CN117025876A - 一种竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置 - Google Patents
一种竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117025876A CN117025876A CN202311003878.6A CN202311003878A CN117025876A CN 117025876 A CN117025876 A CN 117025876A CN 202311003878 A CN202311003878 A CN 202311003878A CN 117025876 A CN117025876 A CN 117025876A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oxygen
- shaft furnace
- pipeline
- solid waste
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 111
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 111
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 109
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 claims description 10
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-O sulfonium Chemical compound [SH3+] RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明涉及利用竖炉冶炼处理固废、危废的设备技术领域,具体为一种竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置，包括鼓风空气管路、高压氧气管路、焦炭层、汇流管、逆止阀、压力表、流量计、气体管路和氧气储罐；采用本发明提供的富氧装置，可以解决风口区的水套产生高温，防止水套产生气阻和结垢，同时也可以降低水套泄漏的风险；通过对氧气的精准控制也可降低单位氧气的消耗量，要比传统富氧空气鼓风的生产效率高，生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及利用竖炉冶炼处理固废、危废的设备技术领域,具体涉及一种竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置。
背景技术
在环保要求日益提高的今天，固废、危废的处理装置的发明给人们的生产、生活带来了各种各样的便利，在现代化的生产生活中，固废、危废处理装置起着不可或缺的作用。其中竖炉冶炼固废、危废目前还在使用，竖炉冶炼固废和危废方法一般包括有2种：一种通过一般竖炉熔炼，不富氧，另一种属于鼓风混氧富氧熔炼富氧冶炼。这两种方法都是高溶剂，高焦率，其中鼓风配氧要比一般的竖炉熔炼有一定的先进性，但是鼓风配氧中总风管输入供应氧气不是很适当，因为这样将风口区的水套产生高温，产生气阻和结垢，存在烧漏水套的危险；同时这样供应氧气所需要的氧的单位消耗也很大。所以这两种方法生产效率低，产出的锍可提取有价金属和玻璃体渣做建筑材料；床能率30-40t/d.m2左右，玻璃体渣金属含量高，在0.6-0.8％左右；回收率在80-85％左右。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置，来解决风口区的水套产生高温，易产生气阻和结垢，降低水套泄漏的危险，同时也可降低氧气的消耗量，提高生产效率，减少燃料用量、降低能耗、提高回收率，从而降低生产成本。
一种竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置，包括鼓风空气管路、高压氧气管路、焦炭层、汇流管、逆止阀、压力表、流量计、气体管路和氧气储罐；所述逆止阀、压力表、流量计、气体管路串联连接；所述汇流管为一个环形管路围绕在竖炉上。进一步地，所述汇流管上按等比例距离平均分布8-12个高压氧气管路。
进一步地，所述高压氧气管路沿风口上壁直接供入竖炉内，与所述焦炭层连通。
进一步地，所述高压氧气管路的直径为3-5mm。
进一步地，所述鼓风空气管路向竖炉内通入空气。
进一步地，氧气的供应可以使用氧气储罐供应，也可用液氧气化器连通或者直接与邻近氧气站连通。
一种竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置的工艺流程，采用上述竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置，具体为：在竖炉冶炼过程中，将高压氧气管路和高压氧气管路分开，使所述高压氧气管路提供的氧气和所述高压氧气管路提供的空气单独进行供应，需要通入氧气时将氧气储罐打开，氧气储罐出口压力为10-12个大气压，高压氧气依次通过气体管路、流量计、压力表、逆止阀进入汇流管，高压氧气管路沿风口上壁直接供入竖炉内，通入焦炭层，同时通过鼓风空气管路向炉内通入空气。
本发明的有益效果：本发明提供一种竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置，可以解决风口区的水套产生高温，防止水套产生气阻和结垢，同时也可以降低水套泄漏的风险；通过对氧气的精准控制也可降低单位氧气的消耗量，提高了生产效率，降低生产成本；在竖炉冶炼过程中，采用本发明提供的富氧装置，温度升高的地方不在四周而是焦炭层的中部，这种富氧方式要比富氧空气鼓风效果好得多，因为这样供氧的方式可以使单位氧消耗量降到最低。同时也可以根据需氧量的不同，自主调控氧气的大小，氧气的供应可以使用氧气瓶供应，也可用液氧气化器联通或者直接与邻近氧气站联通使用。
附图说明
图1为本发明实施例竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置的整体结构；
图2为本发明实施例竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置的结构示意图；
其中：1-鼓风空气管路、2-高压氧气管路、3-焦炭层、4-汇流管、5-逆止阀、6-压力表、7-流量计、8-气体管路、9-氧气储罐。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
如图2所示，本发明的一种竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置，包括鼓风空气管路(1)、高压氧气管路(2)、焦炭层(3)、汇流管(4)、逆止阀(5)、压力表(6)、流量计(7)、气体管路(8)和氧气储罐(9)；所述逆止阀(5)、压力表(6)、流量计(7)、气体管路(8)串联连接；
如图1所示，所述汇流管(4)为一个环形管路围绕在竖炉上；所述汇流管(4)上按等比例距离平均分布8-12个高压氧气管路(2)，所述高压氧气管路(2)沿风口上壁直接供入竖炉内，与所述焦炭层(3)连通；
所述高压氧气管路(2)的直径为3-5mm；
所述鼓风空气管路(8)向竖炉内通入空气。
采用本发明的一种竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置的工艺流程为：在竖炉冶炼过程中，将高压氧气管路(2)和鼓风空气管路(1)分开，使其单独进行供应，需要通入氧气时将氧气储罐(9)打开，氧气储罐(9)出口压力为10-12个大气压，高压氧气依次通过气体管路(8)、流量计(7)、压力表(6)、逆止阀(5)进入汇流管(4)，高压氧气管路(2)沿风口上壁直接供入竖炉内，通入焦炭层(3)，同时通过鼓风空气管路(1)向炉内通入空气。特别注意的是温度升高的地方不在四周而是焦炭层(3)的中部；这种富氧方式要比富氧空气鼓风效果好得多，因为这样供氧的方式可以使单位氧消耗量降到最低，同时也可以根据需氧量的不同，自主调控氧气的大小，氧气的供应可以使用氧气储罐供应，也可用液氧气化器连通或者直接与邻近氧气站连通使用。
一种竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置在竖炉熔炼中的应用，包括以下步骤：
(1)处理原料：将固废、危废原料使用破碎机进行破碎，再使用冷压压球机制成粒度为10mm的颗粒原料；
(2)预热还原：将制备好的颗粒原料通过皮带输送至竖炉内，采用碳精或焦炭作为燃料，所述燃料中固定碳≥85％，粒度为10-25mm，其中一部分燃料用于燃烧，另一部分用于还原；采用SiO2和CaCO3作为熔剂，燃料的质量百分比为20％和熔剂的质量百分比为6％；将还原剂、熔剂、颗粒原料依次通过皮带输送至竖炉中，得到混合物料，同时控制烟气氛围为还原气氛，预热温度为950℃，此过程可以脱除全部附着水并对混合物料进行预还原；
(3)富氧熔炼：混合物料利用自重沿着竖炉下降，采用上述竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置，将空气中的氧气与富氧装置提供的氧气与燃料进行燃烧，通过富氧空气与燃料的燃烧产生的热量将混合物料熔化并还原，最终在竖炉底部形成熔池，使熔体渣铁分离，形成玻璃体渣和金属锍。炉内烟气的运动方向与原料、燃料、熔剂的下降方向相反，此烟气可起到预还原的作用，具体温度900-1000℃左右，最终的烟气经过冷却后再经过布袋收尘、脱硫、脱硝处理后外排。
在此条件下控制富氧量为6％，与原有不配氧和混合配氧竖炉相比，可使竖炉风口区温度增加50℃，化料速度增加20％，减少用碳量3％，使熔池过热30℃，加快了渣锍分离，最终增加成品2％的回收率。
Claims (7)
1.一种竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置，其特征在于，包括鼓风空气管路、高压氧气管路、焦炭层、汇流管、逆止阀、压力表、流量计、气体管路和氧气储罐；所述逆止阀、压力表、流量计、气体管路串联连接；所述汇流管为一个环形管路围绕在竖炉上。
2.根据权利要求1所述的竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置，其特征在于，所述汇流管上按等比例距离平均分布8-12个高压氧气管路。
3.根据权利要求1所述的竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置，其特征在于，所述高压氧气管路沿风口上壁直接供入竖炉内，与所述焦炭层连通。
4.根据权利要求1所述的竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置，其特征在于，所述高压氧气管路的直径为3-5mm。
5.根据权利要求1所述的竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置，其特征在于，所述鼓风空气管路向竖炉内通入空气。
6.根据权利要求1所述的竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置，其特征在于，氧气的供应可以使用所述氧气储罐供应，也可用液氧气化器连通或者直接与邻近氧气站连通。
7.一种竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置的工艺流程，采用权利要求1-6任一项所述的竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置，其特征在于：在竖炉冶炼过程中，将高压氧气管路和鼓风空气管路分开，使所述高压氧气管路提供的氧气和所述鼓风空气管路提供的空气单独进行供应，需要通入氧气时将氧气储罐打开，氧气储罐出口压力为10-12个大气压，高压氧气依次通过气体管路、流量计、压力表、逆止阀进入汇流管，高压氧气管路沿风口上壁直接供入竖炉内，通入焦炭层，同时通过鼓风空气管路向炉内通入空气。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311003878.6A CN117025876A (zh) | 2023-08-10 | 2023-08-10 | 一种竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311003878.6A CN117025876A (zh) | 2023-08-10 | 2023-08-10 | 一种竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117025876A true CN117025876A (zh) | 2023-11-10 |
Family
ID=88627538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311003878.6A Pending CN117025876A (zh) | 2023-08-10 | 2023-08-10 | 一种竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117025876A (zh) |
-
2023
- 2023-08-10 CN CN202311003878.6A patent/CN117025876A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2017202991B2 (en) | System and method for fluidized direct reduction of iron ore concentrate powder | |
| EP2823073B1 (en) | Iron reduction process and equipment | |
| CN101386897A (zh) | Sdrf炉炼铁工艺技术 | |
| CN114438267A (zh) | 一种富氢碳循环高炉的炼铁系统 | |
| CN106086281A (zh) | 一种闪速炼铁与煤制气的一体化装置及方法 | |
| JP2009535498A (ja) | 酸化鉄を含む微粒子状材料から熔銑又は熔鋼中間製品を製造する方法 | |
| CN114032347A (zh) | 基于外部预热炉料的氢气竖炉炼铁装置及其炼铁方法 | |
| CA2408720A1 (en) | Method and device for producing pig iron or liquid steel pre-products from charge materials containing iron ore | |
| CN206256095U (zh) | 一种新型气基竖炉制备海绵铁的系统 | |
| CN117025876A (zh) | 一种竖炉熔炼固废、危废资源利用的富氧装置 | |
| CN115896379B (zh) | 一种利用废钢进行炼铁的欧冶炉系统的使用方法 | |
| CN218435822U (zh) | 一种熔融还原炉煤气富化及循环利用的装置 | |
| CN115111928A (zh) | 一种基于感应加热炉料的氢气竖炉炼铁装置及炼铁方法 | |
| US3301661A (en) | Process and apparatus for producing iron and steel | |
| CN115652007A (zh) | 一种新型熔融还原炼铁方法及装置 | |
| CN112342329A (zh) | 一种提高高炉顶压炼铁方法 | |
| CN103966383A (zh) | 一种富氧竖炉的熔炼方法 | |
| CN111170660A (zh) | 一种石灰生产系统及方法 | |
| CN216864215U (zh) | 基于外部预热炉料的氢气竖炉炼铁装置 | |
| CN101503745A (zh) | 直接使用煤炼铁的迪迈特炼铁方法及迪迈特炉 | |
| Ibragimov et al. | Using of Enriched Air Blast While Operation of Shaft Furnaces at LLC “Mednogorsk Copper-Sulfur Plant” | |
| CN114854924B (zh) | 高磷铁矿制备低磷铁水的方法及装置 | |
| CN109423532A (zh) | 一种改进的短流程铁水冶炼工艺 | |
| CN220418124U (zh) | 一种新型鼓风炉 | |
| CN216205210U (zh) | 一种磁化还原一体化高效熔炼炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |