專利名稱：生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備和應(yīng)用于該設(shè)備的坯塊干燥方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備，包括混合鐵的氧化物和還原劑，將所獲得的混合物制團(tuán)，在干燥器中干燥所得坯塊(團(tuán)塊或球團(tuán))，以及在還原爐中的高溫氣氛下還原所述坯塊。本發(fā)明還涉及干燥坯塊的方法，該方法應(yīng)用于所述設(shè)備。
為了生產(chǎn)還原鐵，第一步是混合鐵礦石粉末，煤粉末和石灰石粉末和粘結(jié)劑，將所得混合物壓制和制團(tuán)處理，形成溫坯塊即生坯。然后將濕坯塊干燥至一定程度，形成干坯塊。干坯塊在還原爐中加熱到高溫，從而鐵礦石中的鐵的氧化物用煤(還原劑)還原成還原鐵。
圖6是說(shuō)明生產(chǎn)還原鐵的傳統(tǒng)設(shè)備的一個(gè)例子。在圓形旋轉(zhuǎn)爐床式還原爐1的上部，設(shè)置有用于引入坯塊(干坯塊)的裝置2，和用于排放熱排放氣體(還原過(guò)程中使用的氣體的殘余形式)的排氣管3。在爐1中，設(shè)置有用于排出還原坯塊P(還原鐵坯塊)的排料器4。在爐1的側(cè)壁圓周上，設(shè)置有許多燃燒器5用于產(chǎn)生熱的還原氣體。
作為原料的煤粉(還原劑)、鐵礦石等與粘結(jié)劑混合，將混合物送入制團(tuán)機(jī)或制塊機(jī)6處理成坯塊(濕坯塊)。然后將所得坯塊送入干燥器7中，在干燥器7中，坯塊在約120-150℃下干燥得到干坯塊。干坯塊由供料裝置2送入還原爐1中的旋轉(zhuǎn)爐床上。
在還原爐1中，燃料和燃燒空氣送入燃燒器5中，產(chǎn)生高溫?zé)釟怏w。該熱氣體沿虛箭頭方向運(yùn)動(dòng)，在該運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在高溫氣氛下對(duì)坯塊(待處理物)施加還原作用。由排氣管3排出的熱排放氣體被水噴霧式初次冷卻器8初次冷卻，然后再被送入熱交換器9，在熱交換器9內(nèi)，所述排放氣體與燃燒空氣進(jìn)行熱交換。此外，所述排放氣體被水噴霧式二次冷卻器10二次冷卻至例如約300℃。然后冷卻后的排放氣體送入干燥器7中用于干燥坯塊。然后，排放氣體通過(guò)集塵器11進(jìn)行凈化并且，然后釋放到大氣環(huán)境中。
當(dāng)還原爐1中的旋轉(zhuǎn)爐床沿圖6中實(shí)箭頭方向旋轉(zhuǎn)將近一周時(shí)，還原后的坯塊P從螺桿式排料器4排出。坯塊通過(guò)排料斜槽12傳送至移動(dòng)式容器13，然后送入下一個(gè)步驟。
在上述常規(guī)的生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備的干燥器7中，從還原爐1中排出的并且為水噴霧型初次冷卻器8和二次冷卻器10所冷卻的熱排放氣體，用作在約120-150℃的溫度下干燥坯塊(溫坯塊)的熱源。即，采用氣流中含量非常豐富的熱排放氣體干燥所述坯塊。因此，在所述設(shè)備剛剛開(kāi)始運(yùn)行后出現(xiàn)的不穩(wěn)定情況下，水分凝結(jié)在濕坯塊表面。因此，濕坯塊之間發(fā)生相互粘結(jié)，因而濕坯塊形成大塊物質(zhì)。在例如恰在開(kāi)始運(yùn)行之后，各種性質(zhì)例如還原爐1的熱排放氣體的溫度、流量并不穩(wěn)定，因此干燥器7中的干燥不穩(wěn)定。這可能造成濕坯塊發(fā)生結(jié)塊。
在這樣的不穩(wěn)定操作期間已經(jīng)在干燥器7中得以處理的濕坯塊中，仍可殘留水分。如果這種濕坯塊在后續(xù)步驟中在還原爐1中快速加熱，坯塊的表面部分會(huì)剝落，或者坯塊破裂。
類似上述干燥器7的干燥器中的加熱氣體，或者在采用來(lái)自熱交換器等的熱空氣作為干燥坯塊(濕坯塊)熱源的干燥器中，如果該加熱氣體的溫度足夠高，可能使坯塊破裂，或者會(huì)由坯塊中的煤形成可燃?xì)怏w。為了避免這種危險(xiǎn)，加熱氣體的最高溫度設(shè)定為200℃或更低。然而，取決于加熱氣體的水分含量等，可設(shè)定高于上述溫度的氣體溫度。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的干燥器采用溫度設(shè)定偏低的加熱氣體，因此干燥坯塊的時(shí)間較長(zhǎng)。
在生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備中，使用煤作為還原劑，如果加熱氣體的溫度充分高，會(huì)由煤產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)(以下稱為VM)，例如CO、CH4、H2O、CO2和N2。因此，氧濃度高時(shí)，煤會(huì)燃燒。一旦在干燥器中形成VM，該VM不能在還原爐在后續(xù)步驟中用作熱源。其缺點(diǎn)是還原爐的熱效率降低。另外，如果加熱氣體的溫度在硫酸的露點(diǎn)(120℃)或更低，會(huì)因?yàn)樵诟稍锲鞯墓艿赖壬闲纬陕稙榘l(fā)生腐蝕。
如上所述，對(duì)于在干燥器中有效地干燥坯塊(濕坯塊)，重要的是控制加熱氣體的溫度。存在對(duì)能夠穩(wěn)定干燥的干燥器的強(qiáng)烈需求。
據(jù)此提出本發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備，該設(shè)備可高效運(yùn)行，在干燥器中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定干燥，并且能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)高質(zhì)量的還原鐵；本發(fā)明還提供應(yīng)用于該設(shè)備的坯塊干燥方法。
作為達(dá)到上述目的一種手段，本發(fā)明的第一方面是一種坯塊的干燥方法，該方法應(yīng)用于生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備中，所述設(shè)備通過(guò)將還原劑粉末和鐵的氧化物粉末在制團(tuán)機(jī)或制塊機(jī)中混合和制團(tuán)處理成坯塊或團(tuán)塊，在干燥器中干燥所述坯塊(球團(tuán)或團(tuán)塊)，并且在高溫氣氛中在還原爐中還原干燥的坯塊，從而生產(chǎn)還原鐵，其中，提供給該干燥器的加熱氣體的溫度范圍基于以下方程設(shè)定硫酸露點(diǎn)≤Tg≤100/40●CH2O+200其中，Tg表示加熱氣體的溫度[℃]，CH2O表示加熱氣體中水分含量[體積％]。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，可設(shè)定適應(yīng)于加熱氣體中水分濃度(水分含量)的高氣體溫度。因此，可以縮短干燥時(shí)間，并可進(jìn)行高效、穩(wěn)定的干燥，從而可穩(wěn)定地生產(chǎn)高質(zhì)量的還原鐵。此外，在干燥器的出口側(cè)的加熱氣體的溫度高于硫酸的露點(diǎn)。因此，幾乎不發(fā)生管道等的酸腐蝕。
在本發(fā)明第一方面的坯塊干燥方法中，生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備可使用煤作為還原劑，加熱氣體的溫度Tg可設(shè)定在Tg≤300℃。從而可防止坯塊破裂或者在干燥器中由煤形成VM。結(jié)果，可防止煤的點(diǎn)燃或使還原爐在后續(xù)步驟中熱效率降低。
本發(fā)明的第二方面是一種生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備，所述設(shè)備包括制團(tuán)機(jī)或制塊機(jī)，還原劑和鐵的氧化物在所述制團(tuán)機(jī)或制塊機(jī)中混合和制團(tuán)處理成坯塊，用于干燥所述坯塊的干燥器，用于在高溫氣氛中還原所述干燥的坯塊的還原爐，用于在從還原爐中排出的熱排放氣體和待送入還原爐中的燃燒空氣之間實(shí)施熱交換的第一熱交換器，和用于冷卻該熱排放氣體的冷卻器，其中，
在第一熱交換器的出口側(cè)設(shè)置用于加熱干燥空氣的第二熱交換器，并且將由第二熱交換器加熱的干燥空氣送入所述干燥器中。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，坯塊(濕坯塊)由水分含量很少的干燥空氣干燥。因此，不會(huì)發(fā)生坯塊之間的相互粘結(jié)(防止了坯塊形成大塊)，坯塊均勻干燥。由于坯塊均勻干燥，在坯塊中未殘留水分，因此，在還原爐中，在后續(xù)步驟中避免了坯塊的表面部分剝落或坯塊破裂。此外，形成了高質(zhì)量的干燥坯塊，將這些坯塊送入旋轉(zhuǎn)爐床式還原爐中將能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)高質(zhì)量的還原鐵。
在作為本發(fā)明第二方面的生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備中，所述冷卻器可以是設(shè)置在第一熱交換器上游的水噴霧型第一冷卻器，可在該第一冷卻器的分流路徑上設(shè)置空氣引入型第二冷卻器，并可設(shè)置用于開(kāi)關(guān)一個(gè)閥的控制裝置，該閥安裝在所述分流路徑上游的分支處，用于根據(jù)熱排放氣體的流量和坯塊送入干燥器中的流量之間的平衡選擇或者第一冷卻器或者第二冷卻器。因此，除取得與本發(fā)明第二方面相同作用和效果外，第一熱交換器和第二熱交換器的熱效率增大了。因此，可在干燥器中進(jìn)行更為有效和穩(wěn)定的干燥。
此外，在作為本發(fā)明第二方面的生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備中，可以在干燥器的干燥空氣引入側(cè)設(shè)置用于產(chǎn)生熱氣體的熱風(fēng)爐(hotstove)，并向干燥器提供由該熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱氣體和由第二熱交換器加熱的干燥空氣。因此，除取得與本發(fā)明第二方面相同作用和效果外，還可更容易地調(diào)節(jié)供給干燥器的干燥氣體的溫度和流量。
本發(fā)明的第三方面是一種生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備，所述設(shè)備通過(guò)將還原劑粉末和鐵的氧化物粉末在制團(tuán)機(jī)或制塊機(jī)中混合和制團(tuán)處理成坯塊或團(tuán)塊，在干燥器中干燥所述坯塊，并且在高溫氣氛中在還原爐中還原干燥的坯塊而生產(chǎn)還原鐵，其中，在干燥器的干燥氣體引入側(cè)設(shè)置用于產(chǎn)生熱氣體的熱風(fēng)爐，并向該干燥器提供由該熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱氣體作為干燥氣體。
根據(jù)本發(fā)明的該方面，除由取得與本發(fā)明第二方面相同作用和效果外，還具有的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)任意調(diào)節(jié)熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱氣體的溫度和流量從而容易地控制干燥器的操作。
由下面的描述及附圖，本發(fā)明的上述及其它目的，特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，所述附圖中

圖1(a)的數(shù)據(jù)示出了本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案的坯塊(濕坯塊，WGC)干燥過(guò)程的條件和結(jié)果；圖1(b)示出了加熱氣體中水分含量和其溫度的關(guān)系；圖2示出的是本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方案的用于生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3示出的是本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施方案的用于生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4示出的是本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施方案的用于生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5示出的是本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施方案的用于生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6示出的是用于生產(chǎn)還原鐵的傳統(tǒng)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
現(xiàn)在，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案詳細(xì)介紹，所述實(shí)施方案決非要對(duì)本發(fā)明加以限制。圖1(a)的數(shù)據(jù)示出了按照本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案的坯塊(濕坯塊，WGC)干燥方法的條件和結(jié)果。圖1(b)示出了加熱氣體中水分含量和其溫度的關(guān)系。
如圖1(a)和圖1(b)所示，本發(fā)明人對(duì)生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備進(jìn)行了研究，所述設(shè)備通過(guò)將還原劑粉末和鐵的氧化物粉末在制團(tuán)機(jī)混合、制團(tuán)處理為坯塊或在制塊機(jī)中混合和制塊處理成團(tuán)塊，在干燥器中干燥所述坯塊，并且在高溫氣氛中在還原爐中還原干燥的坯塊從而生產(chǎn)還原鐵。從這些實(shí)驗(yàn)中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)對(duì)用于干燥在干燥器中的坯塊的加熱氣體的溫度范圍進(jìn)行設(shè)定的方法，該溫度范圍是關(guān)于水份濃度的函數(shù)。在下面給出該方程。在圖1(a)的“VM產(chǎn)生”欄目中，○表示不產(chǎn)生VM，×表示產(chǎn)生VM。在“坯塊破裂”欄目中，○表示坯塊不破裂，×表示坯塊破裂。在“評(píng)價(jià)”欄目中，●表示VM產(chǎn)生和坯塊破裂同時(shí)為○的情況，×表示VM產(chǎn)生和坯塊破裂中之一或同時(shí)為×的情況。在圖1(a)和1(b)中，加熱氣體的總體流動(dòng)速率為5.0m/s或更低。
硫酸露點(diǎn)≤Tg≤100/40●CH2O+200其中，Tg表示加熱氣體的溫度[℃]，CH2O表示加熱氣體中水分濃度[體積％]。
根據(jù)該方程，可設(shè)定適應(yīng)于加熱氣體中水分濃度(水分含量)的高氣體溫度。因此，可以縮短干燥時(shí)間，并可進(jìn)行高效、穩(wěn)定的干燥，從而可穩(wěn)定地生產(chǎn)高質(zhì)量的還原鐵。此外，在干燥器的出口側(cè)的加熱氣體的溫度高于硫酸的露點(diǎn)。因此，幾乎不發(fā)生管道等的酸腐蝕。
在生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備中，使用含有VM的煤作為還原劑，加熱氣體的溫度Tg可設(shè)定在Tg≤300℃。從而可防止坯塊破裂或者在干燥器中由煤的VM蒸發(fā)。結(jié)果，可防止煤的點(diǎn)燃或使還原爐在后續(xù)步驟中熱效率降低。
如上所述，可根據(jù)本實(shí)施方案，設(shè)定適應(yīng)于加熱氣體中水分濃度(水分含量)的高氣體溫度。因此，在如圖6所示的鐵氧化物的還原設(shè)備中，可防止在還原爐中發(fā)生坯塊破裂或者濕坯塊形成大塊和發(fā)生坯塊的表面部分剝落，該設(shè)備通過(guò)水噴霧型初次冷卻器和水噴霧型二次冷卻器冷卻來(lái)自還原爐的熱排放氣體，該設(shè)備還具有使用該冷卻后的熱排放氣體作為加熱氣體的干燥器。顯而易見(jiàn)的是，本實(shí)施方案可應(yīng)用于具有使用來(lái)自熱交換器等的熱空氣作為熱源以干燥坯塊(濕坯塊)的干燥器的鐵氧化物還原設(shè)備中。圖2示出的是本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方案的用于生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2中，與解釋現(xiàn)有技術(shù)時(shí)的圖6相同的部件具有相同的參考號(hào)，因此省卻了重復(fù)的解釋。
在本實(shí)施方案中，提供了用于加熱引入空氣的熱交換器20。向干燥器7提供已經(jīng)由熱交換器20加熱了的干燥空氣。坯塊(濕坯塊)由該水分含量很少的干燥空氣干燥。
如圖2所示，本發(fā)明的熱交換器20(本發(fā)明第二方面的第二熱交換器)設(shè)置在熱交換器9(本發(fā)明第二方面的第一熱交換器)的出口側(cè)。該熱交換器20加熱引入空氣，例如將恒定量的引入空氣通過(guò)一個(gè)管子，并且在該管外流動(dòng)來(lái)自熱交換器9的熱排放氣體，進(jìn)行熱交換。該加熱了的引入空氣用作干燥氣體送入干燥器7。
在熱交換器20的出口側(cè)可設(shè)置水噴霧型二次冷卻器10，用于冷卻來(lái)自熱交換器20的熱排放氣體。在二次冷卻器10的出口側(cè)可設(shè)置集塵器11，用于凈化冷卻后的熱排放氣體。其它部件與介紹現(xiàn)有技術(shù)的圖6相同，省卻有關(guān)解釋。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，作為原料的煤(還原劑)粉末和鐵礦石(氧化鐵)粉末由制團(tuán)機(jī)或制塊機(jī)6制團(tuán)處理成坯塊，由干燥器7干燥所述坯塊，然后，干燥后的坯塊(干坯塊)送入還原爐1的進(jìn)料裝置2。
供入干燥器7中的干燥空氣是由熱交換器20加熱的引入空氣。該引入空氣作為上游流體(upflow)由在干燥器7下部的入口流入，并干燥所述坯塊(濕坯塊)。然后，該干燥空氣作為下游流體(downflow)經(jīng)出口排出體系，再釋放到大氣中。在干燥器7中，用水分含量很少的干燥空氣干燥坯塊(濕坯塊)。因此，防止了水分凝結(jié)和沉積在坯塊上。因此，不會(huì)發(fā)生坯塊之間相互粘結(jié)，坯塊得以均勻干燥。
當(dāng)還原爐1中的旋轉(zhuǎn)爐床旋轉(zhuǎn)將近一周時(shí)，供入旋轉(zhuǎn)爐床上的干燥后的坯塊(干坯塊)利用由供給了燃料和燃燒空氣的燃燒器5的燃燒產(chǎn)生的輻射熱發(fā)生還原作用。還原后的坯塊P由螺桿式排料器4排出，通過(guò)排料斜槽12傳送至移動(dòng)式容器13，然后送入下一個(gè)步驟。
熱排放氣體從排放氣體管3排放，并為水噴霧型初次冷卻器8初步冷卻，然后送入熱交換器9，在熱交換器9中，該排放氣體與燃燒空氣進(jìn)行熱交換。此外，該排放氣體送入熱交換器20與引入空氣進(jìn)行熱交換，然后為水噴霧型二次冷卻器10二次冷卻。之后，冷卻后的排放氣體送入集塵器11，進(jìn)行凈化處理，然后排放入大氣。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方案，用于加熱引入空氣的熱交換器20設(shè)置在熱交換器9的出口側(cè)。該加熱了的引入空氣用作干燥空氣送入干燥器7。這樣，采用水分含量很少的干燥空氣干燥坯塊(濕坯塊)。因此，不會(huì)發(fā)生坯塊之間的相互粘結(jié)(防止了坯塊長(zhǎng)大形成大塊)，坯塊均勻干燥。因?yàn)榕鲏K均勻干燥，在坯塊中未殘留水分，因此，在還原爐中，在后續(xù)步驟中避免了坯塊的表面部分剝落或坯塊破裂。此外，形成了高質(zhì)量的干坯塊，將這些坯塊送入旋轉(zhuǎn)爐床式還原爐中將能夠穩(wěn)定地生產(chǎn)高質(zhì)量的還原鐵。
還在本實(shí)施方案中，干燥器7中加熱氣體(引入空氣)的溫度可通過(guò)采用第一實(shí)施方案所示方程根據(jù)該加熱氣體中水分濃度(水分含量)來(lái)控制，從而進(jìn)一步改進(jìn)干燥效率。圖3示出的是本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施方案的用于生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖3中，與解釋現(xiàn)有技術(shù)時(shí)的圖6和解釋第二實(shí)施方案的圖2中相同的部件使用相同的參考號(hào)，因此省卻了重復(fù)的解釋。
在本實(shí)施方案中，設(shè)置分流通路21，用于對(duì)第二實(shí)施方案的初次冷卻器8(在前述的本發(fā)明的任選的方面中的第一冷卻器)進(jìn)行分流，在分流通路21上設(shè)置空氣引入型冷卻器(在前述的本發(fā)明的任選的方面中的第二冷卻器)22，設(shè)置用于開(kāi)關(guān)閥23的控制器(控制裝置)24，該閥23安裝在所述分流通路21上游的分支處，用于根據(jù)熱排放氣體的流量和坯塊送入干燥器7中的流量之間的平衡選擇或者初次冷卻器8或者冷卻器22。詳言之，控制器24接收來(lái)自流量計(jì)25的探測(cè)信號(hào)和設(shè)置于干燥器7中的流量計(jì)(未示出，用于檢測(cè)送入干燥器7中的坯塊(濕坯塊)的流量)的探測(cè)信號(hào)，流量計(jì)25位于排放氣體排放管3的下游，用于檢測(cè)熱排放氣體的流量。
根據(jù)本實(shí)施方案，除取得與本發(fā)明第二方面相同作用和效果外，熱交換器9和熱交換器20的熱效率增大了，例如在設(shè)備剛剛開(kāi)始運(yùn)行時(shí)的不穩(wěn)定的情況下，這是利用將熱排放氣體通過(guò)空氣引入型冷卻器22而不是將熱排放氣體通過(guò)初次冷卻器8而實(shí)現(xiàn)的。因此，可在干燥器7中進(jìn)行更為有效和穩(wěn)定的干燥。此時(shí)，防止了水分凝結(jié)在濕坯塊表面，以及隨后坯塊之間發(fā)生相互粘結(jié)，從而坯塊形成大塊物質(zhì)的情況。因此，在還原爐中，在后續(xù)步驟中避免了坯塊的表面部分剝落或坯塊破裂。
還在本實(shí)施方案中，干燥器7中加熱氣體(引入空氣)的溫度可采用第一實(shí)施方案的方程根據(jù)該加熱氣體中水分濃度(水分含量)設(shè)定，從而進(jìn)一步改進(jìn)干燥效率。
作為本實(shí)施方案的一個(gè)變化，初次冷卻器8可以是具有水管線和空氣管線的冷卻器，而不是具有分流通路21?？刂破?4根據(jù)熱排放氣體的流量和坯塊送入干燥器中的流量之間的平衡選擇或者水管線或者空氣管線。圖4示出的是本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施方案的用于生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖4中，與解釋現(xiàn)有技術(shù)時(shí)的圖6和解釋第二實(shí)施方案的圖2中相同的部件使用相同的參考號(hào)，因此省卻了重復(fù)的解釋。
本實(shí)施方案對(duì)應(yīng)于圖2的第二實(shí)施方案，其中，在干燥器7的干燥空氣引入側(cè)另外設(shè)置熱風(fēng)爐30，該熱風(fēng)爐與位于干燥器7下部的干燥空氣入口相通，從而由該熱風(fēng)爐30產(chǎn)生的熱氣體和來(lái)自熱交換器20的干燥引入空氣一起經(jīng)該入口提供。
送入干燥器7的干燥空氣是由熱交換器20加熱的引入空氣和補(bǔ)充添加的由熱風(fēng)爐30產(chǎn)生的熱氣體的復(fù)合。該復(fù)合流體作為上游流體經(jīng)過(guò)位于干燥器7下部的干燥空氣入口流入，并干燥坯塊(濕坯塊)。然后，該流體作為下游流體通過(guò)一個(gè)出口排出體系，釋放到大氣中。在干燥器7中，采用水分含量少的干燥空氣干燥濕坯塊。因此，防止了水分在濕坯塊上凝結(jié)。因此，不會(huì)發(fā)生濕坯塊相互粘結(jié)，濕坯塊得以均勻干燥。
根據(jù)從熱交換器20供入的干燥空氣的溫度和流量的變化，調(diào)節(jié)來(lái)自熱風(fēng)爐30的熱氣體的溫度和流量，從而可方便地控制干燥器7的運(yùn)行。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方案，同時(shí)提供用于加熱干燥空氣的熱交換器20和用于產(chǎn)生熱氣體的熱風(fēng)爐30，向干燥器7同時(shí)提供干燥空氣和熱氣體。因此，除獲得與第二實(shí)施方案相同的作用和效果外，還具有的可方便地控制供入干燥器7中的干燥空氣的溫度和流量?jī)?yōu)點(diǎn)。圖5示出的是本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施方案的用于生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖5中，與解釋現(xiàn)有技術(shù)時(shí)的圖6和解釋第二實(shí)施方案的圖2中相同的部件使用相同的參考號(hào)，因此省卻了重復(fù)的解釋。
本實(shí)施方案對(duì)應(yīng)于圖2的第二實(shí)施方案，其中不采用熱交換器20，而僅僅在于燥器7的干燥氣體引入側(cè)設(shè)置熱風(fēng)爐30，該熱風(fēng)爐30與位于干燥器7下部的干燥氣體入口相通，從而通過(guò)該入口提供由熱風(fēng)爐30產(chǎn)生的熱氣體。其它結(jié)構(gòu)與第二實(shí)施方案相同。
供入干燥器7的干燥氣體是由熱風(fēng)爐30產(chǎn)生的熱氣體。由熱風(fēng)爐30產(chǎn)生的該熱氣體作為上游流體經(jīng)過(guò)位于干燥器7下部的干燥氣體入口流入，并干燥坯塊(濕坯塊)。然后，該熱氣體作為下游流體通過(guò)一個(gè)出口排出體系，釋放到大氣中。在干燥器7中，采用水分含量少的干燥氣體干燥濕坯塊。因此，防止了水分在濕坯塊上凝結(jié)。因此，不會(huì)發(fā)生濕坯塊相互粘結(jié)，濕坯塊得以均勻干燥。
上述結(jié)構(gòu)消除了來(lái)自還原爐1的熱排放氣體溫度和流量的影響。通過(guò)任意調(diào)節(jié)來(lái)自熱風(fēng)爐30的熱氣體的溫度和流量，從而可方便地控制干燥器7的運(yùn)行。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方案，設(shè)置了用于產(chǎn)生熱氣體的熱風(fēng)爐30，該熱氣體作為干燥氣體供給干燥器7。因此，除獲得與第二實(shí)施方案相同的作用和效果外，還具有的可方便地控制供入干燥器7中的干燥氣體的溫度和流量?jī)?yōu)點(diǎn)。
盡管以如上方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但顯而易見(jiàn)的是，描述本發(fā)明的方式可以進(jìn)行多方面變化。這種變化不應(yīng)被認(rèn)為偏離本發(fā)明的精神和范圍，而且，所有的對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)人員顯而易見(jiàn)的修正都包括在后面的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1．一種干燥坯塊的方法，該方法應(yīng)用于生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備中，所述設(shè)備通過(guò)將還原劑粉末和鐵的氧化物粉末在制團(tuán)機(jī)中混合并制團(tuán)處理成坯塊或在制塊機(jī)中混合和制塊處理成團(tuán)塊、在干燥器中干燥所述坯塊、并且在高溫氣氛中在還原爐中還原干燥的坯塊而生產(chǎn)還原鐵，其中，提供給該干燥器的加熱氣體的溫度范圍基于以下方程設(shè)定硫酸露點(diǎn)≤Tg≤100/40●CH2O+200其中，Tg表示加熱氣體的溫度[℃]，CH2O表示加熱氣體中水分含量[體積％]。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的干燥坯塊的方法，其中，所述生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備使用煤作為還原劑，加熱氣體的溫度Tg設(shè)定在Tg≤300℃。
3．一種生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備，所述設(shè)備包括用于將還原劑和鐵的氧化物混合和制團(tuán)處理成坯塊的制團(tuán)機(jī)或制塊機(jī)，用于干燥所述坯塊的干燥器，用于在高溫氣氛中還原所述干燥的坯塊的還原爐，用于在從還原爐中排出的熱排放氣體和待送入還原爐中的燃燒空氣之間實(shí)施熱交換的第一熱交換器，和用于冷卻該熱排放氣體的冷卻器，其中，在第一熱交換器的出口側(cè)設(shè)置用于加熱干燥空氣的第二熱交換器，并且將由第二熱交換器加熱的干燥空氣送入所述干燥器中。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備，其中，所述冷卻器是設(shè)置在第一熱交換器上游的水噴霧型第一冷卻器，在對(duì)該第一冷卻器分流的路徑上設(shè)置一個(gè)空氣引入型第二冷卻器，并設(shè)置用于開(kāi)關(guān)一個(gè)閥的控制裝置，該閥安裝在所述分流路徑上游的分支處，用于根據(jù)熱排放氣體的流量和坯塊送入干燥器中的流量之間的平衡選擇或者第一冷卻器或者第二冷卻器。
5．根據(jù)權(quán)利要求3的生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備，其中，在干燥器的干燥空氣引入側(cè)設(shè)置用于產(chǎn)生熱氣體的熱風(fēng)爐，并向干燥器提供由該熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱氣體和由第二熱交換器加熱的干燥空氣。
6．一種生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備，所述設(shè)備通過(guò)將還原劑粉末和鐵的氧化物粉末在制團(tuán)機(jī)中混合并制團(tuán)處理成坯塊或在制塊機(jī)中混合和制塊處理成團(tuán)塊，在干燥器中干燥所述坯塊，并且在高溫氣氛中在還原爐中還原干燥的坯塊而生產(chǎn)還原鐵，其中，在干燥器的干燥氣體引入側(cè)設(shè)置用于產(chǎn)生熱氣體的熱風(fēng)爐，并向該干燥器提供由該熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱氣體作為干燥氣體。
全文摘要
生產(chǎn)還原鐵的設(shè)備和應(yīng)用于該設(shè)備的干燥坯塊的方法。該設(shè)備包括將還原劑煤和作為鐵氧化物的鐵礦石混合制團(tuán)成坯塊的制團(tuán)機(jī)或制塊機(jī),干燥坯塊的干燥器,在高溫還原干坯塊的旋轉(zhuǎn)爐床還原爐,在該爐的熱排放氣體和待送入該爐的燃燒空氣間熱交換的第一熱交換器,和冷卻熱排放氣體的冷卻器。在第一熱交換器出口側(cè)設(shè)置加熱干燥空氣用的第二熱交換器,并將由其加熱的干燥空氣送入干燥器干燥所述坯塊。因此可高效穩(wěn)定地實(shí)施干燥,并穩(wěn)定地生產(chǎn)高質(zhì)量還原鐵。
文檔編號(hào)C21B13/10GK1288961SQ0012270
公開(kāi)日2001年3月28日 申請(qǐng)日期2000年8月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月17日
發(fā)明者神川進(jìn), 平田耕一, 藤岡宏規(guī), 水城英明, 佐藤惠一 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社