CN207376077U - 一种离心式高炉炼铁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离心式高炉炼铁装置，包括进料区(1)、炼料装制区(2)、混合区(3)及分离区(5)，所述分离区(5)包括离心机构和溶液收集室，其中离心机构包括离心套筒(7)、旋转电机(11)和由控制器(13)及开关(14)组成的电控箱(12)；所述离心套筒(7)包括同轴设置且均设有过滤的外筒(8)和内筒(9)；所述旋转电机(11)转轴固定连接连动杆的一端，且另一端穿过外筒(8)和内筒(9)的中心后通过锁紧件(10)固定；所述溶液收集室可拆卸地连接于混合区(3)的底部，且由出液口(6)将分离出的溶液排出。本实用新型利用离心原理可以快速高效实现铁水和熔渣的分离，降低分离时间消耗，提高装置的实用性能。

Description

一种离心式高炉炼铁装置

技术领域

本实用新型涉及一种离心式高炉炼铁装置，属于炼铁设备的技术领域。

背景技术

钢铁不论是在楼层建造还是在铁路建设中，都是不可缺少的一种重要资源。对于钢铁的制造而言有着基本有两个流程，其中一项重要的流程生产生铁，高炉炼铁即是中国主要使用的炼铁工艺。近些年，中国的高炉炼铁技术快速发展，不断向自动化、大型化、高效化前进，以低成本、低消耗、低污染为目标。但相较于国外先进的高炉炼铁技术却有着一些阻碍中国高炉炼铁技术发展的不良因素。

钢铁产量的快速增加打破了上游供应链的平衡，引起了铁矿石和焦炭的短缺。钢铁产量的增加主要来自新涌现的小高炉和小钢厂。这导致了不合理的钢铁产业结构、对资源的大量需求和对全球环境的巨大冲击。

目前高炉仍然是冶金行业炼铁的主力军，其优点在于高炉的炉龄长、产能大、能耗低、操作简易，但由于高炉流程长、基建费用高、设备复杂、环境污染严重，焦炭资源不可再生，在市场能源紧张、竞争日益激烈的情况下，人们的目光逐渐转向开发新的非高炉炼铁工艺和炼铁设备。

而高炉炼铁装置是炼铁中常用的装置，在完成对铁的冶炼的过程中，需要结合氧气及加热同时进行，设备复杂，工艺易繁琐，由于利用反应热需要大量的供热和进氧，导致外部所需能量消耗较大。对此人们对现有的装置作出改进，如在申请号：201420747431.X申请日：2014-12-03的文件中，涉及一种用于钢铁厂的炼铁装置，包括炉体，炉体下端设置有固定支架，炉体侧壁上设置有直吹管，直吹管内侧端与炉体侧壁固定连接，炉体外侧设置有一圈环形热风管，热风管下表面与直吹管固定连接，热风管和直吹管之间设置有环形冷却水管，冷却水管与直吹管之间通过导热层固定连接，冷却水管下端对应直吹管位置设置有电动喷淋装置，导热层上设置有用于控制电动喷淋装置的温控开关。本实用新型的用于钢铁厂的炼铁装置通过在直吹管上设置有通过热传导控制的电动喷淋装置，大大提升了炼铁装置的智能化，延长直吹管的使用寿命和节约了资源。

及在另外一篇申请号：201220028291.1申请日：2012-01-21的文件中，公开了一种腔式高炉炼铁装置，所述腔式高炉炼铁装置包括：腔式炉身，腔式炉身内具有炉身空腔；卧式炉底，卧式炉底具有内腔，内腔分为炉腹和炉缸，腔式炉身的下端与卧式炉底的顶部相连，炉缸的壁上设有出渣口和出铁口；炉料喷嘴，炉料喷嘴设在腔式炉身的顶部；设在腔式炉身上的第一燃料喷嘴；和设在炉腹的壁上的第二燃料喷嘴。根据本实用新型的腔式高炉炼铁装置，铁矿砂无需烧结和造球，工艺流程短，成本低。所述炼铁方法包括：从腔式炉身顶部向炉身空腔内喷入粉末状的铁矿砂和熔剂；通过第一和第二燃料喷嘴分别向炉身空腔和炉腹内喷入燃料和氧气；和排出炉渣和铁水。利用该方法炼铁工艺流程短，简单可行，成本低。

尽管上述文献对现有的炼铁装置作出改进，使得其可以提升了炼铁装置的智能化，但仍然存在不足，在装置中无法进行炉渣和铁水的快速分离，只能利用沉淀的分离方式，导致分离效率地下，无法根据需要而进行离心分离，使得装置在沉淀过程消耗更多时间，不利于快速进行循环炼铁。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种离心式高炉炼铁装置，解决现有装置中无法进行炉渣和铁水的快速分离，只能利用沉淀的分离方式，导致分离效率地下，无法根据需要而进行离心分离的问题。

本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种离心式高炉炼铁装置，包括由上至下依次设置的进料区、炼料装制区、混合区及分离区，其中炼料装制区和混合区上均设置喷嘴，所述分离区包括离心机构及带有出液口的溶液收集室，其中离心机构包括离心套筒、旋转电机和由控制器及开关组成的电控箱；所述离心套筒包括同轴设置的外筒和内筒，在外筒和内筒表面均设有过滤孔；所述旋转电机通过支架固定于混合区的底部，及旋转电机的转轴固定连接连动杆的一端，并且连动杆的另一端穿过外筒和内筒的中心后通过锁紧件固定；所述旋转电机与控制器、开关依次电性相连；所述溶液收集室可拆卸地连接于混合区的底部，且由出液口将分离出的溶液排出。

进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述离心机构还包括用于密封旋转电机的隔离箱，所述隔离箱固定连接于支架上。

进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述外筒表面的过滤孔半径小于内筒表面的过滤孔半径。

进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述外筒的半径等于混合区的底部的半径。

进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述锁紧件为限位夹。

进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述锁紧件为螺母。

进一步地，作为本实用新型的一种优选技术方案：所述进料区的内壁上设置碎料刀片。

本实用新型采用上述技术方案，能产生如下技术效果：

本实用新型提供的一种离心式高炉炼铁装置，通过在分离区作出改进，利用离心机构及带有出液口的溶液收集室相配合，由开关控制控制器驱动旋转电机的转轴旋转，带动外筒和内筒同时转动，使得套筒内的熔渣和铁水可以通过离心作用快速分离，铁水经过外筒和内筒表面的过滤孔流出并积攒在溶液收集室内，在需要排除时通过出液口将铁水排出。利用离心原理进行固液分离，使得装置可以快速高效实现铁水和熔渣的分离作用，不依赖于沉淀分离方式，使得分离方式更加灵活，利用简单的结构实现高效的分离作用，降低分离时间消耗，提高装置的实用性能，使得炼铁过程可以高效循环。可以解决现有装置中无法进行炉渣和铁水的快速分离，只能利用沉淀的分离方式，导致分离效率地下，无法根据需要而进行离心分离的问题。

附图说明

图1为本实用新型的离心式高炉炼铁装置的结构示意图。

图2为本实用新型中离心套筒的结构示意图。

其中标号解释：进料区1、炼料装制区2、混合区3、喷嘴4、分离区5、出液口6、离心套筒7、外筒8、内筒9、锁紧件10、旋转电机11、电控箱12、控制器13、开关14、隔离箱15、碎料刀片16。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型的实施方式进行描述。

如图1所示，本实用新型设计了一种离心式高炉炼铁装置，包括由上至下依次设置的进料区1、炼料装制区2、混合区3及分离区5，其中炼料装制区2和混合区3上均设置喷嘴4，外部的炉料块从进料区1进入炼料装制区2，在炼料装制区2内完成加热和热熔过程，在此过程中通过喷嘴4向内喷射炉气以帮助加热，然后在混合区3中的固体反应生成的熔渣，通过与喷嘴4进入的炉气反应进行融化，最后将熔渣和融化的铁水送入分离区5。

本实用新型中，所述分离区5包括离心机构及带有出液口6的溶液收集室，其中离心机构包括离心套筒7、旋转电机11和由控制器13及开关14组成的电控箱12；所述离心套筒7包括同轴设置的外筒8和内筒9，在外筒8和内筒9表面均设有多个过滤孔，如图2所示；所述旋转电机11通过支架固定于混合区3的底部，及旋转电机11的转轴固定连接连动杆的一端，并且连动杆的另一端穿过外筒8和内筒9的中心后通过锁紧件10固定；所述旋转电机11与控制器13、开关14依次电性相连；所述溶液收集室可拆卸地连接于混合区3的底部，且由出液口6将分离出的溶液排出。

优选地，所述离心机构还可以包括用于密封旋转电机11的隔离箱15，所述隔离箱15固定连接于支架上。利用隔离箱15可以将旋转电机11密封在内，将旋转电机11的转轴从隔离箱15中延伸出即可。

以及，装置中所述外筒8表面的过滤孔半径可以优选小于内筒9表面的过滤孔半径，使得在离心作用下熔渣先从半径较大的内筒9的过滤孔滤出，再经过外筒8表面的过滤孔，增加过滤作用。

在所述混合区3的底部需要将熔渣和融化的铁水送入分离区5，可以将所述外筒8的半径等于混合区3的底部的半径。使得熔渣和融化的铁水可以完全被离心套筒7所接收，增加离心套筒7的过滤面积，使得外筒8可以充分对熔渣和融化的铁水进行过滤和分离，增强分离作用。

本实用新型的装置的原理是：在混合区3中的固体反应生成的熔渣，通过与喷嘴4进入的炉气反应进行融化，最后将熔渣和融化的铁水送入分离区5；利用离心机构及带有出液口的溶液收集室相配合，由开关14打开后控制控制器13驱动旋转电机11的转轴旋转，带动外筒8和内筒9同时转动，在此过程中，如图2所示，可以将外筒8和内筒9设置为同轴同心地一体式，也可以设置为同轴式分体转动，使得在转动时可以通过外筒8和内筒9表面半径不同的过滤孔分别进行过滤筛除，当外筒8和内筒9表面的过滤孔重叠时，此时仅实现一次过滤分离作用，而在外筒8和内筒9表面的过滤孔相互错开时，可以调节过滤孔的露出面积大小，由此根据需要调节使得离心套筒7可以满足不同半径的熔渣的过滤分离。装置通过电控箱12的操作，使得套筒内的熔渣和铁水可以通过离心作用快速分离，铁水经过外筒8和内筒9表面的过滤孔流出并积攒在溶液收集室5内，在需要排除时通过出液口6将铁水排出。且在溶液收集室5乘积满铁水时，可以直接将其拆下，利用可拆卸的结构方便快速对铁水溶液进行清除。由此，利用离心原理进行固液分离，使得装置可以快速高效实现铁水和熔渣的分离作用。

并且，所述装置中锁紧件10的作用是对穿过外筒8和内筒9的中心的连动杆另一端锁紧固定，本实施例中优选采用限位夹。利用限位夹牢固地夹持在连动杆另一端，使得外筒8和内筒9可以牢固地固定。但本实施例不限于该种方式，本实用新型还可以采用锁紧件10为螺母，在连动杆另一端通过螺母将其固定，也可实现外筒8和内筒9的固定。

为了更好地实现下料过程的炉料切割，优选地可以在所述进料区1的内壁上设置碎料刀片16，可以通过对称或任意设置的多个碎料刀片16有利于帮助进入的炉料块快速进行切割，增强粉碎作用。

综上，本实用新型的装置，通过简单的结构，便捷操作，且结合自动化控制作用，利用离心原理进行固液分离，使得装置可以快速高效实现铁水和熔渣的分离作用，不依赖于沉淀分离方式，使得分离方式更加灵活，利用简单的结构实现高效的分离作用，降低分离时间消耗，提高装置的实用性能，使得炼铁过程可以高效循环。可以解决现有装置中无法进行炉渣和铁水的快速分离，只能利用沉淀的分离方式，导致分离效率地下，无法根据需要而进行离心分离的问题。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1.一种离心式高炉炼铁装置，包括由上至下依次设置的进料区(1)、炼料装制区(2)、混合区(3)及分离区(5)，其中炼料装制区(2)和混合区(3)上均设置喷嘴(4)，其特征在于，所述分离区(5)包括离心机构及带有出液口(6)的溶液收集室，其中离心机构包括离心套筒(7)、旋转电机(11)和由控制器(13)及开关(14)组成的电控箱(12)；所述离心套筒(7)包括同轴设置的外筒(8)和内筒(9)，在外筒(8)和内筒(9)表面均设有过滤孔；所述旋转电机(11)通过支架固定于混合区(3)的底部，及旋转电机(11)的转轴固定连接连动杆的一端，并且连动杆的另一端穿过外筒(8)和内筒(9)的中心后通过锁紧件(10)固定；所述旋转电机(11)与控制器(13)、开关(14)依次电性相连；所述溶液收集室可拆卸地连接于混合区(3)的底部，且由出液口(6)将分离出的溶液排出。

2.根据权利要求1所述离心式高炉炼铁装置，其特征在于：所述离心机构还包括用于密封旋转电机(11)的隔离箱(15)，所述隔离箱(15)固定连接于支架上。

3.根据权利要求1所述离心式高炉炼铁装置，其特征在于：所述外筒(8)表面的过滤孔半径小于内筒(9)表面的过滤孔半径。

4.根据权利要求1所述离心式高炉炼铁装置，其特征在于：所述外筒(8)的半径等于混合区(3)的底部的半径。

5.根据权利要求1所述离心式高炉炼铁装置，其特征在于：所述锁紧件(10)为限位夹。

6.根据权利要求1所述离心式高炉炼铁装置，其特征在于：所述锁紧件(10)为螺母。

7.根据权利要求1所述离心式高炉炼铁装置，其特征在于：所述进料区(1)的内壁上设置碎料刀片(16)。