專利名稱：用于熔化氧化鐵含碳球團(tuán)的新型沖天爐系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于鑄造、鑄鐵熔煉技術(shù)領(lǐng)域，其具體涉及一種用于熔化含 碳球團(tuán)的新型沖大爐。
技術(shù)背景在我國國內(nèi)鐵礦石多為低品位的貧礦，且小鐵礦數(shù)量大，需要先加工成 鐵礦精粉并經(jīng)燒結(jié)成球團(tuán)之后才能供高爐煉鐵使用。而目前的高爐及燒結(jié)設(shè) 備體積龐大、占地面積大、造價高、能耗高；特別是高爐在生產(chǎn)鑄造生鐵或 球鐵生鐵時，生產(chǎn)率會降低，能耗和生產(chǎn)成本進(jìn)-歩提高。長久以來，我國 鑄造行業(yè)消耗的大量鐵液，是靠購買和使用高爐鑄造生鐵錠再經(jīng)沖天爐或電 爐進(jìn)行一次熔化獲得；為此，高爐鐵i使通常需要先經(jīng)過鑄錠后，再運(yùn)到鑄造 .乍間(—D》經(jīng)沖天爐或電爐重新熔化才能用于鑄鐵件的生產(chǎn)，不僅增加能 耗和成本，還會使鐵液在沖天爐二次熔化過程中增硫和W合金元素?zé)龘p而降 低硅、錳含量；即使采用i:1前較先進(jìn)的短流程化鐵工藝一--直接將高爐鐵液 經(jīng)過長距離運(yùn)輸?shù)借T造車間(工廠)再經(jīng)電爐升溫、調(diào)整成分后用于鑄鐵件 的生產(chǎn)，也會因鐵液運(yùn)輸過程中溫度損失較多而使低溫鐵液大量生成氧化渣 造成合金元素硅、錳損耗加大，以及升溫精煉能耗加大。上述幾個過程均能 耗高、污染大，fj前國內(nèi)高爐生鐵生產(chǎn)的能耗水平約為770kg標(biāo)準(zhǔn)煤/噸鐵液， 鑄鐵二次熔煉的能耗約為110 200 kg標(biāo)準(zhǔn)煤/噸鐵液，二者合計使得高溫鑄 造鐵液生產(chǎn)的綜合能耗超過800 900 kg標(biāo)準(zhǔn)煤/噸鐵液，使現(xiàn)有國內(nèi)鑄造行 業(yè)成為能耗高、污染高、成本高的行業(yè)。H前'M內(nèi)外先進(jìn)的熔融化鐵技術(shù)， 雖然能夠?qū)⒗?:焦煤直接將天然礦、球團(tuán)礦、燒結(jié)礦轉(zhuǎn)化成海綿鐵再熔煉成鐵液，何是設(shè)備復(fù)雜、投資高。本項H專利權(quán)人自上世紀(jì)九十年代以來，對氧化鐵含煤免燒球團(tuán)進(jìn)行了 試驗(yàn)研究，隨后申請/《沖大爐用含鐵氧化物球團(tuán)及其制取工藝》發(fā)明專利(ZL94 1 44629.6)，并先后在國內(nèi)多個鑄造企業(yè)該技術(shù)進(jìn)行了工業(yè)化生產(chǎn) 實(shí)驗(yàn)，在不改動l1、業(yè)原有沖:Ac爐設(shè)備和產(chǎn)品特忭的情況F，共生產(chǎn)了-'萬多噸合格鑄鐵件產(chǎn)品，鑄件材質(zhì)包括r灰鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鑄鐵等。但問時也發(fā)現(xiàn)在使用t二1前的普通沖天爐(例如大型熱風(fēng)水冷沖天爐)直接熔化氧化鐵含煤球團(tuán)牛.產(chǎn)鑄造鐵液時，盡管也能夠降低鑄造鐵液的牛產(chǎn)成本，但 是，卻也存在含碳球團(tuán)在爐內(nèi)發(fā)生"直接還原"過程中所產(chǎn)生的大量煤氣不 能充分得到有效利用，以及出鐵的鐵液含硫量偏高等不足，亟待加以改進(jìn)。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的H的就在于采用--種新型沖天爐能夠?qū)帯不F含煤球團(tuán)直 接化鐵，lt.不僅能夠充分利用境內(nèi)低品位的小鐵礦資源以及回收利用大咽鋼 鐵企業(yè)的氧化鐵廢料，還免去r球團(tuán)燒結(jié)、高爐煉鐵、鑄錠以及鑄造^間二 次熔化生鐵錠等丄序，還可完全回收含煤球團(tuán)還原時產(chǎn)生的煤氣并加以綜合 利用，使得鑄造鐵液牛產(chǎn)的綜合能耗大大降低，并減少了合金元素的燒損，從而明顯降低—/鑄造成本，還減少了溫室氣體(x)』勺排放，減輕/環(huán)境壓力，有利于建立節(jié)能型、環(huán)境友好型的新型鑄造工業(yè)，實(shí)現(xiàn)我國鑄造業(yè)的可持續(xù) 發(fā)展。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為用于直接熔化氧化鐵含碳球團(tuán)的新型沖天爐系統(tǒng)，該沖天爐的爐身下,部設(shè)為熱風(fēng)水冷爐壁沖x爐的典型結(jié)構(gòu)，t,-部釆用煤z (發(fā)牛爐的密閉結(jié)構(gòu)其爐身下半部分包括有配設(shè)的熱風(fēng)箱、設(shè)在無爐襯爐殼外部的爐壁噴淋水鈐、設(shè)在熱風(fēng)箱下部的水冷風(fēng)i..—I、設(shè)在爐身底部 的渣鐵分離裝靑、以及與熱風(fēng)箱配套設(shè)覽的外部熱風(fēng)系統(tǒng)和鼓熱風(fēng)裝置，在鐵液出口外配設(shè)有-具有脫硫和保溫作用的回轉(zhuǎn)式脫硫前爐；爐身上半部由 下向上依次包括爐氣出口、料位計、設(shè)在上部爐身內(nèi)的加料鐘罩、頂部為加 料U，在爐氣H',L)外依次連接配設(shè)有重力除塵裝置、二級除塵及脫硫裝置、 煤氣儲存裝置煤7—-〖柜，煤氣柜與鼓風(fēng)裝置間連接有回收利用煤氣的管道。本實(shí)用新型山f沖人爐的頂部結(jié)構(gòu)釆用煤'i發(fā)t爐的密W結(jié)構(gòu)，爐頂?shù)臓t氣rt要含有大量煤氣，其來源為含煤球團(tuán)發(fā)牛:"直接還原"反應(yīng)過程的產(chǎn)物為煤 氣)為正壓，I—到此鼓風(fēng)壓力略有提高。其通過專用管道系統(tǒng)進(jìn)行熱交換降溫 和凈化處理后輸送到煤氣儲存裝置，能作為廠內(nèi)部分爐窯和烘烤裝置的能源。爐前附設(shè)--'脫硫裝置，對鐵液脫硫處理后的鐵液溫度仍高于1450 1520°C，可f'《接川于灰鑄鐵件和可鍛鑄鐵件的澆注，以及球墨鑄鐵的球化處理等。本實(shí)用新^冇益效果為用沖天爐直接熔化鐵精粉含碳球團(tuán)，來生產(chǎn)鑄 造鐵液，因?yàn)闆_滅爐只提供熱量，不負(fù)責(zé)提供還原性氣氛，焦炭(或其他燃 料)的燃燒比較高，單位重量焦炭的發(fā)熱值大大提高，因此層焦耗不到高爐的，，卜'i收的球團(tuán)煤氣還nr以用于鑄造車間(u )的各種加熱爐窯及烘千、烘烤裝置；本沖天爐的休積只有相同化鐵量高爐的1/4，這樣一來，設(shè) 備投資和能耗都明顯降低，并使鑄造業(yè)不再依賴高爐生產(chǎn)的鑄造生鐵，鐵液 的成本也低T高爐鑄造生鐵，并且生產(chǎn)出來的〉1450 152(TC鑄造鐵液可以 直接用于鑄造生產(chǎn)。采用本實(shí)用新型能夠使用氧化鐵含煤球團(tuán)直接熔化鑄造 鐵液，其不僅能夠充分利用境內(nèi)低品位的小鐵礦資源，為國內(nèi)普遍分布的低 品位小鐵礦尋找到最好的用途，還能夠大量回收利用鋼鐵企業(yè)的各種氧化鐵 廢料，利于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)；同時，由于在鑄造生鐵鐵液的整個牛產(chǎn)過程中免 去了球團(tuán)燒結(jié)、卨爐煉鐵、鑄錠以及鑄造車間二次熔化生鐵錠等工序，還可 完全回收含煤球團(tuán)在直接還原時產(chǎn)牛的煤氣并加以綜合利用，使得鑄造鐵液 生產(chǎn)的綜合能耗大大降低(例如低于580 kg標(biāo)準(zhǔn)煤/噸合格鐵液)，并減少了合金元素的燒損，從而明顯降低了鑄造成本，另外也減少了溫室氣體C02的 排放，從而減輕了環(huán)境壓力，有利于建立節(jié)能型、環(huán)境友好型的新型鑄造工 業(yè)，實(shí)現(xiàn)鑄造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如附圖所不本實(shí)用新型的爐身下半部設(shè)為熱風(fēng)水冷爐壁沖天爐的典型結(jié) 構(gòu)，沖天爐的頂部結(jié)構(gòu)采用煤氣發(fā)生爐的密閉結(jié)構(gòu)。實(shí)用新型爐身下半部分包括配設(shè)的熱風(fēng)箱3，設(shè)在無爐襯的爐殼2外部的爐壁噴淋水管4、設(shè)在熱風(fēng) 箱3 F部的水冷封口 1、設(shè)在爐身底部的渣鐵分離裝置15、以及與熱風(fēng)箱3 配套設(shè)置的外部熱風(fēng)系統(tǒng)13和鼓風(fēng)裝置12，在鐵液出口 16外配設(shè)以具有脫 硫和保溫作用的回轉(zhuǎn)式脫硫前爐14;爐身—匕半部由下向上依次包括設(shè)置的爐 氣出口8、料位計7、設(shè)在上部爐身內(nèi)的加料鐘罩6、頂部有加料口5，在爐 氣出口 8外依次連接配設(shè)有重力除塵裝置9、 二級除塵及脫硫裝置IO、煤氣 儲存裝置煤1柜.U，煤氣柜11與鼓風(fēng)裝置12間連接有問收利用煤氣的管道。
權(quán)利要求1、用于熔化氧化鐵含碳球團(tuán)的新型沖天爐系統(tǒng)，其特征在于該沖天爐的爐身下半部設(shè)為熱風(fēng)水冷爐壁沖天爐的典型結(jié)構(gòu)，其上半部采用煤氣發(fā)生爐的密閉結(jié)構(gòu)；其爐身下半部分包括有配設(shè)的熱風(fēng)箱、設(shè)在無爐襯爐殼外部的爐壁噴淋水管、設(shè)在熱風(fēng)箱下部的水冷風(fēng)口、設(shè)在爐身底部的渣鐵分離裝置、以及與熱風(fēng)箱配套設(shè)置的外部熱風(fēng)系統(tǒng)和鼓熱風(fēng)裝置，在鐵液出口外配設(shè)有一具有脫硫和保溫作用的回轉(zhuǎn)式脫硫前爐；爐身上半部由下向上依次包括爐氣出口、料位計、設(shè)在上部爐身內(nèi)的加料鐘罩、頂部有加料口，在爐氣出口外依次連接配設(shè)有重力除塵裝置、二級除塵及脫硫裝置、煤氣儲存裝置煤氣柜，煤氣柜與鼓風(fēng)裝置間連接有回收利用煤氣的管道。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于熔化含碳球團(tuán)的新型沖天爐，其爐身下半部設(shè)為熱風(fēng)水冷爐壁沖天爐的典型結(jié)構(gòu)，上半部采用煤氣發(fā)生爐的密閉結(jié)構(gòu)；爐身下半部分包括配設(shè)的熱風(fēng)箱、設(shè)在無爐襯爐殼外部的爐壁噴淋水管、設(shè)在熱風(fēng)箱下部的水冷風(fēng)口、設(shè)在爐身底部的渣鐵分離裝置、以及與熱風(fēng)箱配套設(shè)置的外部熱風(fēng)系統(tǒng)和鼓熱風(fēng)裝置，在鐵液出口外配設(shè)有一回轉(zhuǎn)式脫硫前爐；爐身上半部包括爐氣出口、料位計、設(shè)在上部爐身內(nèi)的加料鐘罩、頂部加料口，在爐氣出口外依次配設(shè)有重力除塵裝置、二級除塵及脫硫裝置、煤氣柜，煤氣柜與鼓風(fēng)裝置間連接有管道。本實(shí)用新型能夠免去多道工序，使得鑄造鐵液生產(chǎn)的綜合能耗大大降低，降低鑄造成本，減少了溫室氣體的排放。
文檔編號C21C1/00GK201217665SQ20082007644
公開日2009年4月8日 申請日期2008年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月10日
發(fā)明者周萬山, 王宇新 申請人:周萬山;王宇新