CN201470368U - 一种高温流化床细颗粒返料控制装置 - Google Patents

Abstract

一种高温流化床细颗粒返料控制装置，其包括，水平料管，其内设置螺旋杆，螺旋杆的一端与调速电机相连接；水平料管端口与螺旋杆连接处设置水冷密封环；返料管，另一端连接所述的料管，另一端连接流化床；集尘立管，其一端接与流化床连接的旋风除尘器，另一端接所述的水平料管。本实用新型利用变螺距螺旋返料器将未完全反应的炉料定量返回流化床重新还原，同时起到密封作用，防止高温煤气返串，保证流化床正常稳定连续的操作，保障铁矿粉还原反应的正常进行。

Description

一种高温流化床细颗粒返料控制装置

技术领域

本实用新型涉及气基直接还原炼铁技术领域，特别涉及一种高温流化床细颗粒返料控制装置。

背景技术

高炉炼铁工艺是目前炼铁的主体流程，但高炉炼铁工艺总体流程长、污染严重，和对炼焦煤的依赖等问题，因此，世界各国都在致力于非高炉炼铁技术的开发。在众多正在开发和完善的炼铁新工艺中，铁矿预还原与终还原炉搭配的“二步法”熔融还原工艺路线已成为熔融还原炼铁技术的主要方向，其中以直接利用粉矿的流化床预还原技术为该工艺的核心技术之一。流化床还原粉铁矿工艺因其独有的工艺特性而成为是众多的“二步法”熔融还原炼铁工艺的主要预还原工艺。

流化床是处理粉铁矿的常用工艺，在一定温度(600-900C°)煤气还原势条件下，为了保证较高的粉铁矿还原度和提高煤气利用率，可以通过提高煤气流速和减小铁矿粒度来实现。但目前炼铁厂的粉矿大都小于8mm，其中的小粒度矿粉容易被气流带出，若采用内置旋风除尘器，会使流化床体积过于庞大，因此，可采用外置旋风除尘器进行粉矿循环。

为加快铁矿粉的还原反应速度，流化床内使用的铁矿粒度有减小的趋势，甚至考虑使用铁精矿，因此在还原过程中增加了粉矿循环量，外置旋风除尘器收集的粉矿返料系统对于流化床的稳定操作具有重要意义。

目前常用的返料系统是一个小型流化床，回料风由下部两个小风室通过风帽进入小流化床内，运行中高压风进入风室，通过布风板、风帽流化U型阀内的物料。U型阀属于自平衡阀，既流出量与进入量自动调节，阀本身调节流量的功能较弱。它还有一个最为重要的作用是：用以回料密封。由外置旋风除尘器回收的细粉经立管输送，通过U型阀返回流化床。

但对于铁矿粉还原来说，返回输送气将降低流化床内煤气的温度和还原势，尤其是在循环量较大时，对还原反应的影响更大；同时若返料输送气压力调节不当，还容易造成煤气反串短路，使流化床中的炉料的化学反应失控，并使旋风除尘器扑集的细粒级粉料无法返回流化床。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种高温流化床细颗粒返料控制装置，利用变螺距螺旋返料器将未完全反应的炉料定量返回流化床重新还原，同时起到密封作用，防止高温煤气返串，保证流化床正常稳定连续的操作，保障铁矿粉还原反应的正常进行。

本实用新型的技术方案是：

一种高温流化床细颗粒返料控制装置，其包括，水平料管，其内设置螺旋杆，螺旋杆的一端与调速电机相连接；水平料管端口与螺旋杆连接处设置水冷密封环；返料管，另一端连接所述的料管，另一端连接流化床；集尘立管，其一端接与流化床连接的旋风除尘器，另一端接所述的水平料管。

进一步，所述的螺旋杆为带有变螺距的金属螺旋杆。

本实用新型所述的调速电机为变频调速电机。

所述的返料管与水平料管的夹角大于60度。

将流化床旋风除尘器收集的细粉经过集尘立管输送到螺旋返料器，输送螺杆是一个变螺距的螺旋杆，螺旋杆一端通过水冷密封装置与调速电动机相连接，另一端伸入到返料管，无支撑，其长度应在保证出入口之间密封的前提下尽量缩短。调速电机安装在远离流化床的一侧，由调速电机带动螺旋杆转动。来自旋风除尘器的粉矿因颗粒自重和立管内煤气压力下落到螺旋，电动机带动螺旋杆均匀转动，将粉矿输送到返料管。为保证出料管内的粉矿顺利返回流化床内，要求返料管与水平螺旋管的夹角大于60度。给料速度由调速电动机控制和调节，以满足流化床正常的返料循环。

由于返料粒度较小(＜0.5mm)，温度较高(约400～850℃)，为防止粉料由于螺旋压力而产生粘结，螺旋杆采用变螺距设计，从入料口到出料口螺距逐渐变大。

变螺距螺杆由高温合金制造，可在900℃温度下长期工作，在与电机连接处设有水冷密封装置，既可保证还原煤气不泄露，又使电机温度不致过高，保证电机正常运转。

本实用新型的有益效果

本实用新型流化床返料装置可靠、耐用、连续可调速而且密封，满足了高温流化床还原工艺的要求，是流化床尤其是循环流化床返料系统中必不可少的重要装置。

附图说明

图1为本实用新型返料装置的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型流化床返料装置，其包括，水平料管8，其内设置螺旋杆4，螺旋杆4的一端与调速电机1相连接；水平料管8端口与螺旋杆4连接处设置水冷密封环2；返料管5，另一端连接所述的水平料管8，另一端连接流化床6；集尘立管3，其一端接与流化床6连接的旋风除尘器7，另一端接所述的水平料管8。

其中，螺旋杆4是带有变螺距的金属螺旋杆，材质为高温合金，可在900℃温度下长期工作。螺旋杆4的一端与调速电机1相连接，另一端通过集尘立管3直达返料管5，无支撑，其长度以保证集尘立管3和返料管5之间的密封为宜。调速电机1安装固定在远离流化床6的外侧，由调速电机1带动螺旋杆4转动，并调节螺旋杆4的转速来控制返料速度，将来自旋风除尘器7、集尘立管3的粉尘，通过水平料管8中的螺旋杆4输送经返料管5返回流化床6。

Claims (4)

1.一种高温流化床细颗粒返料控制装置，其特征是，包括，

水平料管，其内设置螺旋杆，螺旋杆的一端与调速电机相连接；水平料管端口与螺旋杆连接处设置水冷密封环；

返料管，另一端连接所述的水平料管，另一端连接流化床；

集尘立管，其一端接与流化床连接的旋风除尘器，另一端接所述的水平料管。

2.如权利要求1所述的高温流化床细颗粒返料控制装置，其特征是，所述的返料管与水平料管的夹角大于60度。

3.如权利要求1所述的高温流化床细颗粒返料控制装置，其特征是，所述的螺旋杆为带有变螺距的金属螺旋杆。

4.如权利要求1所述的高温流化床细颗粒返料控制装置，其特征是，所述的调速电机为变频调速电机。

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