专利名称：生产均匀粒铁的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明是冶金炼铁铁水加工的一种方法及其装置。
现目前用水淬粒化的方法，其粒化装置是靠气流和水流冲击铁水成颗粒状而冷却而成，由于铁水温度和元素成份的变化，造成粒度不均，成品率不高。用先粒化后固态脱碳工艺方法，由于用回转窑脱碳，生产不高，并且回转窑投资大。
本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种投资少，能不受铁水温度、元素变化影响，达到均匀粒化，成品率高的生产均匀粒铁的方法及其装置。
本发明的技术方案是一种生产均匀粒铁的方法及其装置，其特征是工艺流程为高炉铁水流入铁水罐(或铁水包、或铁水坑)-用铁水预处理装置进行铁水脱硫、脱磷、脱硅、脱碳预处理-处理后铁水倒入铁水沟流入浇口控制铁水落下厚薄-浇口落下铁水在滚筒上被粒化-粒化铁水在水冷槽中被冷却-经过筛网水、铁分离、筛分-输送机转运-干燥炉干燥或固态脱碳-输送机转运粒铁贮存仓。
本发明的优点是利用对铁水预处理进行优化铁水质量;利用浇口控制铁水流量，控制铁水落下厚度;利用滚筒进行铁水粒化后再冷却，避免了因铁水温度、元素成份变化而引起的粒度不均，成品率低的缺点;减少用回转窑脱碳投资大的缺点，从而达到投资少，粒化均匀，成品率高的优点。
本发明可结合附图进一步说明
图1是本发明实施例一进行粒化过程及其浇口、滚筒、水冷槽装配图。
图2是本发明实施例一图1的A向俯视图。
图3是本发明实施例一进行铁水预处理及其设备布置示意图。
图4是本发明实施例一浇口宽度剖面图，图5为浇口长度剖面图。
图6是本发明实施例一的滚筒结构图。
图7是本发明实施例一铁水预处理装置中的引射器结构图。
图8是本发明实施例一的铁水预处理装置中的流化器结构图。
图9是图8中B向局部视图。
图10是图8中Ⅰ处局部放大结构图。
图11是本发明实施例一的铁水预处理装置中的气源分配控制器的结构示意图。
图12是本发明实施例一干燥炉结构示意图。
图13是干燥炉中斜板G向局部视图。
在所有附图中1-铁水包;2-铁水沟;3-浇口;4-水冷槽盖;5-喷淋管;6-水冷槽;7-脱模剂槽;8-脱模剂滚筒;9-粒化滚筒;10-水冷槽筛;11-运输机;12-传动轴;13-粒化滚筒传动装置;14-铁水包盖;15-喷枪;16-喷枪连接软管;17-喷枪提升装置;18-操作观察室;19-喷粉罐;20-加料斗;21-流化器;22-粉剂贮藏室;23-氧气管;24-压缩气体管;25-气源分配控制器;26-引射器;27-喷枪库;28-浇口耐火材料;29-浇口外壳;30-粒化滚筒体;31-粒化凹模;32-内锥盆压环;33-上法兰;34-流化器外园柱壳体;35-流化器进气管;36-底座套;37-喉口;38-喉口套筒;39-活接头;40-小通孔;41-沉孔;42-内层金属网;43-增阻压降层;44-外层金属网;45-喉口密封橡胶圈;46-引射进气软管Ⅰ;47-引射进气软管Ⅱ;48-连接螺母;49-流化粉气连接管;50-引射管体;51-引射出粉气流管接头;52-引射喷嘴;53-喷嘴套;54-喷嘴套密封圈;55-引射进气管接头;56-压缩进气总管;57-压力表;58-总管球阀;59-气体滤清器;60-减压阀;61-气体分配管;62-支路管;63-支路管球阀;64-节流阀;65-电磁阀;66-流量计;67-流化器进气管;68-喷粉罐顶加压管;69-引射器进气管;70-排烟管;71-进料口;72-斜板震动装置;73-斜板;74-炉身墙;75-燃烧喷嘴;76-出料斜板;77-出料口;78-运输机;79-燃烧室;80-条形通孔;81-内锥盆。
在实施例一中，图3是进行铁水预处理的过程。在装有铁水的铁水包(铁水罐、铁水坑)1上盖有铁水包盖14，铁水预处理时，根据需要把不同比例的氧气和压缩空气由氧气管23、压缩空气管24供给气源分配控制器25，由气源分配控制器25把气体分配给喷粉罐19，流化器21，引射器26;喷粉罐19中的脱硫剂、脱磷剂、脱硅剂进入流化器21，被气体混合成浮悬状粉气流，进入引射器26，通过喷枪连接软管16，由插入铁水包中的喷枪15喷出，粉气流进入铁水里面，从而达到脱硫、脱磷、脱硅、脱碳的铁水预处理目的。
图1、图2是粒化过程及其结构图，在图1中，铁水包1把预处理后的铁水倒入铁水沟2再流入浇口3，通过浇口3的铁水流在滚筒9上，滚筒传动装置13，由传动轴12带动滚筒9旋转，把铁水粒化成粒状，并抛向水冷槽6，水冷槽6的上部水冷槽盖4上有多根喷淋管5，喷出许多细水流组成的水帘;抛向水冷槽6的铁水粒通过水帘时，冷却成固体落入槽中被水流冲走，水冷槽6内的粒铁和水经过水冷槽筛10时，水和粒铁分离，过筛粒铁送入运输机11，送往干燥炉。
图4、图5是浇口3的结构图，图4中d是浇口间隙，是控制铁水流向滚筒的厚薄，d的大小要根据要求粒径，滚筒转速调整。e是浇口长度与滚筒长度相适应。
图6是粒化滚筒9的结构图。粒化滚筒体30园周上，布满了粒化凹模31，粒化凹模31半球孔径的大小根据要求粒径确定。
图7是铁水预处理装置中引射器26结构图。流化器21产生的粉气流通过流化粉气连接管49进入引射器内，引射进气软管Ⅰ46和软管Ⅱ47把气源分配控制器25分配给引射器的压缩空气或氧气通过引射喷嘴52助吹混和，把粉气流输送到喷枪连接软管16，通过喷枪15喷入铁水里面。
图8、图9、图10是铁水预处理装置中流化结构图。上法兰33与喷粉罐19相连接，流化器进气管35把气源分配控制器25分配的气体引入，通过内锥盆81进行流化，使压缩气体和脱硫、磷、硅粉剂产生粉气流。内锥盆81结构如图9和图10所示，内锥盆81上钻有许多两端扩成沉孔的小通孔40，内锥盆外包有内层金属网42，由纤维物组成的增阻压降层43，外部再包裹外层金属网44，这样内锥盆就产生许多小气流进行流化粉剂。喉口37控制粉气流量，安装在喉口套筒38和底座套36中间，由喉口密封橡胶圈45密封。活接头39便于安装维修连接引射器26。
图11是气源分配控制器25结构图。气源进气方向为C，在压缩进气总管56上，经过过滤，减压后，再分配给支路D向的流化器进气管67和支路E向的喷粉罐顶加压管68及支路F向的引射器进气管69，通过不同支路的节流，来达到调节控制粉气流。
图12、图13是干燥炉结构图。炉身墙74安装有多块斜板73。粒铁从进料口71入炉，在斜板73上滚动落在下一块斜板上产生物料运动。燃烧室79产生的热能和还原气体，通过斜板73上的条形通孔80及空间烘干粒铁，最后从排烟管70排出。烘干的粒铁在出料斜板76上通过出料口77排在运输机78上，被输往贮仓。斜板73与炉外的斜板震动装置72相连，在物料运动不畅时，产生震动加速落料，该炉还可以作粒铁进一步脱碳。燃烧喷嘴75可作进一步提高炉温喷燃气、燃油、煤粉燃烧用。
本发明具有以下特征其特征一是工艺流程是高炉铁水流入铁水罐、铁水包、铁水坑-用铁水预处理装置进行铁水脱硫、脱磷、脱硅、脱碳预处理-处理后铁水倒入铁水沟流入浇口控制铁水落下厚薄-落下铁水在滚筒上被粒化-粒化铁水在水冷槽中被冷却-经过筛网水铁分离-输送机转运-干燥炉干燥或进一步固态脱碳-输送机转运贮存仓。
其特征二是铁水预处理的方法和装置是氧气管23和其他压缩气体管24把氧气或其他压缩气体供给气源分配控制器25，由气源分配控制器25把气体分配给喷粉罐19，流化器21，引射器26，喷粉罐19中的脱硫磷硅粉剂进入流化器21被气体混合成浮悬状粉气流，再进入引射器26，通过喷枪连接软管16，由插入铁水包中的喷枪15喷出，粉气流进入铁水里面反应，从而达到脱硫磷硅碳的目的。
气源分配控制器的结构是压缩进气总管56上装有阀前、后压力表57，总管球阀58，两个气体滤清器59，减压阀60连接气体分配管61;气体分配管61上连接有D、E、F三个方向支路管62，D方向为流化器进气管67，E方向为喷粉罐顶加压管68，F方向为引射器进气管69，D、E支路管上装有支路管球阀63，节流阀64，F支路管上装有电磁阀65，节流阀64，流量计66。
流化器21的结构是流化器外园柱壳体34焊有进气管35，其上端焊有上法兰33与喷粉罐19连接，其下端焊接在底座套36上，上法兰33内嵌有内锥盆压环32，压住内锥盆81，内锥盆81上钻有小通孔40，小通孔40两端为沉孔41，内锥盆外包有内层金属网42，由纤维物组成的增阻压降层43，外部再包裹外层金属网44，由硬质耐磨金属做成的喉口37安装在喉口套筒38和底座套36中间螺纹连接，并有密封橡胶圈45密封;活接头39便于安装维修并连接引射器26。压缩气体由进气管35引入流化器内，通过内锥盆81及增阻压降层43，把由喷分罐19进入内锥盆内的粉剂混合成浮悬状粉气流，由喉口37控制流量。除橡胶密封圈45和增阻压降层43外，其余的构件为金属材料。
引射器的结构是Y形管状的引射管体50，一端装有引射喷嘴52和喷嘴套53，并和引射进气管接头55连接，由连接螺母48和喷嘴套密封圈54密封，一端焊有流化粉气连接管49并和流化器21连接，一端焊有引射出粉气管接头51并和喷枪连接软管16连接。引射进气软管Ⅰ和引射进气软管Ⅱ为不同气体连接管，引射喷嘴52和喷嘴套53螺纹连接，可调节喷嘴喷射点并调换备件。以上构件均为金属材料。
其特征三是浇口3结构是一个长方体金属盆内浇口耐火材料28做成长方锥体空腔，锥尖处有浇口间隙d，d尺寸是控制铁水下落滚筒的厚薄，d的大小根据粒径要求，滚筒转速调整制作，间隙长度e与滚筒长度相适应。
其特征四是粒化滚筒结构是粒化滚筒体30表面上，有许多半球孔的粒化凹模31，粒化滚筒体装在传动轴12上，由粒化滚筒传动装置13带动旋转。浇口3的铁水流在旋转粒化滚筒上，注入粒化凹模成颗粒状，在旋转作用下，被抛出凹模和筒体，在粒化筒体30旁边有一纤维物做成的脱模剂滚筒8，脱模剂滚筒8转动，把脱模剂槽内的脱模剂粘起涂在粒化滚筒体30的粒化凹模31上，以利于铁水和滚筒分离，粒化滚筒9是耐热耐磨金属材料。
其特征五是粒化水冷槽结构是槽形水冷槽6倾斜安装在粒化滚筒9下面，粒化滚筒9上面安装有水冷槽盖4，水冷槽盖4下面装有多根钻有许多小孔的喷淋管5，喷淋管5喷出许多细水流组成水帘。抛向水冷槽6的铁水粒通过水帘时，冷却成固体状落入水冷槽6内。水冷槽6的靠近输送机一段装有水冷槽筛10，使铁水过筛时，分离水和粒铁，并进行筛分，过筛的粒铁在水冷槽另一端直接送在运输机11上。水冷槽盖4还要防止粒铁飞溅保证安全，水冷槽盖4在安装浇口3处，有一条孔，使其浇口铁水流在粒化滚筒9上。
其特征六是干燥炉射墙74上安装有多块斜板73。粒铁从进料口71入炉，在斜板上移动落在下一块斜板，产生物料运动。燃烧室79产生的热能和还原气体，通过斜板上的条形通孔80及空间烘干粒铁，最后从排烟管70排出，烘干的粒铁在出料斜板76上通过出料口77排在运输机78上，被输往贮仓。斜板震动装置72在物料运动不畅时，产生震动加速物料运动。该炉还可以作粒铁进一步脱碳，燃烧喷嘴75可作为进一步提高炉温喷燃气、燃油、煤粉燃烧用。
权利要求
1.一种生产均匀粒铁的方法及其装置，其特征是工艺流程是高炉铁水流入铁水罐、铁水包、铁水坑-用铁水预处理装置进行铁水脱硫、脱磷、脱硅、脱碳预处理-处理后铁水倒入铁水沟流入浇口控制铁水落下厚薄-落下铁水在滚筒上被粒化-粒化铁水在水冷槽中被冷却-经过筛网水铁分离-输送机转运-干燥炉干燥或进一步固态脱碳-输送机转运贮存仓。
2.按照权利要求1的生产均匀粒铁的方法及其装置，其特征是铁水预处理的方法和装置是氧气管23和其他压缩气体管24把氧气或其他压缩气体供给气源分配控制器25，由气源分配控制器25把气体分配给喷粉罐19，流化器21，引射器26，喷粉罐19中的脱硫磷硅粉剂进入流化器21被气体混合成浮悬状粉气流，再进入引射器26，通过喷枪连接软管16，由插入铁水包中的喷枪15喷出，粉气流进入铁水里面反应，从而达到脱硫磷硅碳的目的。气源分配控制器的结构是压缩进气总管56上装有阀前、后压力表57，总管球阀58，两个气体滤清器59，减压阀60连接气体分配管61;气体分配管61上连接有D、E、F三个方向支路管62，D方向为流化器进气管67，E方向为喷粉罐顶加压管68，F方向为引射器进气管69，D、E支路管上装有支路管球阀63，节流阀64，F支路管上装有电磁阀65，节流阀64，流量计66。流化器21的结构是流化器外园柱壳体34焊有进气管35，其上端焊有上法兰33与喷粉罐19连接，其下端焊接在底座套36上，上法兰33内嵌有内锥盆压环32，压住内锥盆81，内锥盆81上钻有小通孔40，小通孔40两端为沉孔41，内锥盆外包有内层金属网42，由纤维物组成的增阻压降层43，外部再包裹外层金属网44，由硬质耐磨金属做成的喉口37安装在喉口套筒38和底座套36中间螺纹连接，并有密封橡胶圈45密封;活接头39便于安装，维修并连接引射器26。压缩气体由进气管35引入流化器内，通过内锥盆81及增阻压降层43，把由喷分罐19进入内锥盆内的粉剂混合成浮悬状粉气流，由喉口37控制流量。除橡胶密封圈45和增阻压降层43外，其余的构件为金属材料。引射器的结构是Y形管状的引射管体50，一端装有引射喷嘴52和喷嘴套53，并和引射进气管接头55连接，由连接螺母48并和喷嘴套密封圈54密封，一端焊有流化粉气连接管49并和流化器21连接，一端焊有引射出粉气管接头51并和喷枪连接软管16连接。引射进气软管Ⅰ和引射进气软管Ⅱ为不同气体连接管，引射喷嘴52和喷嘴套53螺纹连接，可调节喷嘴喷射点并调换备件。以上构件均为金属材料。
3.按照权利要求1的生产均匀粒铁的方法及其装置，其特征是浇口3结构是一个长方体金属盆内浇口耐火材料28做成长方锥体空腔，锥尖处有浇口间隙d，d尺寸是控制铁水下落滚筒的厚薄，d的大小根据粒径要求，滚筒转速调整制作，间隙长度e与滚筒长度相适应。
4.按照权利要求1的生产均匀粒铁的方法及其装置，其特征是粒化滚筒结构是粒化滚筒体30表面上，有许多半球孔的粒化凹模31，粒化滚筒体装在传动轴12上，由粒化滚筒传动装置13带动旋转。浇口3的铁水流在旋转粒化滚筒上，注入粒化凹模成颗粒状，在旋转作用下，被抛出凹模和筒体，在粒化筒体30旁边有一纤维物做成的脱模剂滚筒8，脱模剂滚筒8转动，把脱模剂槽内的脱模剂粘起涂在粒化滚筒体30的粒化凹模31上，以利于铁水和滚筒分离，粒化滚筒9是耐热耐磨金属材料。
5.按照权利要求1的生产均匀粒铁的方法及其装置，其特征是粒化水冷槽结构是槽形水冷槽6倾斜安装在粒化滚筒9下面，粒化滚筒9上面安装有水冷槽盖4，水冷槽盖4下面装有多根钻有许多小孔的喷淋管5，喷淋管5喷出许多细水流组成水帘。抛向水冷槽6的铁水粒通过水帘时，冷却成固体状落入水冷槽6内。水冷槽6的靠近输送机一段装有水冷槽筛10，使铁水过筛时，分离水和粒铁，并进行筛分，过筛的粒铁在水冷槽另一端直接送在运输机11上。水冷槽盖4还要防止粒铁飞溅保证安全，水冷槽盖4在安装浇口3处，有一条孔，使其浇口铁水流在粒化滚筒9上。
6.按照权利要求1的生产均匀粒铁的方法及其装置，其特征是干燥炉身墙74上安装有多块斜板73。粒铁从进料口71入炉，在斜板上移动落在下一块斜板，产生物料运动。燃烧室79产生的热能和还原气体，通过斜板上的条形通孔80及空间烘干粒铁，最后从排烟管70排出，烘干的粒铁在出料斜板76上通过出料77排在运输机78上，被输往贮仓。斜板震动装置72在物料运动不畅时，产生震动加速物料运动。该炉还可以作粒铁进一步脱碳，燃烧喷嘴75可作为进一步提高炉温喷燃气、燃油、煤粉燃烧用。
全文摘要
本发明是生产均匀粒铁的方法及其装置，主要工艺流程是铁水预处理优化铁水质量——浇口控制铁水——滚筒进行铁水粒化——粒化铁水冷却——水、粒铁分离过筛——干燥——贮仓。该方法及其装置克服了水淬粒化因铁水温度、成分变化而引起的粒度不均，成品率低，减少用回转窑脱碳投资大的缺点。从而达到投资少，粒化均匀，成品率高的效果。
文档编号B22F9/08GK1113842SQ9411180
公开日1995年12月27日 申请日期1994年6月22日 优先权日1994年6月22日
发明者赵学文 申请人:赵学文