一种短流程直流矿热炉炼铁系统的制作方法

1.本实用新型涉及冶金技术领域，尤其是涉及一种短流程直流矿热炉炼铁系统。


背景技术：

2.在金属铁冶炼领域中，常用高炉作为冶炼设备，从原始的铁矿石到进入高炉冶炼，中间要有一个烧结过程。原料从原始的铁矿石加工成烧结料，需要将铁矿石从常温加热到1300℃，这个过程中每生产1.7吨烧结矿需要消耗68kg标准煤做燃料，这68kg标准煤燃烧过程中要产生209.44kg二氧化碳，然后降到常温。送入高炉冶炼时，再用焦炭把烧结料从常温加热到1200℃进行冶炼，这个过程中每生产一吨铁，又要消耗290kg焦炭用来燃烧发热，这290kg焦炭在燃烧的过程中又要产生1063.33kg二氧化碳，不仅流程长，还造成能源浪费，造成更多的碳排放。
3.经过高炉炼铁实际生产经验的统计，每生产一吨铁，在2次加热过程中因燃烧煤和焦炭要产生总计1272.77kg的二氧化碳。
4.传统的炼铁设备和工艺与当前的环境政策背道而驰，与冶金企业长期、稳定发展不相符，导致能源、资源不能合理利用，也不利于清洁生产、环境友好。


技术实现要素：

5.为了炼铁工艺符合当前环境政策，缩短流程，减少碳排放，我们提供了一种短流程直流矿热炉炼铁系统，利用本实用新型的系统，将炼铁流程有效的进行缩短，并且极大的减少了炼铁时煤用量，从而避免了大量二氧化碳的产生，符合当前的环保政策。
6.为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种短流程直流矿热炉炼铁系统，包括混料机、干式压球机和直流矿热炉，所述直流矿热炉上设置有球团下料管道，所述球团下料管道位于直流矿热炉的顶部或侧面上部，所述混料机与干式压球机之间、干式压球机与直流矿热炉之间设置有转运单元。
8.进一步的，所述直流矿热炉内为双电极结构形式，即有两个电极插入到直流矿热炉内，两个电极分别连接为直流矿热炉提供直流电的正极和负极。
9.进一步的，所述直流矿热炉内的双电极装有电极升降控制系统，让电极可以升降。
10.进一步的，所述直流矿热炉设置有出铁口和出渣口，分别用于出铁水和出矿渣。
11.本实用新型的有益效果是：
12.1、本实用新型的一种短流程直流矿热炉炼铁系统，将粉状原料先用混料机混合，然后用干式压球机压成球团后进入直流矿热炉进行冶炼，具有明显的流程段的优势。
13.2、本实用新型的一种短流程直流矿热炉炼铁系统，用直流矿热炉的直流电弧加热代替焦炭燃烧发热，有效的减少了二氧化碳的产生，达到降低碳排放的目的，经过实际生产经验的对比和精确计算，得出生产每吨铁产品可以少排放1272.77公斤二氧化碳。
附图说明
14.图1为本实用新型的短流程炼铁系统的结构示意图。
15.图2为本实用新型的直流矿热炉的结构示意图。
16.图中：1-混料机，2-干式压球机，3-直流矿热炉，4-转运单元，31-球团下料管道，32-电极，33-出铁口，34-出渣口。
具体实施方式
17.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.实施例一：
19.如图1和图2所示，一种短流程直流矿热炉炼铁系统，包括混料机1、干式压球机2和直流矿热炉3，所述直流矿热炉3上设置有球团下料管道31，所述球团下料管道31位于直流矿热炉3的侧面上部，所述混料机1与干式压球机2之间、干式压球机2与直流矿热炉3之间设置有转运单元4，该转运单元4可以是皮带输送装置。
20.所述直流矿热炉3内为双电极32结构形式，即有两个电极32插入到直流矿热炉3内，两个电极32分别连接为直流矿热炉3提供直流电的正极和负极。为直流矿热炉3提供直流电的装置，可以选择申请号为202020256469.2或申请号为202120351096.1或申请号为201822101088.2或申请号为201921718268.3或申请号为201921721938.7或申请号为201921728027.7的中国专利中提供的直流电路，上述专利中提到的直流电路的具体结构，请直接参考上述专利，在此不再具体赘述。
21.所述直流矿热炉3设置有出铁口33和出渣口34，分别用于出铁水和出矿渣。
22.下面以具体短流程炼铁工艺来说明本实施例的短流程炼铁系统的优势：
23.将重量比为80％的铁精矿粉(本例子的铁精矿粉的具体成分为55.36％的全铁、0.7％的氧化钙、2％的二氧化硅、6％的氧化铝、0.05％的硫、0.1％的磷、0.35％的氧化钛、0.07％的砷、10％以上的杂质)、10％的煤粉(本例子的煤粉的具体成分为固定碳含量84％、灰分含量13.6％、挥发分含量2.4％)和10％的氢氧化钙粉(本例子的氢氧化钙粉的具体成分为80％的氢氧化钙、4.5％的二氧化硅，剩余为其他成分)加入混料机中机械混合均匀，然后通过转运单元运送到干式压球机中；
24.干式压球机运转，混合粉料输送至两只轧滚的弧形槽口，两只轧滚等速、反向旋转，将混合粉料咬入槽内并进行强制压缩，混合粉料通过压缩区后，承受的压力逐渐减小，形成的球团由其重力和表面张力的作用而自然脱出，调整好干式压球机的磨具，可让上述比例的混合料被干式压球机压制成粒径为15-20mm的球团，在干式压球机压制过程中，可添加重量比不超过3％的水，以增加其成球性能；
25.压制后的球团被转运单元转运到直流矿热炉，并通过球团下料管道进入到直流矿热炉中，进行炼铁；
26.球团在直流矿热炉内，两个电极通直流电后，在两个电极之间产生弧光，弧光的温
度高达4000℃，以炉内温度和弧光电流作为控制对象，由可编程序控制器执行控制功能，将炉内温度严格控制在1000℃～1200℃之间，炉内很快发生以下的化学反应：
27.2fe2o3+3c＝4fe+3co2↑
；
28.2feo+c＝2fe+co2↑
；
29.直流矿热炉用电加热，避免使用焦炭燃烧发热，即可以避免产生大量的二氧化碳，能够为节能减排做出贡献。
30.经过实际生产经验的对比和精确计算，本实用新型的短流程直流矿热炉炼铁系统生产每吨铁产品可以少排放1272.77公斤二氧化碳。
31.实施例二：
32.与实施例一不同的地方在于，直流矿热炉中电极可以升降，即装有申请号为201921951517.3的中国专利中提供的电极升降控制系统，该专利提供的电极升降控制系统的具体结构，请参考该专利，在此不再具体赘述。
33.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。


技术特征：
1.一种短流程直流矿热炉炼铁系统，其特征在于：包括混料机(1)、干式压球机(2)和直流矿热炉(3)，所述直流矿热炉(3)上设置有球团下料管道(31)，所述球团下料管道(31)位于直流矿热炉(3)的顶部或侧面上部，所述混料机(1)与干式压球机(2)之间、干式压球机(2)与直流矿热炉(3)之间设置有转运单元(4)。2.根据权利要求1所述的一种短流程直流矿热炉炼铁系统，其特征在于：所述直流矿热炉(3)内为双电极(32)结构形式，两个电极(32)分别连接为直流矿热炉(3)提供直流电的正极和负极。3.根据权利要求2所述的一种短流程直流矿热炉炼铁系统，其特征在于：所述直流矿热炉(3)内的双电极(32)装有电极升降控制系统。4.根据权利要求1或2所述的一种短流程直流矿热炉炼铁系统，其特征在于：所述直流矿热炉(3)设置有出铁口(33)和出渣口(34)。

技术总结
本实用新型公开了一种短流程直流矿热炉炼铁系统，属于冶金技术领域，包括混料机、干式压球机和直流矿热炉，所述直流矿热炉上设置有球团下料管道，所述球团下料管道位于直流矿热炉的顶部或侧面上部，所述混料机与干式压球机之间、干式压球机与直流矿热炉之间设置有转运单元。本实用新型将炼铁流程有效的进行缩短，并且极大的减少了炼铁时煤用量，从而避免了大量二氧化碳的产生，符合当前的环保政策。符合当前的环保政策。符合当前的环保政策。


技术研发人员：宋喜庆 宋宝庆 宋子玉 奚鹏
受保护的技术使用者：安阳优能德电气有限公司
技术研发日：2022.04.06
技术公布日：2022/7/29