本實用新型專利技術公開一種利用轉爐高溫煙氣生產直接還原鐵的裝置，屬于煉鋼的技術領域。所述裝置包括轉爐、除塵器和反應裝置；轉爐的頂蓋連通有連接管道，連接管道上設置有除塵管道和加料管道；除塵管道的一端與連接管道相連通，除塵管道的另一端與除塵器的一側相連通；加料管道的一端與連接管道相連通，加料管道的另一端與反應裝置相連通；除塵器的頂蓋設置有進氣管道和煙氣管道；進氣管道的一端與除塵器的頂部相連通，進氣管道的另一端與反應裝置的底部相連通；煙氣管道的一端與反應裝置的頂部相連通，煙氣管道的另一端與除塵器的另一側相連通。本實用新型專利技術充分利用了轉爐高溫煙氣，進行逆流交換反應，減少了熱損失，有效替代部分廢鋼生產，降低生產成本。降低生產成本。降低生產成本。
【技術實現步驟摘要】
一種利用轉爐高溫煙氣生產直接還原鐵的裝置
[0001]本技術屬于煉鋼的
，涉及一種利用轉爐高溫煙氣生產直接還原鐵的裝置。
技術介紹
[0002]目前，直接還原鐵生產方法有氣基和煤基兩種工藝，氣基還原以Miderx和HYL工藝為代表，使用一定比例的CO和H2的混合氣作為還原氣體通入反應裝置與爐料逆向運動，發生直接還原反應。
[0003]國內由于天然氣等燃氣資源的短缺，通常采用化石燃料和碳質還原劑或者以煤制氣進行直接還原，在這過程中，存在著煤資源消耗量過大，利用效率低，環境污染嚴重等問題。
[0004]而轉爐煉鋼過程中會產生大量的高溫煙氣，高溫煙氣通過除塵分離得到轉爐煤氣，煤氣中一氧化碳含量約為60
?
80％，二氧化碳15
?
20％，以及氮、氫和微量氧，利用價值較高。
[0005]現有技術中，通常會將產生的高溫煙氣引入水冷換熱設備，將轉爐煙氣冷卻后存儲，該方式雖然能較好地利用轉爐煙氣，但該過程存在著換熱效率低，能量浪費嚴重等問題；或者是將轉爐煙氣用于變換氫氣的利用效率低的技術問題，或者是將轉爐煙氣用于還原球團的裝置結構復雜，操作難度大等問題；故而以往高溫煙氣熱量利用效率低，直接還原鐵生產成本高，環境污染大的問題。
[0006]中國專利CN115141903A公開了氣基豎爐直接還原方法，雖然也是直接還原鐵的裝置，但是其利用的是豎爐自產凈化煤氣、原料氣一、原料氣二，并沒有利用轉爐煙氣，針對的也不是冷固球團，直接還原鐵也不能直接進入轉爐煉鋼進行煉鋼生產。
[0007]中國專利CN114686633A公開了利用直接還原鐵爐頂煤氣預熱變換氫氣的方法，顯然利用了還原鐵爐頂煤氣，但是需要將其轉換為氫氣，直接還原鐵的裝置利用也是在豎爐中進行，也不能直接利用轉爐煤氣和直接還原鐵進入轉爐中參與煉鐵反應降低生產成本。
[0008]中國專利CN107236841A公開了一種使用轉爐煙氣余熱加熱廢鋼的加熱裝置及加熱方法，其中的廢鋼加熱倉、廢鋼儲料倉和廢鋼保溫倉的位置關系和其他部件的連接關系顯然并不能夠實現轉爐煙氣充分利用于冷固球團的還原
，會出現廢鋼料和渣料一起進入轉爐中參與煉鋼過程，成品率不高。
[0009]中國專利CN108277315A公開了一種利用轉爐煙氣還原球團替代廢鋼的裝置及方法，其中雖然有轉爐煙氣將球團的還原和金屬化球團放入轉爐的裝置結構設置，但是顯然轉爐煙氣并不是從下到上與球團進行充分徹底的還原利用，而是水平利用；且還原利用生成的煙氣會順著煙氣管道排出而不是再利用，生成的金屬化球團需要通過收集斗和稱量斗才能進入轉爐，不能熱裝直接進入轉爐，熱能耗費量大。
技術實現思路
[0010]本技術所要解決的技術問題是如何克服現有技術中的轉爐煙氣不能直接高效用于冷固球團充分還原和還原后的金屬化球團不能直接用于轉爐煉鋼，且轉爐煙氣會被轉換為氫氣在豎爐中利用，或者是豎爐直接還原鐵和直接利用煙氣，或者是轉爐煙氣余熱加熱廢鋼而不是加熱冷固球團和參與煉鋼成品率低，或者是轉爐煙氣對冷固球團的還原利用水平差，熱能消耗量大，未充分利用等。
[0011]為解決上述技術問題，本技術提供如下技術方案：
[0012]一種利用轉爐高溫煙氣生產直接還原鐵的裝置，所述裝置包括轉爐、除塵器和反應裝置，其中：
[0013]所述轉爐的頂蓋連通有連接管道，所述連接管道上設置有除塵管道和加料管道；
[0014]所述除塵管道的一端與所述連接管道相連通，所述除塵管道的另一端與所述除塵器的一側相連通；
[0015]所述加料管道的一端與所述連接管道相連通，所述加料管道的另一端與所述反應裝置相連通；
[0016]所述除塵器的頂蓋設置有進氣管道和煙氣管道；
[0017]所述進氣管道的一端與所述除塵器的頂部相連通，所述進氣管道的另一端與所述反應裝置的底部相連通；
[0018]所述煙氣管道的一端與所述反應裝置的頂部相連通，所述煙氣管道的另一端與所述除塵器的另一側相連通。
[0019]優選地，所述反應裝置的頂部設置有一個裝料口和一個過濾板，所述反應裝置的底部設置有一個煙氣均化板和排渣口，所述反應裝置的內壁為耐火材料，所述內壁上下間隔設置有多個可調支架，多個所述可調支架上各設置有一個煙氣篩板。
[0020]優選地，所述反應裝置為多個串聯運行，自上而下依次設置；該種反應裝置結構設置能夠延長冷固含碳球團在反應裝置內的停留時間，提高反應效率。
[0021]優選地，所述裝料口為倒錐形加料漏斗，所述裝料口的末端設置有單向式擋板。
[0022]優選地，所述過濾板為可拆卸式濾板，其形狀為圓柱孔、藕孔狀、蜂窩狀或異形孔，材料為碳鋼、不銹鋼、鋁板或鎂板。
[0023]優選地，所述煙氣均化板為漸縮漸擴式多孔板，可提供高速均細化噴吹煙氣；所述排渣口上設置有排渣閥。
[0024]優選地，多個所述可調支架各自通過活動鉸鏈連接固定在所述反應裝置內壁上，多個所述可調支架各自設置有驅動電機，可通過外部控制面板進行精確調整，多個所述可調支架的調整角度范圍為0
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150度。
[0025]優選地，所述煙氣篩板為扇形多孔式過濾板，扇形角度為60
?
270度，每個所述煙氣篩板通過每個可調支架支撐，每個所述煙氣篩板的角度通過每個可調支架的調整角度來調整，所述煙氣篩板的數量需要根據反應裝置的尺寸大小來選擇設置。
[0026]優選地，所述除塵器為多通道過濾式除塵器，可將高溫轉爐煙氣與塵粒分離，塵粒通過除塵器進入灰斗，高溫轉爐煙氣循環利用，通過進氣管道進入反應裝置參與冷固球團的還原。
[0027]優選地，所述加料管道上設置有閘閥，所述煙氣管道上設置有煙氣閥。
[0028]所述利用轉爐高溫煙氣生產直接還原鐵的裝置的使用方法，將轉爐產生的高溫帶塵煙氣經由除塵管道引入除塵器中，將塵粒和高溫轉爐煙氣進行離心分離，得到高溫轉爐煙氣，高溫轉爐煙氣經由進氣管道通過煙氣均化板進入反應裝置，從煙氣篩板自下而上與從裝料口進入的冷固含碳球團發生逆流交換反應；調整多個可調支架，改變煙氣篩板的角度，調整冷固含碳球團的下落速度和反應時間，發生逆流交換反應之后的高溫轉爐煙氣最后通過反應裝置上方的過濾板進入煙氣管道，之后進入除塵器進行離心分離得到二次高溫轉爐煙氣，二次高溫轉爐煙氣再和高溫轉爐煙氣一起進入反應裝置與冷固含碳球團發生逆流交換反應；當冷固含碳球團金屬化率和溫度達到冶煉要求時打開加料管道上設置的閘閥，向轉爐內的熔池加入符合生產要求的直接還原鐵進行煉鋼反應，煉鋼反應過程產生的高溫帶塵煙氣進入除塵器；當反應裝置內部積壓太多冷固含碳球團粉末，可打開排渣口上設置的排渣閥將粉末從排渣口排出。從而實現集煙氣捕集、反應速率控制、直接還原鐵熱輸送于一體的直接還原鐵生產裝置。
[0029]優選地，利用轉爐高溫煙氣生產直接還原鐵的裝置所使用的冷固含碳球團含碳量為10
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50％，適用于60
...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種利用轉爐高溫煙氣生產直接還原鐵的裝置，其特征在于，所述裝置包括轉爐、除塵器和反應裝置，其中：所述轉爐的頂蓋連通有連接管道，所述連接管道上設置有除塵管道和加料管道；所述除塵管道的一端與所述連接管道相連通，所述除塵管道的另一端與所述除塵器的一側相連通；所述加料管道的一端與所述連接管道相連通，所述加料管道的另一端與所述反應裝置相連通；所述除塵器的頂蓋設置有進氣管道和煙氣管道；所述進氣管道的一端與所述除塵器的頂部相連通，所述進氣管道的另一端與所述反應裝置的底部相連通；所述煙氣管道的一端與所述反應裝置的頂部相連通，所述煙氣管道的另一端與所述除塵器的另一側相連通。2.根據權利要求1所述的利用轉爐高溫煙氣生產直接還原鐵的裝置，其特征在于，所述反應裝置的頂部設置有一個裝料口和一個過濾板，所述反應裝置的底部設置有一個煙氣均化板和排渣口，所述反應裝置的內壁為耐火材料，所述內壁上下間隔設置有多個可調支架，多個所述可調支架上各設置有一個煙氣篩板。3.根據權利要求1所述的利用轉爐高溫煙氣生產直接還原鐵的裝置，其特征在于，所述反應裝置為多個串聯運行，自上而下依次設置。4.根據權利要求2所述的利用轉爐高溫煙氣生產直接還原鐵的裝置，其特征在于，所述裝料口為倒錐形加料漏斗，所述裝料口的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：魏光升，朱榮，薛波濤，朱長富，蘇榮芳，王連森，王洪，張月亮，李司，羅智勇，
申請(專利權)人：北京榮誠京冶科技有限公司，
類型：新型
國別省市：
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