一种熔融还原炉前置炉出铁装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于熔融还原技术领域，尤其涉及一种熔融还原炉前置炉出铁装置。


背景技术：

[0002]
hismelt是一种熔融还原冶金技术，其反应容器为熔融还原炉(srv)，煤、矿、熔剂等物料通过物料喷吹系统直接喷吹到熔融还原炉的铁水熔池中，发生冶金反应，在熔融还原炉上部喷入富氧热风与自身煤气进行co和h
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的氧化燃烧放热反应。铁水熔池中反应产生的co、煤中挥发分裂解产生的氢气和喷吹物料载体的氮气形成混合煤气,强烈逸出的上升煤气又使高温液态渣、铁形成了混合“涌泉”。熔融还原炉上部氧化放热反应所产生的热能，通过传导和辐射提高了渣、铁混合“涌泉”的温度，被加热后的渣、铁混合“涌泉”回落到铁水熔池下部提供反应对热能的需求,连续喷入铁水熔池中的矿粉、煤和熔剂维持了反应连续。铁浴法熔融反应需要在铁浴区需要存储300-350吨的铁水，铁浴区存储铁水作为c+fe2o3
→
fe+co反应的催化条件；同时换热区需要存储150-200吨渣，一是防止铁浴区铁水直接接触富氧热风被氧化，二是喷溅起的渣将热量从燃烧区带入铁浴区；熔融还原炉从下往上依次为铁浴区、换热区、燃烧区和煤气室。熔融后的铁水经出铁口流出，高炉出铁口位于高炉炉体的下部，直接水平连通到高炉炉缸，每次出铁时需要用开口机钻开，出铁结束用泥炮机封堵，这种熔融还原炉的出铁口的出铁方式需要频繁操作，而且连续炮泥，导致出铁口的深浅不一、漏点过长，甚至长期反复操作还会导致铁口难开或封堵困难的问题；更重要的是，现有的出铁口在未出铁之前是封堵的，而铁浴法熔融还原反应是一种剧烈的动态化学反应铁液成喷涌状态，而现有的出铁口不能或很难承载熔融还原反应的动力冲击，发生破口现象，导致事故的发生。
[0003]
需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。


技术实现要素：

[0004]
本申请是为了解决现有的熔融还原炉的出铁口一般是利用泥炮机进行钻开和封堵的方式实现出铁或封堵，连续封堵或钻开容易导致出铁口的深浅不一的问题，同时上述出铁口不能或很难承载铁浴法熔融还原反应中的动态冲击，出现破口现象，本申请设计一种熔融还原炉前置炉出铁装置，其具体为：
[0005]
一种熔融还原炉前置炉出铁装置，包括：
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炉体，炉体侧壁靠近炉体的底端具有出铁口；
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出铁部，出铁部设置于炉体对应出铁口处，出铁部包括：
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外壳，外壳设置于炉体；
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形成于外壳内的出铁通道，出铁通道与出铁口连通，出铁通道具有铁水进口和铁水出口，铁水出口高于出铁口设置；
[0010]
压力调节件，压力调节件调节炉体内的气压以使得铁水从铁水出口溢流。
[0011]
优选的，炉体的出铁口大小小于出铁通道的铁水进口的大小。
[0012]
优选的，外壳内壁还设有800-1200mm厚的铝铬质耐火砖。
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优选的，外壳上靠近铁水出口的位置设有防尘罩，防尘罩上设有烟气吸口。
[0014]
优选的，防尘罩上还设有温度检测件，用于检测铁水温度。
[0015]
优选的，外壳对应铁水出口的位置设有导流件，导流件位于外壳的一端的高度大于导流件的另一端的高度。
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优选的，导流件内沿导流件的长度方向设有导流沟。
[0017]
优选的，出铁部的底部设有排流口，用于排出出铁通道内残留的铁水。
[0018]
优选的，外壳上还设有通过孔和用于密封通过孔的封闭盖，通过孔用于通过维修人员。
[0019]
本实用新型通过设置出铁部和内部的出铁通道使得炉体内的铁水在出铁通道内形成连通器原理，通过压力调节件控制炉体内的压力将炉体内铁水从出铁通道的铁水出口溢出，此出铁部能够承载铁浴法熔融还原反应中的动态冲击，避免因破口而发生安全事故；同时，这种方式的出铁能够避免传统的泥炮机频繁的封堵而导致的出铁口的深浅不一、漏点过长的问题。
附图说明
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图1为本实用新型的主视图；
[0021]
图2为本实用新型的左视图；
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图3为本实用新型的使用状态图。
[0023]
图中，1、炉体，101、出铁口，2、封闭盖，3、出铁部，301、外壳，302、出铁通道，303、防尘罩，304、烟气吸口，305、温度检测件，306、导流件，306a、导流沟，307、排流口，4、液态渣，5、液态铁。
具体实施方式
[0024]
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式并结合附图，对本实用新型进行详细阐述。
[0025]
另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0026]
如图1-3所示，一种熔融还原炉前置炉出铁装置，包括炉体1和出铁部3和压力调节件，炉体1的侧壁靠近炉体1的底端具有出铁口101，出铁部3就设置在炉体1上对应出铁口101处的位置，出铁部3包括外壳301和形成在外壳301内的出铁通道302，外壳301的底端焊接在炉体1上，出铁通道302呈梯形且与出铁口101连通，在本实施例中，出铁通道302的铁水进口与出铁口101对准来实现出铁通道302与出铁口101连通的目的，出铁通道302的铁水出口的设置高度高于出铁口101的设置高度，这样出铁通道302与炉体1内部形成连通器原理结构，压力调节件设置在炉体1外部(在附图中未画出)，用来调整炉体1内的气体压力，当还原反应一段时间后，明显观察出铁通道302的铁水出口处有铁水溢出时，通过压力调节件调
整炉体1内的压力来实现炉体1内的铁水快速溢流至钢包或者炉缸中。通过利用连通器原理将炉体1内的铁水溢流的方式能够承载铁浴法熔融还原反应中的动态冲击，避免传统的利用泥炮机频繁封堵或钻开出铁口101进行出铁导致的出铁口101的深浅不一、漏点过长的问题，另外，通过这种溢流的方式能够减少人工操作，提高出铁效率。
[0027]
铁浴法熔融还原反应是在还原炉进行熔融反应之前，预先在炉体1内存储一定的铁水形成铁浴区，其能够作为c+fe2o3
→
fe+co反应的催化条件，同时，还存储一定的渣形成换热区，换热区一是防止铁浴区铁水直接接触富氧热风被氧化，二是喷溅起的渣将热量从燃烧区带入铁浴区，因此，在本申请中进行熔融还原反应之前，需要在炉体1内贮存一定量液态渣4和液态铁5，此处的液态6渣和液态铁5是经出铁通道302的铁水出口灌入炉体1内，由于密度不同，液态铁5处于液态渣4的下方，下方的液态铁5能够将出铁通道302进行液封，满足炉体1内部喷吹送料和输送燃烧气体的要求。然后进行炉体1内熔融还原反应，反应后的产生的液态渣4和液态铁5在炉体1内不断增加，当出铁通道302的铁水出口处明显观测到有铁水溢出时，此时满足出铁条件，增大炉体1内的压力使得炉体1内的铁水从铁水出口快速溢出，达到出铁的目的。
[0028]
需要说明的是，压力调节件是采用本领域常规技术手段来实现的，例如，在炉外设置一个压力调节阀，该压力调节阀与气泵或者其他气源连接进而实现炉体1内的压力的调节，此处的气源可为氮气或其他不发生反应的气体，此部分为本领域成熟的技术，在此不对其详细阐述。
[0029]
进一步的，将炉体1的出铁口101大小小于出铁通道302的铁水进口的大小，这样使得铁水在流至出铁通道302的铁水进口处时，由于此处的铁水进口压力较小，根据p＝ρgh，f＝ps，那么，此处的液体压力减小，从而保证液体压力较大而影响出铁通道302内铁水液面的影响，保证铁水流量的稳定。
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进一步的，在外壳301内壁还设有800-1200mm厚的铝铬质耐火砖，铝铬耐火砖具有较好的耐高温性，能够保护整个出铁部3的壳体301被铁水侵蚀，同时，还能减缓铁水的降温速度。
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进一步的，为了缓解熔融还原炉在出铁时产生的气体对环境的污染，在外壳301上靠近铁水出口的位置设有防尘罩303，防尘罩303有利于铁水散发的有害气体的聚集，减少向外部扩散的量，防尘罩303上设有烟气吸口304，防尘罩303聚集的有害气体经烟气吸口304进入除尘系统，此处的除尘系统是设置在本装置的外部，可以通过本领域常规的输气管与本装置中的防尘罩连通，利用负压抽气原理进行抽气，由于此部分是本领域熟知的技术，在此不多加赘述。
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进一步的，为了实现铁水温度的实时测定，在防尘罩303上还设有温度检测件305，用于检测铁水温度，温度检测件可采用现有的温度传感器，例如市场上的快速微型热电偶，检测的温度信号传递给转换器，并有显示器输出显示。
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进一步的，为了便于铁水从铁水出口流至铁水包或者炉缸内，在外壳301对应铁水出口的位置设有导流件306，在导流件306内沿导流件306的长度方向设有导流沟306a，同时将导流件306位于外壳301的一端的高度大于导流件306的另一端的高度，这样有利于铁水的流出。
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进一步的，当需要停产检修时，由于出铁通道302内在会存在残留的铁水，为了便
于检修，在出铁部3的底部设有排流口307，该排流口307可以用熔融还原炉浇筑料和炮泥封堵，当需要排除残留的铁水时，通过开口机钻开来实现。
[0035]
进一步的，当外壳301内部需要大修重砌铝铬质耐火砖时，为了便于维修人员进行维修，在外壳301上还设有通过孔和用于密封通过孔的封闭盖2，封闭盖2与通过孔通过法兰连接封闭，维修人员经该通过孔进入炉体1内部，当维修完成后，将封闭盖2通过法兰连接在外壳301上以封闭通过孔。
[0036]
上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
[0037]
本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

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