CN110803526A

CN110803526A - 一种用于熔融还原炉的供料输送系统及方法

Info

Publication number: CN110803526A
Application number: CN201911174935.0A
Authority: CN
Inventors: 周海川; 卜二军; 徐涛; 张勇; 刘志国; 曲刚; 任俊; 昝智; 程鹏
Original assignee: Inner Mongolia Saisipu Technology Co Ltd
Current assignee: Inner Mongolia Saisipu Technology Co Ltd
Priority date: 2019-11-26
Filing date: 2019-11-26
Publication date: 2020-02-18

Abstract

一种用于熔融还原炉的供料输送系统，包括热矿仓(1)，中间罐(2)，喷吹罐(3)，螺旋给料机(4)，生石灰粉仓(5)，旋转给料机(6)，干煤仓(7)，输送管线(8)，所述热矿仓(1)的出口依次通过中间罐(2)、喷吹罐(3)、螺旋给料机(4)连接到输送管线(8)，所述生石灰粉仓(5)的出口依次通过中间罐(2)、喷吹罐(3)、旋转给料机(6)连接到输送管线(8)，所述干煤仓(7)的出口依次通过中间罐(2)、喷吹罐(3)、旋转给料机(6)连接到输送管线(8)。

Description

一种用于熔融还原炉的供料输送系统及方法

技术领域

本发明涉及一种用于粉尘供料输送系统，尤其是一种用于熔融还原炉的供料输送系统及方法。

背景技术

高炉喷煤技术已在我国得到普遍应用，越来越多的高炉采用喷煤技术，我国的高炉喷煤工艺和技术已发展到较高水平。目前国家要求在新建或改造的高炉必须设置喷煤系统。目前高炉工艺只有喷煤系统，但是在熔融还原炉上不仅需要喷煤系统，还需要喷矿系统。另外，整个喷吹系统技术还不完善，粉料不能正常供料，存在堵料、下料不顺、粉料顺控错误、粉料供应不精确等问题。如何更好的实现粉料的正产供应，已成为目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种针对熔融还原炉进行混合喷吹的系统和方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种用于熔融还原炉的供料输送系统，其特征在于，包括热矿仓(1)，中间罐(2)，喷吹罐(3)，螺旋给料机(4)，生石灰粉仓(5)，旋转给料机(6)，干煤仓(7)，输送管线(8)，所述热矿仓(1)的出口依次通过中间罐(2)、喷吹罐(3)、螺旋给料机(4)连接到输送管线(8)，所述生石灰粉仓(5)的出口依次通过中间罐(2)、喷吹罐(3)、旋转给料机(6)连接到输送管线(8)，所述干煤仓(7)的出口依次通过中间罐(2)、喷吹罐(3)、旋转给料机(6)连接到输送管线(8)。

进一步地，热矿仓(1)采用2套串罐系统，热矿仓串罐系统的2个出口分别依次连接中间罐、喷吹罐、螺旋给料机(4)，输送管线(8)。

进一步地，生石灰粉仓(5)采用2套串罐系统，生石灰粉串罐系统的2个出口分别通过2分别依次连接中间罐、喷吹罐、旋转给料机(6)、输送管线(8)。

进一步地，所述干煤仓(7)采用4套串罐系统，干煤仓串罐系统的4个出口分别通过4条管路分别依次连接中间罐、喷吹罐、旋转给料机(6)、输送管线(8)。

进一步地，热矿仓(1)，生石灰粉仓(5)，干煤仓(7)的输送管线最终汇总成2条管线，通过两支喷枪喷注到熔融还原炉内。

进一步地，提供一种使用上述系统进行供料的方法，煤粉通过干煤仓、中间罐、喷吹罐下料，旋转给料机供料；生石灰粉通过石灰粉仓、中间罐、喷吹罐下料，旋转给料机供料，就近接入两条煤粉喷吹管线；铁矿粉和白云石粉通过热矿仓、中间罐、喷吹罐下料，螺旋给料机供料，热矿仓内的物料是铁矿粉和白云石混合料，利用氮气作为载气，将热矿、煤粉、生石灰管线在进入喷枪前汇合，喷吹管线最终在炉前汇合为两只管线，使得铁矿粉、白云石、生石灰粉、煤粉混合物输送至炉前，通过两支喷枪喷注到熔融还原炉内。

进一步地，干煤仓里面的煤粉为干燥破碎后的干煤粉，干煤粉水分≤2％，干煤粉的灰分为10-15％，含硫量≤0.6％，挥发分为7-9％，固定碳为73-83％，哈氏可磨系数≥30，粒度≤33mm；首先干煤仓内存入80％以上容积的干煤粉，单个喷吹系统中，干煤粉通过重力自动加料方式由干煤粉仓进入中间罐中，当中间罐装满时，关闭下料球阀，然后进行中间罐往喷吹罐加料，通过氮气加压、流化、平衡压力、将干煤粉从中间罐送至喷吹罐，最后干煤粉将通过旋转给料机持续进入到喷吹线管中。

进一步地，煤粉喷吹采用氮气作为输送介质，输送压力为0.1～0.3MPa；煤粉最小输送速度为12m/s，煤粉单线输送量为25t/h，单线输送用平均耗气量为20Nm3/min。

进一步地，生石灰粉采用2套独立串罐系统，通过石灰粉仓、中间罐、喷吹罐下料，旋转给料机供料，就近接入两条煤粉喷吹管线，石灰串罐喷吹罐采用称重方式计量，并设有氮气充压、放散及流化阀门及管道；喷吹罐底部直接与旋转给料机相连，生石灰的主要成分为CaO≥85％，MgO≤5％，SiO₂≤3.5％，P≤0.05％，S≤0.15％，粒度≤3mm；每条生石灰粉喷吹系统中，石灰粉通过重力自动加料方式由石灰粉仓进入中间罐中，当中间罐石灰粉装满时，关闭下料圆顶阀，通过氮气增压将生石灰粉送至喷吹罐，石灰粉将通过旋转给料机持续进入到喷吹管线中，两条石灰粉喷吹管线分别与两条煤粉喷吹管线在旋转给料机下口混合并连接到煤粉喷枪上。

进一步地，石灰最小输送速度为12m/s。煤粉单线输送量为15t/h，单线输送用平均耗气量为13Nm³/min。

进一步地，热矿仓中包含铁矿粉和白云石，配比为9:1，铁矿粉为前期预热物料，铁矿粉温度为450～650℃的热矿，在重力作用下，预热后的铁矿粉从热矿仓流入两个中间罐。当中间罐装满时，关闭热矿仓和中间罐的联合球阀。开始中间罐向喷吹罐加料，对中间罐用氮气加压，打开中间罐和喷吹罐的联合球阀，并通过重力将热矿粉从中间罐排到喷吹罐。喷吹罐和热矿螺旋输送给料机、喷吹罐和输送管线之间有压力平衡阀，利用该阀门使两设备之间压力平衡，实现矿粉转移。每个喷吹罐的底部都连接有热矿螺旋给料机，热矿螺旋给料机将铁矿粉连续计量进入热矿粉输送线。

进一步地，热矿线输送管线内径为200mm，热矿输送过程依靠氮气进行输送，输送压力为0.1～0.3MPa。当热矿温度＞400℃时，热料最小输送速度为19m/s；当热矿温度＜400℃时，热料最小输送速度为17m/s，单线输送用平均耗气量90Nm³/min。单枪正常喷矿量在90t/h，喷枪终端输送速度为100m/s，混合喷枪氮气流量在5000～5500Nm3/h。

本发明的优点及效果：

本发明设计一种用于熔融还原炉的供料输送系统，该方法同时解决了煤粉、生石灰粉、铁矿粉的供料输送问题，相比高炉单一煤粉喷吹系统有较大改善。铁矿粉为高温粉料，对热矿仓、中间罐、喷吹罐、螺旋给料机等装置都有特殊要求，并且设置了空气炮、锥体流化器、外排口等装置，解决了物料的正常下料和物料通畅，不易堵料。采用氮气作为输送载体和喷吹载体，实现物料的自动化管道控制。采用冷料煤粉和生石灰粉单独汇合后走输送管线的方式进料，热料铁矿粉单独走输送管线，最终在炉前汇合的方式进行喷吹，实现冷料、热料的有效分离。采用两支混合喷枪进行喷吹，并且在还原炉的两侧对称分布，可以使熔池内涌泉效果达到最佳状态，这样有利于熔池内下部铁水与上部高温燃气充分换热。本工艺具有操作灵活，工艺简单，设备投资较少、无污染、清洁环保等优点。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书来实现和获得。

附图说明

图1是本发明一种用于熔融还原炉的供料输送系统示意图。

1-热矿仓；2-中间罐；3-喷吹罐；4-螺旋给料机；5-生石灰粉仓；6-旋转给料机；7-干煤仓；8-输送管线

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的解释和说明。

实施例1

本发明的实施例所要解决的技术问题是提供一种用于熔融还原炉的供料输送系统，该方法包括三套输送系统，煤粉供料输送系统、生石灰粉供料输送系统和铁矿粉、白云石粉供料输送系统。煤粉采用4套串罐系统，通过干煤仓、中间罐、喷吹罐下料，旋转给料机供料；生石灰粉采用2套串罐系统，通过石灰粉仓、中间罐、喷吹罐下料，旋转给料机供料，就近接入两条煤粉喷吹管线；铁矿粉和白云石粉采用2套串罐系统，通过热矿仓、中间罐、喷吹罐下料，螺旋给料机供料，热矿仓内的物料是铁矿粉和白云石粉按比例配好、烘干加热好的粉料。利用氮气作为载气，将热矿、煤粉、熔剂管线在进入喷枪前汇合，三套系统的喷吹管线最终在炉前汇合为两只管线，使得热矿粉、生石灰粉、煤粉混合物输送至炉前，共同通过两支喷枪喷注到熔融还原炉内。

一种用于熔融还原炉的供料输送系统，包括以下工艺步骤：

(1)、煤粉供料输送系统

煤粉供料输送系统包含1个干煤仓，由4套完全相同的独立串罐喷吹系列组成，通过干煤仓、中间罐、喷吹罐下料，旋转给料机供料。煤粉串罐喷吹采用称重方式计量，并均设有氮气充压、放散及流化阀门及管道；喷吹罐底部直接与煤粉旋转给料机相连，旋转给料机计量精度为±1％，最大能力为25t/h。

喷吹煤粉可以采用无烟煤，也可以采用烟煤、动力煤等喷吹用煤。干煤仓里面的煤粉为前期通过干燥破碎后得到的干煤粉，干煤粉水分≤2％。干煤粉的成分如表1所示。

表1熔融还原炉喷吹用煤成分表

原料

灰份(％)

含硫量(％)

挥发份(％)

固定碳(％)

哈氏可磨系数

粒度(mm)

无烟煤

10～15

≤0.6

7～9

73～83

≥30

≤3

首先干煤仓内存入80％以上容积的干煤粉，单个喷吹系统中，干煤粉通过重力自动加料方式由干煤粉仓进入中间罐中。当中间罐装满时，关闭下料球阀。然后进行中间罐往喷吹罐加料，通过氮气加压、流化、平衡压力等操作将干煤粉从中间罐送至喷吹罐。最后干煤粉将通过旋转给料机持续进入到喷吹线管中。

(2)、生石灰粉供料输送系统

生石灰粉采用2套独立串罐系统，通过石灰粉仓、中间罐、喷吹罐下料，旋转给料机供料，就近接入两条煤粉喷吹管线。石灰串罐喷吹罐采用称重方式计量，并设有氮气充压、放散及流化阀门及管道；喷吹罐底部直接与旋转给料机相连，旋转给料机计量精度为±1％，最大能力为15t/h。生石灰粉成分如表2所示。

表2生石灰粉成分表

原料

CaO(％)

MgO(％)

SiO<sub>2</sub>(％)

P(％)

S(％)

粒度(mm)

生石灰粉

≥85

≤5

≤3.5

≤0.05

≤0.15

≤3

每条生石灰粉喷吹系统中，石灰粉通过重力自动加料方式由石灰粉仓进入中间罐中。当中间罐石灰粉装满时，关闭下料圆顶阀，通过氮气增压将生石灰粉送至喷吹罐。石灰粉将通过旋转给料机持续进入到喷吹管线中。两条石灰粉喷吹管线分别与两条煤粉喷吹管线在旋转给料机下口混合并连接到煤粉喷枪上。

(3)、热矿供料输送系统

热矿供料输送系统包含一个热矿仓、两个中间罐、两个喷吹罐，该热矿仓为两个独立的串罐系统提供原料，每个串罐系统为一条输送管道提供原料。热矿仓上安装有4个锥体流化器、4个空气炮、2个外排口。每个中间罐和喷吹罐上均设有空气炮、锥体流化器、外排口。空气炮，可以增加固体流化，帮助热矿粉物料转移。锥体流化器可以缓解细颗粒空隙造成的真空，并根据要求改善热矿粉的流动特性，使物料处于流化状态，容易下料。外排口用于堵料时进行手动卸料。

热矿包含铁矿粉和白云石，配比为9:1。铁矿粉为用于熔融还原炉的含铁物料，包括纽曼粉、PB粉等含铁矿和氧化铁皮、炼钢除尘灰等含铁粉尘，铁矿粉为前期预热物料，铁矿粉温度为450～650℃的热矿。具体成分见表3、表4所示。

表3铁矿粉典型成分表(wt/％)

表4白云石粉成分表(wt/％)

名称	MgO	SiO<sub>2</sub>	酸不溶物	水分
					指标	≥19％	≤4％	≤7％	3～5％

在重力作用下，预热后的铁矿粉从热矿仓流入两个中间罐。当中间罐装满时，关闭热矿仓和中间罐的联合球阀。开始中间罐向喷吹罐加料，对中间罐用氮气加压，打开中间罐和喷吹罐的联合球阀，并通过重力将热矿粉从中间罐排到喷吹罐。喷吹罐和热矿螺旋输送给料机、喷吹罐和输送管线之间有压力平衡阀，利用该阀门使两设备之间压力平衡，实现矿粉转移。每个喷吹罐的底部都连接有热矿螺旋给料机，热矿螺旋给料机将铁矿粉连续计量进入热矿粉输送线。串罐系统、循环管路和螺旋给料机均采用氮气加压和均压。

(4)物料混合喷吹系统

三套系统的喷吹管线最终在炉前汇合为两只管线，使得热矿粉、生石灰粉、煤粉混合物输送至炉前，共同通过两支喷枪喷注到熔融还原炉内。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种用于熔融还原炉的供料输送系统，其特征在于，包括热矿仓(1)，中间罐(2)，喷吹罐(3)，螺旋给料机(4)，生石灰粉仓(5)，旋转给料机(6),干煤仓(7)，输送管线(8)，所述热矿仓(1)的出口依次通过中间罐(2)、喷吹罐(3)、螺旋给料机(4)连接到输送管线(8)，所述生石灰粉仓(5)的出口依次通过中间罐(2)、喷吹罐(3)、旋转给料机(6)连接到输送管线(8)，所述干煤仓(7)的出口依次通过中间罐(2)、喷吹罐(3)、旋转给料机(6)连接到输送管线(8)。

2.如权利要求1所述的供料输送系统，其特征在于，热矿仓(1)采用2套串罐系统，热矿仓串罐系统的2个出口分别依次连接中间罐、喷吹罐、螺旋给料机(4)，输送管线(8)。

3.如权利要求1或2所述的供料输送系统，其特征在于，生石灰粉仓(5)采用2套串罐系统，生石灰粉串罐系统的2个出口分别通过2分别依次连接中间罐、喷吹罐、旋转给料机(6)、输送管线(8)。

4.如权利要求1-3所述的供料输送系统，其特征在于，所述干煤仓(7)采用4套串罐系统，干煤仓串罐系统的4个出口分别通过4条管路分别依次连接中间罐、喷吹罐、旋转给料机(6)、输送管线(8)。

5.如权利要求1-4所述的供料输送系统，其特征在于，热矿仓(1)，生石灰粉仓(5)，干煤仓(7)的输送管线最终汇总成2条管线，通过两支混合喷枪喷注到熔融还原炉内。

6.一种使用权利要求1-5所述的系统进行供料的方法，其特征在于，煤粉通过干煤仓、中间罐、喷吹罐下料，旋转给料机供料；生石灰粉通过石灰粉仓、中间罐、喷吹罐下料，旋转给料机供料，就近接入两条煤粉喷吹管线；铁矿粉和白云石粉通过热矿仓、中间罐、喷吹罐下料，螺旋给料机供料，热矿仓内的物料是铁矿粉和白云石混合料，利用氮气作为载气，将热矿、煤粉、生石灰管线在进入喷枪前汇合，喷吹管线最终在炉前汇合为两只管线，使得铁矿粉、白云石、生石灰粉、煤粉混合物输送至炉前，通过两支喷枪喷注到熔融还原炉内。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，干煤仓里面的煤粉为干燥破碎后的干煤粉，干煤粉水分≤2％，干煤粉的灰分为10-15％，含硫量≤0.6％，挥发分为7-9％，固定碳为73-83％，哈氏可磨系数≥30，粒度≤33mm；首先干煤仓内存入80％以上容积的干煤粉，单个喷吹系统中，干煤粉通过重力自动加料方式由干煤粉仓进入中间罐中，当中间罐装满时，关闭下料球阀，然后进行中间罐往喷吹罐加料，通过氮气加压、流化、平衡压力、将干煤粉从中间罐送至喷吹罐，最后干煤粉将通过旋转给料机持续进入到喷吹线管中。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，煤粉喷吹采用氮气作为输送介质，输送压力为0.1～0.3MPa；煤粉最小输送速度为12m/s，煤粉单线输送量为25t/h，单线输送用平均耗气量为20Nm³/min。

9.如权利要求7-8所述的方法，其特征在于，生石灰粉采用2套独立串罐系统，通过石灰粉仓、中间罐、喷吹罐下料，旋转给料机供料，就近接入两条煤粉喷吹管线，石灰串罐喷吹罐采用称重方式计量，并设有氮气充压、放散及流化阀门及管道；喷吹罐底部直接与旋转给料机相连，生石灰的主要成分为CaO≥85％，MgO≤5％，SiO2≤3.5％，P≤0.05％，S≤0.15％，粒度≤3mm；每条生石灰粉喷吹系统中，石灰粉通过重力自动加料方式由石灰粉仓进入中间罐中，当中间罐石灰粉装满时，关闭下料圆顶阀，通过氮气增压将生石灰粉送至喷吹罐，石灰粉将通过旋转给料机持续进入到喷吹管线中，两条石灰粉喷吹管线分别与两条煤粉喷吹管线在旋转给料机下口混合并连接到煤粉喷枪上。

10.如权利要求7-9所述的方法，其特征在于，热矿仓中包含铁矿粉和白云石，配比为9:1，铁矿粉为前期预热物料，铁矿粉温度为450～650℃的热矿，在重力作用下，预热后的铁矿粉从热矿仓流入两个中间罐，当中间罐装满时，关闭热矿仓和中间罐的联合球阀，开始中间罐向喷吹罐加料，对中间罐用氮气加压，打开中间罐和喷吹罐的联合球阀，并通过重力将热矿粉从中间罐排到喷吹罐，喷吹罐和热矿螺旋输送给料机、喷吹罐和输送管线之间有压力平衡阀，利用该阀门使两设备之间压力平衡，实现矿粉转移，每个喷吹罐的底部都连接有热矿螺旋给料机，热矿螺旋给料机将铁矿粉连续计量进入热矿粉输送线。