专利名称：直接还原铁的自动生产线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产直接还原铁的设备，特别是一种直接还原铁的自动生产线。
背景技术：
现有的技术生产直接还原铁方法普遍采用隧道窑罐装法生产还原铁。隧道窑具有 一条形的焙烧道，在生产还原铁时，首先将精矿粉、煤粉、石灰石粉按照一定的比例和装料 方法分别装入反应罐中，然后把反应罐放在台车上，再将台车连同反应罐连续地从窑头推 入条形焙烧道内，并经过预热段、还原段、保温缓冷段后，完成对铁粉的还原过程。但是，该 方法的原料都是通过松散的方式装入反应罐中，原料装罐工艺过程复杂，生产效率低，因原 料松散装入反应罐，这样的生产工艺所生产出的产品不仅密度小，而且产量低、能耗大，同 时成本也高。为了解决上述缺点，已公开的专利CN101020937A直接还原铁的生产新工艺， 该工艺首先进行原料处理将精矿粉用压块设备压制成压块，再把制成的精矿粉压块装入还 原坩锅内，同时在坩锅内加入脱氧剂和脱硫剂，然后将坩锅整齐的排放在载车上，通过运转 车将载车平推入还原炉内，在还原炉内经过预热，还原，冷却的三个过程，最后，出炉生产出 达到国际合格标准的优质直接还原铁。该工艺采用了将精矿粉用压块设备压制成压块，并 把制成的精矿粉压块装入还原坩锅内，同时将脱氧剂和脱硫剂加入坩锅内，虽然把精矿粉 压块和脱氧剂、脱硫剂都放置在坩锅内，但精矿粉压块与脱氧剂和脱硫剂没有充分混合，不 利于精矿粉压块进行还原反应，再则在坩锅内加入脱氧剂和脱硫剂工艺复杂，不利于实现 机械化操作和大批量生产；坩锅整齐的排放在载车上，并通过运转车将载车平推入还原炉 内，在还原炉内经过预热，还原，冷却的三个过程，最后，出炉生产出优质的直接还原铁，从 还原工艺过程看出，载车推入还原炉内经过预热，还原，冷却的三个过程进行还原，还原后 载车出炉，才能进行下一次的还原，整个生产过程是不连续的，生产的产量相对较小，还原 铁的生产不能实现连续的机械化的自动化的还原铁生产线。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够进一步降低劳动强度， 提高直接还原铁的质量和生产率，实现自动化生产直接还原铁的自动生产线。为达到上述目的，本发明通过下述技术方案实现的。直接还原铁的自动生产线，包括皮带输送机，压块液压成型机组，刮板输送机，窑 车步进机，窑车摆渡输送机，液压顶推机，隧道窑，反应罐和窑车，其结构要点为还包括原 料配制机组，码块机，装罐机和卸罐机，原料配制机组通过皮带输送机与压块液压成型机组 相连，码块机通过皮带输送机与压块块液压成型机组相连，装罐机和卸罐机都通过窑车步 进机和窑车摆渡输送机与码块机相连，液压顶推机安装在隧道窑的窑头入口处，装罐机通 过窑车步进机和窑车摆渡输送机与隧道窑的窑头处的液压顶推机相连，卸罐机通过窑车步 进机和窑车摆渡输送机与隧道窑的窑尾相连，窑车安放在窑车步进机和窑车摆渡输送机的 轨道上，并在窑车步进机和窑车摆渡输送机的轨道上移动，形成隧道窑首尾相连的自动生产线。这样，精矿粉和各种还原剂按照一定的比例通过原料配制机组进行混合，同时添加适当的水分，含水量为5%至12%，并经过充分的搅拌和碾压，形成符合要求的混合原 料，混合料经过皮带输送机输送到压块液压成型机组的料斗内，压块液压成型机组把混合 料压制成压块，并且把压块夹送到皮带输送机上，皮带输送机把压块液压成型机组压制出 的压块输送到码块机下，码块机把压块按一定的间距和高度按柱状码放到窑车上，接着窑 车步进机和窑车摆渡输送机把装满压块的窑车运送到装罐机下，装罐机把反应罐套装到窑 车上的每一柱压块上，反应罐与压块之间有适当的间距，窑车步进机和窑车摆渡输送机把 装着压块和反应罐的窑车输送到窑头处的液压顶推机处，液压顶推机把窑车顶推入隧道窑 内，液压顶推机每按一定的时间间隔就推进一个窑车，装满压块和反应罐的窑车经过预热、 还原、冷却过程，从隧道窑的窑尾出窑，压块经还原后变成直接还原铁块，压块在还原时会 膨胀，直接还原铁块膨胀支撑在反应罐的内壁上，窑车步进机和窑车摆渡输送机把装满直 接还原铁块的窑车运送到卸罐机下，卸罐机配有破碎装置，破碎装置安装在卸罐机机架的 下方，并且放置在两个平行的窑车步进机的一侧，破碎装置的下料口与刮板输送机的入料 口相连接，卸罐机把反应罐和还原铁块一起吊送到破碎装置上，破碎装置把反应罐内的还 原铁块破碎成直径不大于50mm的还原铁颗粒，还原铁颗粒经刮板输送机输送到下一工段， 卸掉还原铁块的反应罐通过卸罐机运送并放置到空的窑车上，装满反应罐的窑车通过窑车 步进机和窑车摆渡输送机输送到装罐机下，通过装罐机对装满压块的窑车进行装罐，卸掉 反应罐的空窑车通过窑车步进机和窑车摆渡输送机运送到码块机下进行码块，卸罐机卸完 还原铁块的空窑车也通过窑车步进机和窑车摆渡输送机运送到码块机下进行码块，从而完 成直接还原块的生产，并且形成封闭的、循环的、自动生产线。在此整个的直接还原铁的生 产过程中，完全通过机械化操作进行，实现生产的自动化，从而进一步降低劳动强度，提高 直接还原铁的质量和生产率。直接还原铁的自动生产线的原料配制机组的结构具体为原料配制机组包括多斗配料机，强制式搅拌机，轮碾机和皮带输送机，多斗配料 机、强制式搅拌机和轮碾机之间通过皮带输送机连接，多斗配料机上有计量装置，强制式搅 拌机加水装置，这样，精矿粉和各种还原剂按一定的配方比例通过多斗配料机进行计量，通 过输送机输送到强式搅拌机进行搅拌，使精矿粉和各种还原剂充分混合，当水分达不到要 求时，通过加水装置加适量的水，经过充分混合的混合料通过输送机输送到轮碾机内，根据 产能的需要，一台或多台轮碾机并排放置使用，轮碾机把混合料进行碾炼处理，碾练后的混 合料通过输送机输送到压块液压成型机的料斗内进行压块。通过原料配制机组配制的混合 料，能够使精矿粉和各种还原剂能够充分混合和碾练，经碾练后的混合料，由于受到压实， 增塑，混合与搅拌等作用后，使碾后混合料的塑性更好，成型性能大大得到改善，还原压块 密实，易于码垛，还原后的直接还原铁还原充分，产品质量好，同时，生产效率高，产量大。直接还原铁的自动生产线的结构还可以为直接还原铁的自动生产线的卸罐机的结构还可以不配备破碎装置，其直接还原铁 的自动生产线可以采用下列方案来实现当压块与反应罐的间隙足够大时，装满压块和反 应罐的窑车经过预热、还原、冷却过程，从隧道窑的窑尾出窑，压块经还原后变成直接还原 铁块，压块在还原时会膨胀，因压块与反应罐的间隙足够大，直接还原铁块膨胀后仍然与反应罐的内壁有一定的间隙，窑车步进机和窑车摆渡输送机把装满还原铁块和反应罐的窑车 运送到卸罐机下，卸罐机把反应罐卸到预先放置的空窑车上，装满反应罐的窑车被运送到 装罐机下备用，卸完反应罐的窑车仍然装满着还原铁块，通过窑车步进机和窑车摆渡输送 机输送到下一工位，直接还原铁的自动生产线配有天车，天车上有电磁吸盘吊具，通过天车 的电磁吸盘吊具把还原铁块从窑车上吊装到下一工段位，卸完还原铁块的空窑车，通过窑 车步进机和窑车摆渡输送机输把窑车输送到码块机下进行码块。隧道窑和压块液压成型机组可以有复数个，它们并联使用，同时装罐机和卸罐机 也可以有复数个，满足装罐和卸罐的需要，复数个装罐机和卸罐机分别串联使用，码块机也 可以有复数个，它与压块液压成型机组数量相一致，并且与压块液压成型机组串联使用。码块机和装罐机之间，码块机和卸罐机，装罐机和卸罐机之间，装罐机和隧道窑， 卸罐机和隧道窑之间，以上各设备之间通过窑车步进机和窑车摆渡输送机连接，可以有复 数个窑车步进机和复数个窑车摆渡输送机，窑车步进机和窑车摆渡输送机垂直安装。直接还原铁的自动生产线的反应罐是用一种耐热合金不锈钢材料制作的圆筒状 罐体。综上所述，本发明相比现有技术具有以下优点原料精矿粉和各种还原剂通过 原料配置机组进行的充分混合和碾练，混合料通过压块液压成型机组压制成压块，码块机 对压块进行码垛，装罐机对压块进行装罐，隧道窑对压块进行还原，卸罐机对反应罐卸下和 对还原铁块进行破碎，窑车通过窑车摆渡输送机、窑车步进机和液压顶推机进行输送，实现 了原料的混合、压块的压制、码垛、装罐、还原、卸罐和破碎全工序的机械化生产，降低了劳 动强度，提高直接还原铁的产品质量和生产效率。
图1是本发明的平面布置图。图2是图1的A-A的剖视图。图中1.压块液压成型机组，2.皮带输送机，3.码块机，4.窑车摆渡输送机，5.卸 罐机，51.破碎装置，6.刮板输送机，7.窑车步进机，8.隧道窑，9.液压顶推机，10.装罐机， 11.窑车，12.原料配制机组，121.多斗配料机，122.强制式搅拌机，123.轮碾机，13.反应 罐，14.还原铁块。
具体实施例方式参照图1和图2，直接还原铁的自动生产线，包括皮带输送机(2)，压块液压成型 机组(1)，刮板输送机(6)，窑车步进机(7)，窑车摆渡输送机(4)，液压顶推机(9)，隧道窑 (8)，反应罐(13)和窑车(11)，其结构要点为还包括原料配制机组(12)，码块机(3)，装罐 机(10)和卸罐机(5)。原料配制机组(12)包括多斗配料机(121)，强制式搅拌机(122)， 轮碾机(123)和皮带输送机(2)，多斗配料机(121)、强制式搅拌机(122)和轮碾机(123) 之间通过皮带输送机(2)连接，多斗配料机(121)上有计量 装置，强制式搅拌机(122)配有 加水装置，原料配制机组(12)与压块液压成型机组(1)之间通过皮带输送机(2)相连，码 块机(3)通过皮带输送机(2)与压块块液压成型机组(1)相连，装罐机(10)和卸罐机(5) 都通过窑车步进机(7)和窑车摆渡输送机(4)与码块机(3)相连，液压顶推机(9)安装在隧道窑⑶的窑头入口处， 装罐机(10)通过窑车步进机(7)和窑车摆渡输送机⑷与隧道 窑(8)的窑头处的液压顶推机(9)相连，卸罐机(5)通过窑车步进机(7)和窑车摆渡输送 机(4)与隧道窑(8)的窑尾相连，窑车(11)安放在窑车步进机(7)和窑车摆渡输送机(4) 的轨道上，并在轨道上移动，形成隧道窑(8)首尾相连的自动生产线。
具体工作过程精矿粉和各种还原剂通过装载设备分别装入多斗配料机(121)的 料斗内，经多斗配料机(121)计量装置的计量，计量后的各种原料通过皮带输送机(2)输送 到强制式搅拌机(122)内，同时添加适当的水分，含水量为5%至12%，经过强制式搅拌机 (122)充分的搅拌，搅拌后的混合料通过皮带输送机(2)输送到轮碾机(123)，轮碾机(123) 把混合料进行碾炼处理，形成符合要求的混合原料，混合料经过皮带输送机(2)输送到压 块液压成型机组(1)的料斗内，压块液压成型机组(1)把混合料压制成压块，并且把压块夹 送到皮带输送机(2)上，皮带输送机(2)把压块液压成型机组(1)压制出的压块输送到码 块机(3)下，码块机(3)把压块按一定的间距和高度按柱状码放到空窑车(11)上，接着窑 车步进机(7)和窑车摆渡输送机(4)把装满压块的窑车(11)运送到装罐机(10)下，装罐 机(10)把反应罐(13)套装到窑车(11)上的每一柱压块上，反应罐(13)与压块之间有适 当的间距，窑车步进机(7)和窑车摆渡输送机(4)把装着压块和反应罐(13)的窑车(11) 输送到窑头处的液压顶推机(9)上，液压顶推机(9)把窑车(11)顶推入隧道窑(8)内，液 压顶推机(9)每按一定的时间间隔就推进一个窑车(11)，装满压块和反应罐(13)的窑车 (11)经过预热、还原、冷却过程，从隧道窑(8)的窑尾出窑，压块经还原后变成直接还原铁 块(14)，压块在还原时会膨胀，还原铁块(14)膨胀支撑在反应罐(13)的内壁上，窑车步进 机(7)和窑车摆渡输送机⑷把装满还原铁块(14)的窑车(11)运送到卸罐机(5)下，卸 罐机(5)配有破碎装置(51)，卸罐机(5)把反应罐(13)和还原铁块(14) 一起吊送到破碎 装置(51)上，破碎装置(51)把反应罐(13)内的还原铁块(14)破碎成直径不大于50mm的 还原铁颗粒，还原铁颗粒经刮板输送机(6)输送到下一工段，卸掉还原铁块(14)的反应罐 (13)通过卸罐机(5)运送并放置到空的窑车(11)上，装满反应罐(13)的窑车(11)通过窑 车步进机(7)和窑车摆渡输送机(4)输送到装罐机(10)下，通过装罐机(10)对装满压块 的窑车(11)进行装罐，卸掉反应罐(13)的空窑车(11)通过窑车步进机(7)和窑车摆渡输 送机⑷运送到码块机⑶下进行码块，卸罐机(5)卸完还原铁块(14)的空窑车(11)也 通过窑车步进机(7)和窑车摆渡输送机(4)运送到码块机(3)下进行码块，从而完成直接 还原块的生产，并且形成封闭的、循环的自动生产线。
权利要求
直接还原铁的自动生产线，包括皮带输送机(2)，压块液压成型机组(1)，刮板输送机(6)，窑车步进机(7)，窑车摆渡输送机(4)，液压顶推机(9)，隧道窑(8)，反应罐(13)和窑车(11)，其特征在于还包括原料配制机组(12)，码块机(3)，装罐机(10)和卸罐机(5)，原料配制机组(12)与压块液压成型机组(1)之间通过皮带输送机(2)相连，码块机(3)通过皮带输送机(2)与压块块液压成型机组(1)相连，装罐机(10)和卸罐机(5)都通过窑车步进机(7)和窑车摆渡输送机(4)与码块机(3)相连，液压顶推机(9)安装在隧道窑(8)的窑头入口处，装罐机(10)通过窑车步进机(7)和窑车摆渡输送机(4)与隧道窑(8)的窑头处的液压顶推机(9)相连，卸罐机(5)通过窑车步进机(7)和窑车摆渡输送机(4)与隧道窑(8)的窑尾相连，窑车(11)安放在窑车步进机(7)和窑车摆渡输送机(4)的轨道上，并在轨道上移动，形成隧道窑(8)首尾相连的自动生产线。
2.根据权利要求1所述的直接还原铁的自动生产线，其特征在于，原料配制机组(12) 包括多斗配料机(121)，强制式搅拌机(122)，轮碾机(123)和皮带输送机(2)，多斗配料 机(121)、强制式搅拌机(122)和轮碾机(123)之间通过皮带输送机(2)连接，多斗配料机 (121)上有计量装置，强制式搅拌机(122)配有加水装置。
3.根据权利要求1所述的直接还原铁的自动生产线，其特征在于，隧道窑(8)和压块 液压成型机组(1)可以有复数个，它们分别并联使用，装罐机(10)和卸罐机(5)也可以有 复数个，以满足装罐和卸罐的需要，复数个装罐机(10)和卸罐机(5)分别串联使用，码块 机(3)也可以有复数个，它与压块液压成型机组(1)数量相一致，并且与压块液压成型机组 (1)串联使用。
4.根据权利要求1所述的直接还原铁的自动生产线，其特征在于，码块机(3)和装罐 机(10)之间，码块机(3)和卸罐机(5)，装罐机(10)和卸罐机(5)之间，装罐机(10)和隧 道窑(8)，卸罐机(5)和隧道窑⑶之间，以上各设备之间通过窑车步进机(7)和窑车摆渡 输送机(4)连接，可以有复数个窑车步进机(7)和复数个窑车摆渡输送机(4)，窑车步进机 (7)和窑车摆渡输送机(4)垂直安装。
5.根据权利要求1所述的直接还原铁的自动生产线，其特征在于，反应罐(13)是用一 种耐热合金不锈钢材料制作的圆筒状罐体。
6.根据权利要求1所述的直接还原铁的自动生产线，其特征在于，卸罐机(5)配有破 碎装置(51)，破碎装置(51)安装在卸罐机机架的下方，并且安放在两个平行的窑车步进机 (7)的一侧，破碎装置(51)对还原铁块(14)进行破碎处理，破碎装置(51)的下料口与刮板 输送机(6)的入料口相连接。
7.根据权利要求1和权利要求5所述的直接还原铁的自动生产线，其特征在于，卸罐 机(5)或无破碎装置(51)，直接还原铁的自动生产线应配备天车，天车配有电磁吸盘吊具， 通过天车的电磁吸盘吊具把还原铁块(14)从窑车(11)上吊装到下一工段位。
全文摘要
本发明涉及一种生产直接还原铁的设备，特别是直接还原铁的自动生产线，包括皮带输送机，压块液压成型机组，窑车步进机，窑车摆渡输送机，液压顶推机，隧道窑，反应罐和窑车，其特征为还包括原料配制机组，码块机，装罐机和卸罐机，原料配制机组和码块机分别通过皮带输送机与压块液压成型机组相连，装罐机和卸罐机都通过窑车步进机和窑车摆渡输送机与码块机相连，液压顶推机安装在隧道窑的窑头入口处，装罐机与液压顶推机相连，卸罐机与隧道窑的窑尾相连，窑车安放在窑车步进机的轨道上，并在轨道上移动，形成隧道窑首尾相连的自动生产线，实现了直接还原铁自动化、机械化生产，降低了劳动强度，提高直接还原铁的产品质量和生产效率。
文档编号C21B13/04GK101988136SQ20091016058
公开日2011年3月23日 申请日期2009年8月6日 优先权日2009年8月6日
发明者李坤遂, 梁建昂, 梁毅, 梁经冬, 陈德军 申请人:洛阳中冶重工机械有限公司;长沙市岳麓区东新科技开发有限公司