粉后再装入储存槽100压成块的过程中操作不稳定时，所述处理单元向外排出在第一集尘单元20收集的铁粉。

如图1所示，所述处理单元包括：应急排出线路44，其连接在所述输送线路26和所述粉尘仓42之间，以将自所述第一集尘单元20输送的铁粉送到所述粉尘仓42；以及控制阀46，其用于选择性地连接所述输送线路26和应急排出线路44。

所述控制阀46设置在输送线路26与应急排出线路44的连接处，根据外部控制信号驱动而连接输送线路26和应急排出线路44。当根据控制阀46的驱动输送线路26和应急排出线路44被连接时，自第一集尘单元20的干式集尘器24输送的再生铁粉沿着应急排出线路44排出到粉尘仓42，而不会输送到第二集尘单元30的料斗34。

如此，根据需要，在第一集尘单元20收集的再生铁粉直接排出到粉尘仓42进行处理，而不会输送到第二集尘单元30的料斗34，从而可以改善工艺不稳定性。

因此，如果长时间操作导致的细粉末累积而造成压块操作不稳定时，在第一集尘单元20回收的细粉末再生铁粉直接进行排出处理，不会输送到储存槽100予以再利用，从而可以改善操作状况以及细粉末导致的压块不良。

下面说明根据本实施例的压块设备的粉尘处理过程。

经还原炉被还原的还原铁粉送入储存槽100，在压块机110压制成压块即坯块。将还原铁粉制成压块的过程中会产生大量包含高温粉尘的气体。

首先，自储存槽100排出的气体通过第一集尘单元20被过滤收集再生铁粉。另外，将还原铁粉制成压块的过程中排出的气体通过第二集尘单元30被过滤收集再生铁粉。

经通过第一集尘单元20的过滤过程收集的再生铁粉输送到第二集尘单元30与经通过第二集尘单元30的过滤过程收集的再生铁粉汇集在一起。

如此汇集的再生铁粉再输送到储存槽100装入储存槽100内部。因此，氧化度相对高的再生铁粉会混入储存槽100内的还原铁粉中。如此，将氧化度相对低的还原铁粉和氧化度相对高的再生铁粉混合后压成块，从而适当地控制还原铁粉的氧化度，可以防止还原铁粉的快速氧化导致的爆炸。

如上所述，输送到储存槽100的再生铁粉与还原铁粉混合后压成块，在此过程中，如果长时间操作导致的细粉末累积而造成压块操作不稳定时，检测出这一情况后，在第一集尘单元20回收的细粉末再生铁粉直接进行排出处理，不输送到储存槽100。

因此，可以改善细粉末过多而造成的操作不良。

以上对本发明的优选实施例进行了说明，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方式变形并实施，这种变形理所当然落入本发明的范围。

符号说明

10：处理装置 20：第一集尘单元

22：旋流器 24：干式集尘器

26：输送线路 30：第二集尘单元

32：多管式旋流器 34：料斗

36：回流线路 40：过滤集尘器

42：粉尘仓 44：应急排出线路

46：控制阀

Claims (6)

1.一种压块设备的粉尘处理装置，其包括：

第一集尘单元，其连接于储存还原铁粉的储存槽，以收集从储存槽排出的气体中包含的铁粉；第二集尘单元，其连接于接收所述储存槽的还原铁粉并压制成型以制造坯块的压块机，以收集压块制造过程中排出的气体中包含的铁粉，以及处理单元，其用于向外排出在所述第一集尘单元收集的铁粉，

其中所述处理单元包括安装在连接的输送线路上的控制阀，所述输送线路连接到所述第一集尘单元和所述第二集尘单元，所述控制阀选择性地连接连接到所述控制阀的应急排出线路和所述输送线路，

所述第一集尘单元将在第一集尘单元收集的铁粉输送到所述第二集尘单元，用于与由所述第二集尘单元收集的所述铁粉混合，而所述第二集尘单元连接于所述储存槽，在第一集尘单元和第二集尘单元回收的再生铁粉供应到储存槽，以将氧化度相对高的再生铁粉混入储存槽内的还原铁粉中。

2.根据权利要求1所述的压块设备的粉尘处理装置，其中，

所述第一集尘单元包括：旋流器，其接收从储存槽排出的气体，以收集气体中的铁粉；以及干式集尘器，其连接于所述旋流器且内部具有袋式过滤器，以从自旋流器排出的气体收集铁粉；其中所述干式集尘器通过所述输送线路连接至所述第二集尘单元，以将收集的铁粉输送到第二集尘单元。

3.根据权利要求2所述的压块设备的粉尘处理装置，其中，

所述第二集尘单元包括：多管式旋流器，其连接于所述压块机，以从压块制造过程中排出的气体收集铁粉；料斗，其连接于所述多管式旋流器底部，以回收收集到的铁粉；以及回流线路，其连接所述料斗和储存槽，以将回收在料斗中的再生铁粉输送到储存槽，所述料斗通过输送线路与所述第一集尘单元连接，在第一集尘单元收集的铁粉输送到所述料斗。

4.根据权利要求3所述的压块设备的粉尘处理装置，其中，

所述第二集尘单元还包括：过滤集尘器，其连接于所述多管式旋流器且内部具有袋式过滤器，以从自多管式旋流器排出的气体收集粉尘；以及粉尘仓，其连接于所述过滤集尘器底部，以回收收集到的粉尘。

5.根据权利要求4所述的压块设备的粉尘处理装置，其中，

所述应急排出线路连接到所述粉尘仓。

6.一种压块设备的粉尘处理方法，用于对压块设备中产生的粉尘做收集处理，该处理方法包括：

通过第一集尘单元从自储存还原铁粉的储存槽排出的气体收集铁粉的第一集尘步骤；

通过第二集尘单元从储存槽的还原铁粉被压制成型时排出的气体收集铁粉的第二集尘步骤；

将第一集尘步骤中收集的铁粉输送到第二集尘步骤的第二集尘单元用于与由所述第二集尘单元收集的所述铁粉混合的输送步骤；以及

将汇集于第二集尘单元的第一集尘单元和第二集尘单元的再生铁粉供应到储存槽以将氧化度相对高的再生铁粉混入储存槽内的还原铁粉中的混合步骤，

其中所述输送步骤还包括向外排出在第一集尘单元收集的铁粉的处理步骤，以及

其中对于所述处理步骤，在操作不稳定时切换所述输送步骤中铁粉的移动方向，以切断向第二集尘单元的铁粉输送，对铁粉进行应急排出处理。

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