一种块矿预处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种块矿预处理系统，具体涉及一种针对块矿粉料、水分含量的预处理系统，属于钢铁冶炼技术领域。


背景技术：

2.钢铁作为工业化进程中不可替代的结构性、功能性材料，其消耗量在相当长时间内占据金属总消耗量的95％以上。钢铁工业所需生铁原材料主要是由高炉冶炼提供，高炉冶炼技术的改进与成本的降低对促进钢铁企业的发展有着及其深远的意义。而高炉强化冶炼的基础环节是精料操作，天然块矿作为入炉炉料的主要成分之一，其添加量最高可达20％，由于块矿中包含大量粒径小于8mm的粉末，当粉尘进入高炉后会引起炉内气流分布失常，造成燃料比、焦比和矿耗的提高。因此，块矿的有效筛分对于降低生铁生产成本具有重要意义。
3.高炉常见的入炉炉料包括烧结矿、球团矿和天然块矿。所谓合理的高炉炉料结构即通过调整入炉铁矿石中烧结矿、球团矿和天然块矿的比例，找出不同种类含铁矿石最适宜的搭配比例，使得该炉料结构下的高炉冶炼各项经济技术指标相对理想，单位生铁冶炼的消耗成本相对最低。研究表明，铁矿石等原料环节的成本支出占据生铁总成本的60％左右，提高块矿入炉比例是降低高炉原料成本的有效措施。目前，块矿入炉比例一般为5～15％，比例较低，原因是块矿入炉存在如下几个主要问题：(1)块矿水分含量高，一般为8～15％，个别港口钢厂雨季块矿的水分甚至超过20％。高水分块矿入炉后，水分干燥需要消耗能源，干燥过程需要一定时间，提高了高炉的焦比；(2)块矿粉末含量高，未经筛分处理的块矿粉末量约30％。高粉末块矿入炉后，降低了高炉透气性水平，影响高炉正常生产，对钢铁流程顺行和钢厂经济效益影响显著。
4.目前，由于粉料黏度大、粉尘率高导致铁前筛分技术难以实现对块矿的有效分级、整粒。由于块矿含水率高达12％，从而导致筛分效果不理想，致使块矿表面粘附的粉矿最终进入高炉，从而影响高炉透气性，导致高炉冶炼成本增加，且影响炉况稳定。(1)块矿未经过预处理，直接入炉。由于块矿粉末含量高、水分大，未经预处理的块矿直接入炉不仅消耗能源，提高了高炉的焦比，而且降低了高炉透气性水平，影响高炉正常生产，对钢铁流程顺行和钢厂经济效益影响显著。(2)块矿经筛分预处理，直接入炉。经筛分预处理后的块矿水分含量高，直接入炉后水分干燥需要消耗能源，干燥过程需要一定时间，提高了高炉的焦比。(3)块矿经圆筒干燥预处理，直接入炉。经圆筒干燥预处理后的块矿粉末含量依旧较高，高粉末块矿入炉后，降低了高炉透气性水平，影响高炉正常生产，对钢铁流程顺行和钢厂经济效益影响显著。圆筒干燥投资大、运行成本高，块矿在干燥过程中由于相互挤压而碎裂，产生新的粉末，入炉后对高炉透气性影响较大。
5.因此，块矿中含水率的降低对降低炼铁成本、增强炉况的稳定性具有重要意义。目前，块矿烘干系统存在建设成本高、烘干效率低、能耗高等难题。


技术实现要素：

6.本实用新型针对块矿入炉的两个问题开展针对性的预处理，拟解决的技术问题如下：(1)块矿水分含量高。本实用新型采用烘干工序，利用钢铁流程热废气资源充裕的特点，就近将热废气引入块矿仓，直接在仓内对物料进行干燥，降低块矿的水分；(2)块矿粉末含量高，未经筛分处理的块矿粉末量约30％。本实用新型采用筛分工序，根据块矿物料粉末粘性强的特点，利用特殊材质和形状的筛体，高效筛除块矿中的粉末。本实用新型采用的系统简易、实用、可靠，充分利用钢厂热废气资源充足的特点，有效降低块矿预处理成本，解决块矿入炉难题，提高了高炉块矿入炉比例和透气性水平，有效降低了高炉生产成本，提高了高炉顺行水平。
7.根据本实用新型的实施方案，提供一种块矿预处理系统。
8.一种块矿预处理系统，该系统包括块矿原料输送装置、块矿干燥料仓、干燥后物料输送装置、筛分装置。其中：块矿原料输送装置的出料口连接至块矿干燥料仓的进料口，块矿干燥料仓的干燥物料出口通过干燥后物料输送装置连接至筛分装置的上游进料口。块矿干燥料仓上设有热介质入口和热介质出口。
9.在本实用新型中，该系统还包括高炉。所述筛分装置的下游设有筛上物出口。筛上物出口通过输送装置连接至高炉的进料口。
10.在本实用新型中，该系统还包括烧结配料系统。所述筛分装置的底部设有筛下物出料口。筛下物出料口通过输送装置连接至烧结配料系统。
11.在本实用新型中，所述筛分装置为强力筛、波纹筛、悬臂筛中的一种。
12.优选的是，所述块矿干燥料仓内设有热介质导流装置。热介质导流装置上设有热介质导流入口和热介质导流出口。块矿干燥料仓的热介质入口与所述热介质导流入口连通。
13.作为优选，块矿干燥料仓内设有1
‑
20个所述热介质导流装置，优选为设有2
‑
5个所述热介质导流装置。所有所述热介质导流装置的热介质导流入口均与热介质入口连通。
14.在本实用新型中，每一个所述热介质导流装置上设有1
‑
200个所述热介质导流出口，优选为设有2
‑
100个所述热介质导流出口。
15.在本实用新型中，热介质入口设置在块矿干燥料仓的中部或下部，热介质出口设置在块矿干燥料仓的上部或顶部。一般地，块矿干燥料仓的进料口设置在块矿干燥料仓的顶部，块矿干燥料仓的干燥物料出口设置在块矿干燥料仓的底部。
16.在本实用新型中，高炉上设有高温废气出口，高温废气出口通过热介质输送管道与块矿干燥料仓的热介质入口连通。
17.在本实用新型中，筛分装置的筛孔尺寸为5～30mm，优选为5～10mm。
18.优选的是，所述块矿干燥料仓的干燥物料出口处设有水分检测装置。
19.本实用新型提出一种块矿预处理系统。本实用新型针对天然块矿存在的水分大和粉末含量高的难题，提出了干燥+筛分的预处理方法。在本实用新型中，块矿首先在块矿干燥料仓内进行干燥预处理，脱除块矿的水分，干燥所需热源来自钢厂热废气(例如高炉产生的热废气)；干燥后的块矿再进入筛分工序，通过筛分工序脱除块矿上附着的粉末，筛分工序获得的筛上物进入高炉，筛下物则返回烧结配料系统。本实用新型提出的预处理方法简易、实用、可靠，利于工程化推广应用，与传统的圆筒干燥流程工艺相比，本实用新型采用成
熟的干燥+筛分预处理技术，块矿的水分脱除效率高、粉末筛除效果好，解决了块矿入炉的难题，提高了高炉块矿入炉比例和透气性水平，有效降低了高炉生产成本，提高了高炉顺行水平。本实用新型的推广具有良好的经济效益、社会效益和环境效益，有望为块矿预处理工艺在我国的发展开辟一条更稳定高效的途径。
20.由于天然块矿水分含量高、粉料黏度大，直接对块矿进行筛分处理难以实现对块矿的有效分级、整粒，而且块矿在干燥过程中可能进一步产生新的粉料，因此本实用新型针对块矿的预处理选择先干燥后筛分。干燥后的块矿再进行筛分，其分级效果更好，而且能够将干燥过程中产生的新的粉料一并进行筛分处理，如此设置，得到的筛上物即干燥大粒径块矿更加符合进入高炉冶炼的要求，从而提高了高炉块矿入炉比例和透气性水平，有效降低了高炉生产成本，提高了高炉顺行水平。
21.在本实用新型中，烘干工序的热废气温度为100～300℃，优选为150～250℃。烘干时间为1～10h，优选为2～5h。热气流为100000～300000m3/h，优选为150000～200000m3/h。
22.本实用新型提供的一种块矿预处理系统，天然块矿通过块矿原料输送装置输送至块矿干燥料仓，块矿在块矿干燥料仓中储存，并在块矿干燥料仓内干燥，降低块矿内的水分含量。在块矿干燥料仓内干燥后的块矿再输送至筛分装置，块矿经过筛分装置根据粒度或粒径进行筛分后，筛上符合粒径要求的筛上物(即经过水分降低、粒径筛选后的干燥大粒径块矿)输送至高炉，进行冶炼工序。
23.在本实用新型中，块矿经过筛分装置后，筛分装置的筛下物可以输送至烧结配料系统，筛下物进入烧结工序。
24.在本实用新型中，所述块矿干燥料仓内设有热介质导流装置，使得热介质在块矿干燥料仓内分布均匀，块矿与热介质的接触更加充分，从而更加有效的降低块矿内的水分含量。
25.在本实用新型中，所述热介质可以是温度较高的热废气，也可以是经过加热处理后的热风。一般地，热介质的温度高于100℃即可。
26.在本实用新型中，利用块矿干燥料仓作为对块矿干燥工序的场所和装置，充分利用了现有设备资源，实现块矿的脱水工序，无需额外增加新的设备装置。本实用新型仅需要在原有块矿干燥料仓上开设热介质入口和热介质出口即可。
27.作为优选方案，在块矿干燥料仓内设有热介质导流装置，使得块矿与热介质充分接触，提高块矿的脱水效果，保证进入高炉前块矿中的水分含量符合要求，从而降低高炉的能耗，保证高炉工序的正常进行，提高高炉产物的品质，同时节约生产成本。
28.与现有技术相比较，本实用新型的技术方案具有以下有益技术效果：
29.1、水分脱除效果佳。本实用新型采用烘干工序，利用钢铁流程热废气资源充裕的特点，就近将热废气引入块矿干燥料仓，直接在仓内对物料进行干燥，降低块矿的水分。
30.2、粉末脱除率高。本实用新型采用筛分工序，根据块矿物料粉末粘性强的特点，利用特殊材质和形状的筛体，高效筛除干燥后块矿中的粉末。
31.3、本实用新型采用的系统简易、实用、可靠，充分利用钢厂热废气资源充足的特点，有效降低块矿预处理成本，解决块矿入炉难题，提高了高炉块矿入炉比例和透气性水平，有效降低了高炉生产成本，提高了高炉顺行水平。
附图说明
32.图1为本实用新型一种块矿预处理系统的结构示意图；
33.图2为本实用新型一种块矿预处理系统中设有高炉、烧结配料系统、水分检测装置的结构示意图；
34.图3为本实用新型一种块矿预处理系统中热介质导流装置的俯视图。
35.附图标记：
36.1：块矿原料输送装置；2：块矿干燥料仓；201：块矿干燥料仓的进料口；202：块矿干燥料仓的干燥物料出口；203：块矿干燥料仓的热介质入口；204：块矿干燥料仓的热介质出口；205：热介质导流装置；20501：热介质导流入口；20502：热介质导流出口；3：干燥后物料输送装置；4：筛分装置；401：筛分装置的上游进料口；402：筛分装置的筛上物出料口；403：筛分装置的筛下物出料口；5：高炉；501：高温废气出口；6：烧结配料系统；7：水分检测装置；l0：热介质输送管道。
具体实施方式
37.下面对本实用新型的技术方案进行举例说明，本实用新型请求保护的范围包括但不限于以下实施例。
38.根据本实用新型的实施方案，提供一种块矿预处理系统。
39.一种块矿预处理系统，该系统包括块矿原料输送装置1、块矿干燥料仓2、干燥后物料输送装置3、筛分装置4。其中：块矿原料输送装置1的出料口连接至块矿干燥料仓2的进料口201，块矿干燥料仓2的干燥物料出口202通过干燥后物料输送装置3连接至筛分装置4的上游进料口401。块矿干燥料仓2上设有热介质入口203和热介质出口204。
40.在本实用新型中，该系统还包括高炉5。所述筛分装置4的下游设有筛上物出口402。筛上物出口402通过输送装置连接至高炉5的进料口。
41.在本实用新型中，该系统还包括烧结配料系统6。所述筛分装置4的底部设有筛下物出料口403。筛下物出料口403通过输送装置连接至烧结配料系统6。
42.在本实用新型中，所述筛分装置4为强力筛、波纹筛、悬臂筛中的一种。
43.优选的是，所述块矿干燥料仓2内设有热介质导流装置205。热介质导流装置205上设有热介质导流入口20501和热介质导流出口20502。块矿干燥料仓2的热介质入口203与所述热介质导流入口20501连通。
44.作为优选，块矿干燥料仓2内设有1
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20个所述热介质导流装置205，优选为设有2
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5个所述热介质导流装置205。所有所述热介质导流装置205的热介质导流入口20501均与热介质入口203连通。
45.在本实用新型中，每一个所述热介质导流装置205上设有1
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200个所述热介质导流出口20502，优选为设有2
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100个所述热介质导流出口20502。
46.在本实用新型中，热介质入口203设置在块矿干燥料仓2的中部或下部，热介质出口204设置在块矿干燥料仓2的上部或顶部。
47.在本实用新型中，高炉5上设有高温废气出口501，高温废气出口501通过热介质输送管道l0与块矿干燥料仓2的热介质入口203连通。
48.在本实用新型中，筛分装置4的筛孔尺寸为5～30mm，优选为5～10mm。
49.优选的是，所述块矿干燥料仓2的干燥物料出口202处设有水分检测装置7。
50.实施例1
51.如图1所示，一种块矿预处理系统，该系统包括块矿原料输送装置1、块矿干燥料仓2、干燥后物料输送装置3、筛分装置4。其中：块矿原料输送装置1的出料口连接至块矿干燥料仓2的进料口201，块矿干燥料仓2的干燥物料出口202通过干燥后物料输送装置3连接至筛分装置4的上游进料口401。块矿干燥料仓2上设有热介质入口203和热介质出口204。
52.实施例2
53.如图2所示，一种块矿预处理系统，该系统包括块矿原料输送装置1、块矿干燥料仓2、干燥后物料输送装置3、筛分装置4。其中：块矿原料输送装置1的出料口连接至块矿干燥料仓2的进料口201，块矿干燥料仓2的干燥物料出口202通过干燥后物料输送装置3连接至筛分装置4的上游进料口401。块矿干燥料仓2上设有热介质入口203和热介质出口204。该系统还包括高炉5。所述筛分装置4的下游设有筛上物出口402。筛上物出口402通过输送装置连接至高炉5的进料口。该系统还包括烧结配料系统6。所述筛分装置4的底部设有筛下物出料口403。筛下物出料口403通过输送装置连接至烧结配料系统6。
54.实施例3
55.重复实施例2，只是所述筛分装置4为强力筛。所述块矿干燥料仓2的热介质入口203设置在块矿干燥料仓2的下部，热介质出口204设置在块矿干燥料仓2的顶部。
56.实施例4
57.重复实施例2，只是所述筛分装置4为波纹筛。
58.实施例5
59.重复实施例2，只是所述筛分装置4为悬臂筛。
60.实施例6
61.如图3所示，重复实施例3，只是所述块矿干燥料仓2内设有热介质导流装置205。热介质导流装置205上设有热介质导流入口20501和热介质导流出口20502。块矿干燥料仓2的热介质入口203与所述热介质导流入口20501连通。
62.实施例7
63.重复实施例6，只是块矿干燥料仓2内设有2个所述热介质导流装置205。所有所述热介质导流装置205的热介质导流入口20501均与热介质入口203连通。每一个所述热介质导流装置205上设有8个所述热介质导流出口20502。
64.实施例8
65.重复实施例7，只是高炉5上设有高温废气出口501，高温废气出口501通过热介质输送管道l0与块矿干燥料仓2的热介质入口203连通。
66.实施例9
67.重复实施例8，只是所述块矿干燥料仓2的干燥物料出口202处设有水分检测装置7。
68.实施例10
69.重复实施例9，只是筛分装置4的筛孔尺寸为8mm。
70.实施例11
71.重复实施例9，只是筛分装置4的筛孔尺寸为10mm。