CN112921142A - 一种氢能炼铁式综合回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及氢能炼铁式综合回收装置领域，具体的说是一种氢能炼铁式综合回收装置，包括主体、支撑机构、转移机构、汽轮机构、转换机构和定量机构；通过支撑机构的设置能够对主体进行支撑且能够为转移机构转移粗制铁水提供空间，通过转移机构的设置能够将熔化的铁水进行转移，从而便于将铁水注入到下一道精炼程序，通过定量机构的设置能够将主体内部熔化出的铁水定量注入到转移机构的内部，避免注入过多造成铁水溢出浪费，通过汽轮机构的设置能够利用氢气燃烧反应后的产物推动汽轮叶片转动，从而实现将蒸汽能转化呈机械能的作用，增加了炼铁时的附加值，通过转化机构的设置能够将汽轮机构的机械能转化成电能，增加了厂区的经济效益。

Description

一种氢能炼铁式综合回收装置
技术领域
本发明涉及氢能炼铁式综合回收装置领域，具体的说是一种氢能炼铁式综合回收装置。
背景技术
将金属铁从含铁矿物(主要为铁的氧化物)中提炼出来的工艺过程，主要有高炉法，直接还原法，熔融还原法，等离子法。从冶金学角度而言，炼铁即是铁生锈、逐步矿化的逆行为，简单的说，从含铁的化合物里把纯铁还原出来。实际生产中，纯粹的铁不存在，得到的是铁碳合金。
现如今为了响应社会提倡的节能减排号召，传统的炼铁行业也在寻求新的降低污染的高效炼铁工艺，由此诞生出利用氢能炼铁的方法，使用氢气作为热源的同时又作为还原剂将氧化铁中的铁元素置换出来，在大量使用氢气时高炉内部会产生大量的反应产物水蒸气，一般的此种炼铁装置大多是直接排出无污染的水蒸气，并没有将可利用的水蒸气进行回收利用，从而降低了炼铁厂的经济效益。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种氢能炼铁式综合回收装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种氢能炼铁式综合回收装置，包括主体、支撑机构、转移机构、汽轮机构、转换机构和定量机构，用于对所述主体进行支撑且能够为所述转移机构转移粗制铁水提供空间的所述支撑机构设于所述主体的底端，用于方便将熔化的铁水进行转移的所述转移机构设于所述支撑机构的内部，用于将所述主体内部的铁水定量注入到所述转移机构内部的所述定量机构设于所述主体的底端，且所述定量机构设于所述支撑机构的内部，用于将所述主体排出的水蒸气转换成机械能的所述汽轮机构设于所述支撑机构的一侧，用于将机械能转换成电能的所述转换机构设于所述汽轮机构的一侧。
具体的，所述支撑机构包括安置板、固定架和角度板，所述主体的底端固定连接有所述安置板，呈矩形板状的所述安置板的底端两侧分别固定连接有一个所述固定架，所述固定架的内部固定连接有多个呈交叉状的所述角度板。
具体的，所述转移机构包括导轨、安装板、滚轮、第一转轴、第一电机、第一齿轮、第一链条、连接杆和转移罐，所述安置板的底端固定连接有两个所述导轨，所述导轨的内部设有所述安装板，所述安装板的两端内部转动连接有所述第一转轴，所述安装板的中部安装有所述第一电机，所述第一电机的端部以及所述第一转轴端部之间分别固定连接有一个所述第一齿轮，三个所述第一齿轮之间啮合连接有所述第一链条，所述第一转轴位于所述安装板外侧的一端固定连接有所述滚轮，且所述滚轮滚动连接于所述导轨的内部，所述安装板的底端固定连接有所述连接杆，两个所述连接杆的底端之间转动连接有所述转移罐。
具体的，所述定量机构包括定量盘、定量槽、第三齿轮、第二电机、第四齿轮、第二链条和流通槽，所述安置板的内部设有所述流通槽，所述流通槽的顶端连通于所述主体内部，且所述流通槽的内部转动连接有所述定量盘，所述定量盘的内部设有多个所述定量槽，所述定量盘的一端固定连接有所述第三齿轮，所述定量盘的一侧设有所述第二电机，所述第二电机安装于所述安置板的内部且一端固定连接有所述第四齿轮，所述第四齿轮和所述第三齿轮之间啮合连接有所述第二链条。
具体的，所述汽轮机构包括进气管、气轮箱、出气管、第二转轴、螺旋叶片、安置台和固定杆，所述安置板的一侧设有所述安置台，所述安置台的一侧顶端安装有所述气轮箱，所述气轮箱和所述主体之间连通有所述进气管，所述进气管的侧壁和所述主体的侧壁之间固定连接有所述固定杆，所述气轮箱的底端一侧连通有所述出气管，所述气轮箱的内部转动连接有所述第二转轴，所述第二转轴位于所述气轮箱内部的侧壁上固定连接有多个所述螺旋叶片。
具体的，所述转换机构包括第三转轴、连接套、第二齿轮和发电机，所述气轮箱的一侧设有所述发电机，所述发电机安装于所述安置台的顶端，所述发电机的端部安装有所述第三转轴，所述第三转轴和所述第二转轴之间的端部外侧设有所述连接套，所述第二转轴和所述第三转轴的端部分别固定连接有一个所述第二齿轮，所述第二齿轮啮合连接于所述连接套。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的一种氢能炼铁式综合回收装置，支撑机构设于主体的底端，通过支撑机构的设置进而能够对主体进行支撑且能够为转移机构转移粗制铁水提供空间，完善了出料流程，提高了炼铁装置的使用效果，转移机构设于支撑机构的内部，通过转移机构的设置进而能够将熔化的铁水进行转移，从而便于将铁水注入到下一道精炼程序，即由于安置板固定连接于主体的底端，安置板通过两个固定架将主体稳妥安置于场地上，呈字母X的交叉角度板能够提升固定架的结构强度，使得固定架在节省用料前提下也可以获得足够支撑主体的结构强度，固定架和安置板之间所组成的呈凵字状的空间为定量机构和转移机构提供了运转空间，进而能够对主体进行支撑且能够为转移机构转移粗制铁水提供空间，完善了出料流程，提高了炼铁装置的使用效果，即由于安置板的底端固定连接有方便滚轮移动的导轨，同一个导轨内部的两个滚轮通过安装板进行安装固定，第一电机在转动时会通过第一齿轮和第一链条带动多个第一转轴转动，从而致使滚轮带动转移罐移动，进而能够将熔化的铁水进行转移，从而便于将铁水注入到下一道精炼程序。
(2)本发明所述的一种氢能炼铁式综合回收装置，定量机构设于主体的底端，且定量机构设于支撑机构的内部，通过定量机构的设置进而能够将主体内部熔化出的铁水定量注入到转移机构的内部，避免注入过多造成铁水溢出浪费，即由于安置板和主体之间连通有方便熔化后的铁水出料的流通槽，内部设有多个定量槽的定量盘转动连接于流通槽的内部，第二电机通过第二链条带动定量盘转动，使得定量槽定量存放铁水，之后在偏转到底端时又流淌到转移罐内部，进而能够将主体内部熔化出的铁水定量注入到转移机构的内部，避免注入过多造成铁水溢出浪费。
(3)本发明所述的一种氢能炼铁式综合回收装置，汽轮机构设于支撑机构的一侧，通过汽轮机构的设置进而能够利用氢气燃烧反应后的产物推动汽轮叶片转动，从而实现将蒸汽能转化呈机械能的作用，增加了炼铁时的附加值，转换机构设于汽轮机构的一侧，通过转化机构的设置进而能够将汽轮机构的机械能转化成电能，增加了厂区的经济效益，即由于汽轮箱通过进气管连通于主体，利用氢气参与主体内部置换反应会产生水，在高温高压状态下水会变成水蒸气，此时水蒸气会经过进气管进入到汽轮箱的内部，水蒸气推动多个螺旋叶片带动第二转轴转动，另外的通过固定杆的设置能够增加进气管的连接牢固强度，进而能够利用氢气燃烧反应后的产物推动汽轮叶片转动，从而实现将蒸汽能转化成机械能的作用，增加了炼铁时的附加值，即由于汽轮箱的一侧设有转动即可发电的发电机，传递转动力的第三转轴和发电机固定连接，第二转轴和第三转轴之间通过可拆卸连接的连接套进行对接，通过对接套的设置能够起到缓冲、减振和提高第二转轴和第三转轴的轴系动态性能，补偿两轴之间由于制造安装不精确、工作时的变形或热膨胀等原因所发生的偏移，最终被带动的发电机被驱动发电，进而能够将汽轮机构的机械能转化成电能，增加了厂区的经济效益。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明提供的氢能炼铁式综合回收装置的一种较佳实施例的整体结构的结构示意图；
图2为图1所示的支撑机构和转移机构的连接结构示意图；
图3为图2所示的转移机构的结构示意图；
图4为图1所示的汽轮机构的结构示意图；
图5为图1所示的汽轮机构和转换机构的连接结构示意图；
图6为图1所示的A部放大示意图；
图7为图2所示的B部放大示意图。
图中：1、主体，2、支撑机构，21、安置板，22、固定架，23、角度板，3、转移机构，31、导轨，32、安装板，33、滚轮，34、第一转轴，35、第一电机，36、第一齿轮，37、第一链条，38、连接杆，39、转移罐。4、汽轮机构，41、进气管，42、气轮箱，43、出气管，44、第二转轴，45、螺旋片，46、安置台，47、固定杆，5、转换机构，51、第三转轴，52、连接套，53、第二齿轮，54、发电机，6、定量机构，61、定量盘，62、定量槽，63、第三齿轮，64、第二电机，65、第四齿轮，66、第二链条，67、流通槽。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图7所示，本发明所述的一种氢能炼铁式综合回收装置，包括主体1、支撑机构2、转移机构3、汽轮机构4、转换机构5和定量机构6，用于对所述主体1进行支撑且能够为所述转移机构3转移粗制铁水提供空间的所述支撑机构2设于所述主体1的底端，用于方便将熔化的铁水进行转移的所述转移机构3设于所述支撑机构2的内部，用于将所述主体1内部的铁水定量注入到所述转移机构3内部的所述定量机构6设于所述主体1的底端，且所述定量机构6设于所述支撑机构2的内部，用于将所述主体1排出的水蒸气转换成机械能的所述汽轮机构4设于所述支撑机构2的一侧，用于将机械能转换成电能的所述转换机构5设于所述汽轮机构4的一侧。
具体的，所述支撑机构2包括安置板21、固定架22和角度板23，所述主体1的底端固定连接有所述安置板21，呈矩形板状的所述安置板21的底端两侧分别固定连接有一个所述固定架22，所述固定架22的内部固定连接有多个呈交叉状的所述角度板23，由于所述安置板21固定连接于所述主体1的底端，所述安置板21通过两个所述固定架22将所述主体1稳妥安置于场地上，呈字母X的交叉所述角度板23能够提升所述固定架22的结构强度，使得所述固定架22在节省用料前提下也可以获得足够支撑所述主体1的结构强度，所述固定架22和所述安置板21之间所组成的呈凵字状的空间为所述定量机构6和所述转移机构3提供了运转空间，进而能够对所述主体1进行支撑且能够为所述转移机构3转移粗制铁水提供空间，完善了出料流程，提高了炼铁装置的使用效果。
具体的，所述转移机构3包括导轨31、安装板32、滚轮33、第一转轴34、第一电机35、第一齿轮36、第一链条37、连接杆38和转移罐39，所述安置板21的底端固定连接有两个所述导轨31，所述导轨31的内部设有所述安装板32，所述安装板32的两端内部转动连接有所述第一转轴34，所述安装板32的中部安装有所述第一电机35，所述第一电机35的端部以及所述第一转轴34端部之间分别固定连接有一个所述第一齿轮36，三个所述第一齿轮36之间啮合连接有所述第一链条37，所述第一转轴34位于所述安装板32外侧的一端固定连接有所述滚轮33，且所述滚轮33滚动连接于所述导轨31的内部，所述安装板32的底端固定连接有所述连接杆38，两个所述连接杆38的底端之间转动连接有所述转移罐39，由于所述安置板21的底端固定连接有方便所述滚轮33移动的所述导轨31，同一个所述导轨31内部的两个所述滚轮33通过所述安装板32进行安装固定，所述第一电机35在转动时会通过所述第一齿轮36和所述第一链条37带动多个所述第一转轴34转动，从而致使所述滚轮33带动所述转移罐39移动，进而能够将熔化的铁水进行转移，从而便于将铁水注入到下一道精炼程序。
具体的，所述定量机构6包括定量盘61、定量槽62、第三齿轮63、第二电机64、第四齿轮65、第二链条66和流通槽67，所述安置板21的内部设有所述流通槽67，所述流通槽67的顶端连通于所述主体1内部，且所述流通槽67的内部转动连接有所述定量盘61，所述定量盘61的内部设有多个所述定量槽62，所述定量盘61的一端固定连接有所述第三齿轮63，所述定量盘61的一侧设有所述第二电机64，所述第二电机64安装于所述安置板21的内部且一端固定连接有所述第四齿轮65，所述第四齿轮65和所述第三齿轮63之间啮合连接有所述第二链条66，由于所述安置板21和所述主体1之间连通有方便熔化后的铁水出料的所述流通槽67，内部设有多个所述定量槽62的所述定量盘61转动连接于所述流通槽67的内部，所述第二电机64通过所述第二链条66带动所述定量盘61转动，使得所述定量槽62定量存放铁水，之后在偏转到底端时又流淌到所述转移罐39内部，进而能够将所述主体1内部熔化出的铁水定量注入到所述转移机构3的内部，避免注入过多造成铁水溢出浪费。
具体的，所述汽轮机构4包括进气管41、气轮箱42、出气管43、第二转轴44、螺旋叶片45、安置台46和固定杆47，所述安置板21的一侧设有所述安置台46，所述安置台46的一侧顶端安装有所述气轮箱42，所述气轮箱42和所述主体1之间连通有所述进气管41，所述进气管41的侧壁和所述主体1的侧壁之间固定连接有所述固定杆47，所述气轮箱42的底端一侧连通有所述出气管43，所述气轮箱42的内部转动连接有所述第二转轴44，所述第二转轴44位于所述气轮箱42内部的侧壁上固定连接有多个所述螺旋叶片45，由于所述汽轮箱42通过所述进气管41连通于所述主体1，利用氢气参与所述主体1内部置换反应会产生水，在高温高压状态下水会变成水蒸气，此时水蒸气会经过所述进气管41进入到所述汽轮箱42的内部，水蒸气推动多个所述螺旋叶片45带动所述第二转轴44转动，另外的通过所述固定杆47的设置能够增加所述进气管41的连接牢固强度，进而能够利用氢气燃烧反应后的产物推动汽轮叶片转动，从而实现将蒸汽能转化成机械能的作用，增加了炼铁时的附加值。
具体的，所述转换机构5包括第三转轴51、连接套52、第二齿轮53和发电机54，所述气轮箱42的一侧设有所述发电机54，所述发电机54安装于所述安置台46的顶端，所述发电机54的端部安装有所述第三转轴51，所述第三转轴51和所述第二转轴44之间的端部外侧设有所述连接套52，所述第二转轴44和所述第三转轴51的端部分别固定连接有一个所述第二齿轮53，所述第二齿轮53啮合连接于所述连接套52，由于所述汽轮箱42的一侧设有转动即可发电的所述发电机54，传递转动力的所述第三转轴51和所述发电机54固定连接，所述第二转轴44和所述第三转轴51之间通过可拆卸连接的所述连接套52进行对接，通过所述对接套52的设置能够起到缓冲、减振和提高所述第二转轴44和所述第三转轴51的轴系动态性能，补偿两轴之间由于制造安装不精确、工作时的变形或热膨胀等原因所发生的偏移，最终被带动的所述发电机54被驱动发电，进而能够将所述汽轮机构4的机械能转化成电能，增加了厂区的经济效益。
本发明在使用时，由于安置板21固定连接于主体1的底端，安置板21通过两个固定架22将主体1稳妥安置于场地上，呈字母X的交叉角度板23能够提升固定架22的结构强度，使得固定架22在节省用料前提下也可以获得足够支撑主体1的结构强度，固定架22和安置板21之间所组成的呈凵字状的空间为定量机构6和转移机构3提供了运转空间，进而能够对主体1进行支撑且能够为转移机构3转移粗制铁水提供空间，完善了出料流程，提高了炼铁装置的使用效果；由于安置板21的底端固定连接有方便滚轮33移动的导轨31，同一个导轨31内部的两个滚轮33通过安装板32进行安装固定，第一电机35在转动时会通过第一齿轮36和第一链条37带动多个第一转轴34转动，从而致使滚轮33带动转移罐39移动，进而能够将熔化的铁水进行转移，从而便于将铁水注入到下一道精炼程序；由于安置板21和主体1之间连通有方便熔化后的铁水出料的流通槽67，内部设有多个定量槽62的定量盘61转动连接于流通槽67的内部，第二电机64通过第二链条66带动定量盘61转动，使得定量槽62定量存放铁水，之后在偏转到底端时又流淌到转移罐39内部，进而能够将主体1内部熔化出的铁水定量注入到转移机构3的内部，避免注入过多造成铁水溢出浪费；由于汽轮箱42通过进气管41连通于主体1，利用氢气参与主体1内部置换反应会产生水，在高温高压状态下水会变成水蒸气，此时水蒸气会经过进气管41进入到汽轮箱42的内部，水蒸气推动多个螺旋叶片45带动第二转轴44转动，另外的通过固定杆47的设置能够增加进气管41的连接牢固强度，进而能够利用氢气燃烧反应后的产物推动汽轮叶片转动，从而实现将蒸汽能转化成机械能的作用，增加了炼铁时的附加值；由于汽轮箱42的一侧设有转动即可发电的发电机54，传递转动力的第三转轴51和发电机54固定连接，第二转轴44和第三转轴51之间通过可拆卸连接的连接套52进行对接，通过对接套52的设置能够起到缓冲、减振和提高第二转轴44和第三转轴51的轴系动态性能，补偿两轴之间由于制造安装不精确、工作时的变形或热膨胀等原因所发生的偏移，最终被带动的发电机54被驱动发电，进而能够将汽轮机构4的机械能转化成电能，增加了厂区的经济效益。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种氢能炼铁式综合回收装置，其特征在于：包括主体(1)、支撑机构(2)、转移机构(3)、汽轮机构(4)、转换机构(5)和定量机构(6)，用于对所述主体(1)进行支撑且能够为所述转移机构(3)转移粗制铁水提供空间的所述支撑机构(2)设于所述主体(1)的底端，用于方便将熔化的铁水进行转移的所述转移机构(3)设于所述支撑机构(2)的内部，用于将所述主体(1)内部的铁水定量注入到所述转移机构(3)内部的所述定量机构(6)设于所述主体(1)的底端，且所述定量机构(6)设于所述支撑机构(2)的内部，用于将所述主体(1)排出的水蒸气转换成机械能的所述汽轮机构(4)设于所述支撑机构(2)的一侧，用于将机械能转换成电能的所述转换机构(5)设于所述汽轮机构(4)的一侧。
2.根据权利要求1所述的一种氢能炼铁式综合回收装置，其特征在于：所述支撑机构(2)包括安置板(21)、固定架(22)和角度板(23)，所述主体(1)的底端固定连接有所述安置板(21)，呈矩形板状的所述安置板(21)的底端两侧分别固定连接有一个所述固定架(22)，所述固定架(22)的内部固定连接有多个呈交叉状的所述角度板(23)。
3.根据权利要求2所述的一种氢能炼铁式综合回收装置，其特征在于：所述转移机构(3)包括导轨(31)、安装板(32)、滚轮(33)、第一转轴(34)、第一电机(35)、第一齿轮(36)、第一链条(37)、连接杆(38)和转移罐(39)，所述安置板(21)的底端固定连接有两个所述导轨(31)，所述导轨(31)的内部设有所述安装板(32)，所述安装板(32)的两端内部转动连接有所述第一转轴(34)，所述安装板(32)的中部安装有所述第一电机(35)，所述第一电机(35)的端部以及所述第一转轴(34)端部之间分别固定连接有一个所述第一齿轮(36)，三个所述第一齿轮(36)之间啮合连接有所述第一链条(37)，所述第一转轴(34)位于所述安装板(32)外侧的一端固定连接有所述滚轮(33)，且所述滚轮(33)滚动连接于所述导轨(31)的内部，所述安装板(32)的底端固定连接有所述连接杆(38)，两个所述连接杆(38)的底端之间转动连接有所述转移罐(39)。
4.根据权利要求2所述的一种氢能炼铁式综合回收装置，其特征在于：所述定量机构(6)包括定量盘(61)、定量槽(62)、第三齿轮(63)、第二电机(64)、第四齿轮(65)、第二链条(66)和流通槽(67)，所述安置板(21)的内部设有所述流通槽(67)，所述流通槽(67)的顶端连通于所述主体(1)内部，且所述流通槽(67)的内部转动连接有所述定量盘(61)，所述定量盘(61)的内部设有多个所述定量槽(62)，所述定量盘(61)的一端固定连接有所述第三齿轮(63)，所述定量盘(61)的一侧设有所述第二电机(64)，所述第二电机(64)安装于所述安置板(21)的内部且一端固定连接有所述第四齿轮(65)，所述第四齿轮(65)和所述第三齿轮(63)之间啮合连接有所述第二链条(66)。
5.根据权利要求2所述的一种氢能炼铁式综合回收装置，其特征在于：所述汽轮机构(4)包括进气管(41)、气轮箱(42)、出气管(43)、第二转轴(44)、螺旋叶片(45)、安置台(46)和固定杆(47)，所述安置板(21)的一侧设有所述安置台(46)，所述安置台(46)的一侧顶端安装有所述气轮箱(42)，所述气轮箱(42)和所述主体(1)之间连通有所述进气管(41)，所述进气管(41)的侧壁和所述主体(1)的侧壁之间固定连接有所述固定杆(47)，所述气轮箱(42)的底端一侧连通有所述出气管(43)，所述气轮箱(42)的内部转动连接有所述第二转轴(44)，所述第二转轴(44)位于所述气轮箱(42)内部的侧壁上固定连接有多个所述螺旋叶片(45)。
6.根据权利要求5所述的一种氢能炼铁式综合回收装置，其特征在于：所述转换机构(5)包括第三转轴(51)、连接套(52)、第二齿轮(53)和发电机(54)，所述气轮箱(42)的一侧设有所述发电机(54)，所述发电机(54)安装于所述安置台(46)的顶端，所述发电机(54)的端部安装有所述第三转轴(51)，所述第三转轴(51)和所述第二转轴(44)之间的端部外侧设有所述连接套(52)，所述第二转轴(44)和所述第三转轴(51)的端部分别固定连接有一个所述第二齿轮(53)，所述第二齿轮(53)啮合连接于所述连接套(52)。
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