本專利涉及含鐵固廢處理的轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)直接還原鐵領(lǐng)域，適用于轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵的水淬處理。
背景技術(shù)：
長期以來，電爐煉鋼用鐵源原料等問題制約了中國電爐鋼生產(chǎn)的發(fā)展。國內(nèi)目前電爐煉鋼鐵源原料主要來源于進口廢鋼、生鐵塊、熱鐵水和直接還原鐵。其中，直接還原鐵鐵質(zhì)純凈，碳含量低，可采用連續(xù)加料方式，能夠最大限度的發(fā)揮了電爐煉鋼能力，是優(yōu)質(zhì)的電爐煉鋼最佳殘余元素稀釋劑和鐵源材料。
“碳基轉(zhuǎn)底爐+磨礦磁選”生產(chǎn)高鐵品位直接還原鐵工藝，可針對我國低品位、難選冶鐵礦，以及鋼鐵冶金企業(yè)大量冶金粉塵固廢難以利用的現(xiàn)狀，并基于我國以煤為主要能源消費的基本國情，以內(nèi)配碳球團或團塊為原料，在1250～1350℃高溫環(huán)境下，經(jīng)過20～40min的還原處理，先獲得金屬化率達60％以上的直接還原鐵球團(DRI)，經(jīng)過冷卻、磨礦、磁選后，可消除摻入煤灰和固廢含鐵原料引入直接還原鐵中的脈石和S，獲得鐵品位達90％以上，鐵回收率80％以上，密度＞2t/m3的高品位直接還原鐵塊，能有效滿足電爐煉鋼直接還原鐵的使用要求。目前“碳基轉(zhuǎn)底爐+磨礦磁選”生產(chǎn)直接還原鐵工藝已經(jīng)在國內(nèi)逐步推廣，并取得了一定的有效經(jīng)濟收益。
“碳基轉(zhuǎn)底爐+磨礦磁選”生產(chǎn)直接還原鐵工藝，由于轉(zhuǎn)底爐排出的物料溫度達1000℃，必須進行冷卻后，才能實施運輸，進行磨礦磁選，以獲得高鐵品位的直接還原鐵塊。
實施對轉(zhuǎn)底爐生產(chǎn)的高溫物料的冷卻，現(xiàn)階段主要采取兩種方式，一種是水淬方式，一種是氣冷方式。水淬方式，換熱強度大，效率高，設(shè)備投資和建設(shè)費用低，是目前建設(shè)單位主要采用的方式；氣冷方式，主要采用蒸汽和氮氣進行換熱，換熱強度較低，蒸汽和氮氣熱量需要重新?lián)Q熱降溫才能循環(huán)使用，介質(zhì)消耗高，設(shè)備投資和建設(shè)費用高，回收期較長，且生產(chǎn)穩(wěn)定性較差，技術(shù)方面還有待進一步完善。
現(xiàn)階實施水淬冷卻從轉(zhuǎn)底爐排出的高溫直接還原鐵球團的具體技術(shù)介紹較少，常規(guī)技術(shù)路線是是通過轉(zhuǎn)底爐排料機械，將高溫物料通過溜管，卸入轉(zhuǎn)底爐側(cè)的深水池中，并采用撈渣機械將冷卻料，轉(zhuǎn)運至地面貯存?zhèn)}內(nèi)，以便運輸。由于撈渣機械尾部置于深水池中，設(shè)備在熱水中浸泡，設(shè)備老化嚴重，且深水池底部擠滿冷卻料，對撈渣機械尾部底座的推擠，易引起設(shè)備卡死，加大了運轉(zhuǎn)過程中阻力，設(shè)備運行的故障率較高，底座在深水池中檢修困難，難以滿足連續(xù)化生產(chǎn)要求。
因此有必要提出一種新的技術(shù)方案解決以上問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的是提供一種對轉(zhuǎn)底爐處理含鐵固體廢棄物生產(chǎn)的直接還原鐵的水淬裝置，以期實現(xiàn)直接還原鐵的冷卻，便于輸送、磨礦、磁選和壓塊，以最終滿足電爐煉鋼用直接還原鐵作冷卻劑的要求。
為達到上述目的，本實用新型可采用如下技術(shù)方案：
一種轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵水淬裝置，包括轉(zhuǎn)底爐、沖制裝置、連接轉(zhuǎn)底爐和沖制裝置的熱DRI溜管、熱水池、自沖制裝置延伸入熱水池中的分配器、位于分配器上方的第一輸送裝置、橫向筒形離心脫水器、位于第一輸送裝置輸出端下方的貯料倉、位于貯料倉出料口下方的第二輸送裝置、位于第二輸送裝置輸出端下方的集水池、冷卻水池；分配器和第一輸送裝置均位于橫向筒形離心脫水器中的筒空腔內(nèi)；熱DRI溜管進入沖制裝置的入口處設(shè)有連接冷卻水池的高壓冷卻水噴口。
進一步的，所述熱水池及橫向筒形離心脫水器的上方罩設(shè)有蒸汽罩；所述沖制裝置上方罩設(shè)有蒸汽排煙筒，蒸汽排煙筒與蒸汽罩連通；所述蒸汽排煙筒中還設(shè)有在蒸汽排煙筒上部的冷卻水噴頭。
進一步的，還設(shè)有過濾池和熱水泵；其中熱水池通過管道與過濾池連通，熱水池與過濾池連通管道端部設(shè)有過濾網(wǎng)，熱水池液面上方設(shè)有補水管口，接外部供水管網(wǎng)；熱水泵通過管道與熱水池和蒸汽排煙筒下部室連通。
進一步的，所述第一輸送裝置下方設(shè)有第一回水渠，第一回水渠的回水端位于熱水池上；所述第二輸送裝置下方設(shè)有第二回水渠，第二回水渠的回水端處還設(shè)有回收第二回水渠中回流水的集水池。
進一步的，所述冷卻水池上方設(shè)有冷卻器，且設(shè)有第一冷卻泵及第二冷卻泵，第一冷卻泵將冷卻器和高壓冷卻水噴口連通，該第二冷卻泵將過濾池和冷卻器連通。
進一步的，還設(shè)有位于第二輸送裝置下方的可逆膠帶機，可逆膠帶機的兩端下方均設(shè)有貯料倉入口。
有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果包括：
(1)采用高壓冷卻水沖制轉(zhuǎn)底爐高溫?zé)崃?，利用水壓頭實施物料的運轉(zhuǎn)，并在脫水器中完成脫水，最終可實現(xiàn)冷卻后直接還原鐵球團控制溫度為～50℃，含水率15～20％；
(2)系統(tǒng)冷卻水成本低，循環(huán)率高；
(3)系統(tǒng)充分考慮了蒸汽造成的用水損耗以及物料表水外溢，采用冷卻和設(shè)置回水渠最大限度回收了水資源，并加以循環(huán)利用；
(4)脫水器四周為格柵濾網(wǎng)制成，使系統(tǒng)能夠最大限度地收得冷卻后的直接還原鐵球團，避免現(xiàn)有技術(shù)水淬細渣粒沉積于熱水池中，對渣粒回收較為困難的問題；
(5)與現(xiàn)有技術(shù)相比，系統(tǒng)傳動設(shè)施置于熱水池上，檢修更換方便，作業(yè)率高。
附圖說明
圖1是本實用新型轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵水淬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖進一步描述本實用新型的技術(shù)方案。
如圖1所示，本實用新型公開一種轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵水淬裝置，包括生產(chǎn)高溫直接還原鐵的轉(zhuǎn)底爐1、沖制裝置3、連接轉(zhuǎn)底爐1和沖制裝置3的熱DRI溜管2、熱水池11、自沖制裝置3延伸入熱水池11中的分配器4、位于分配器4上方的第一輸送裝置6(在本實施方式中為膠帶機6)、橫向筒形離心脫水器5、位于第一輸送裝置6輸出端下方的貯料倉8、位于貯料倉8出料口下方的第二輸送裝置10(在本實施方式中為膠帶機10)、位于第二輸送裝置10輸出端下方的集水池13、冷卻水池15、連通熱水池11的過濾池12和熱水泵11-1；熱DRI溜管2進入沖制裝置3的入口處設(shè)有連接冷卻水池15的高壓冷卻水噴口，用以噴出高壓冷卻水至自熱DRI溜管2送出的高溫直接還原鐵物料；熱水池11及橫向筒形離心脫水器5的上方罩設(shè)有蒸汽罩16；沖制裝置3上方罩設(shè)有蒸汽排煙筒17，蒸汽排煙筒17與蒸汽罩16通過阻燃、耐熱極限溫度為200℃的高分子材質(zhì)管道連通；所述蒸汽排煙筒17中還設(shè)有在蒸汽排煙筒17上部的冷卻水噴頭18，該冷卻水噴頭18接外部管網(wǎng)。熱水池11通過管道與過濾池12連通，熱水池11與過濾池12連通管道端部設(shè)有過濾網(wǎng)，熱水池11液面上方設(shè)有補水管口，接外部供水管網(wǎng)；熱水泵11-1通過管道與熱水池11和蒸汽排煙筒17下部室連通。其中，分配器4和第一輸送裝置6均位于橫向筒形離心脫水器5中的筒空腔內(nèi)。，還設(shè)有位于第二輸送裝置10下方的可逆膠帶機7，可逆膠帶機7的兩端下方均設(shè)有貯料倉8入口。
進一步的，為了充分循環(huán)利用整個裝置中的水資源，通過上述的冷卻水噴頭18對蒸汽排煙筒17中的蒸汽進行冷卻成回收水落入熱水池11中。以及，在第一輸送裝置6下方設(shè)有第一回水渠19，第一回水渠19的回水端位于熱水池11上可以將回收水重新返回至熱水池11中；所述第二輸送裝置10下方設(shè)有第二回水渠19-1，第二回水渠19-1的回水端處還設(shè)有回收第二回水渠中回流水的集水池13。第一、第二回水渠回水端處還設(shè)有擋渣過濾板19-2以防止有廢渣回流入熱水池11和集水池13。
進一步的，所述冷卻水池15上方設(shè)有冷卻器14，且設(shè)有第一冷卻泵15-1及第二冷卻泵12-1，第一冷卻泵15-1將冷卻器14和高壓冷卻水噴口連通，該第二冷卻泵12-1將過濾池12和冷卻器14連通。
而在上述轉(zhuǎn)底爐直接還原鐵水淬裝置的基礎(chǔ)上，本實用新型還公開該裝置的使用方法，該使用方法的技術(shù)方案為：
轉(zhuǎn)底爐1生產(chǎn)的高溫直接還原鐵經(jīng)熱DRI溜管2，排入沖制裝置3中，所述高壓冷卻水噴口噴出高壓冷卻水將高溫直接還原鐵帶入分配器4內(nèi)，經(jīng)分配器4卸入橫向筒形離心脫水器5筒空腔中；橫向筒形離心脫水器5作圓周運動脫去冷卻物料的表水，冷卻物料自橫向筒形離心脫水器5頂部跌落至第一輸送裝置6上，并轉(zhuǎn)運且卸入貯料倉8中；冷卻物料自貯料倉8自卸料閥9卸至第二輸送裝置10上用以將冷卻物料運出。這里可以進一步確定沖裝裝置內(nèi)高壓水水壓為0.2～0.3MPa，水質(zhì)為濁環(huán)水，水溫為30～40℃，料水比t/m3正常為1：5～1：8；料流速控制為0.5～1t/min；脫水器圓周運動速度為0.3～1.4r/min。而第二冷卻泵12-1將熱水自過濾池12送入冷卻器14中冷卻至30～40℃；并匯集至冷卻池15中；由第一冷卻泵15-1經(jīng)高壓冷卻水噴口送至沖制裝置3中，用于對高溫直接還原球團的水淬冷卻；第一冷卻泵15-1出口壓力為0.2～0.3MPa。
而結(jié)合上述充分循環(huán)利用整個裝置中的水資源的說明，高溫直接還原球團水淬冷卻過程中產(chǎn)生的蒸汽排入蒸汽排煙筒17中，在蒸汽排煙筒17上部設(shè)置有冷卻水噴頭18，用于蒸汽降溫，重新形成液態(tài)水，回流至熱水池11中；并且通過第一回水渠、第二回水渠將第一輸送裝置及第二輸送裝置上的溢出水收集重復(fù)利用。
本實用新型的具體實現(xiàn)方法和途徑很多，以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。