[其他]顆粒循環快速流化床等離子電熔系統

無效

• 申請號: 85202680
• 申請日: 1985-07-04
• 公開（公告）號: CN85202680U
• 公開（公告）日: 1986-06-04
• 發明（設計）人: 廖斬西
• 申請（專利權）人: 廖斬西
• 主分類號: C21B13/12
• 分類號: C21B13/12;F23C11/02
• 代理公司: 北京工業大學專利代理事務所
• 代理人: 樓艮基

顆粒循環快速流化床等離子電熔系統，可用于以煤粉直接還原低品位高硫貧鐵礦粉連續煉鋼中。特別適合辦小鋼鐵工業。

用普通流化床直接還原煉鐵，因沒有高效旋風除塵器，故氣速不能太高，顆粒也不能循環。為達到較高的金屬化率只能采用多層流化床，但結構復雜，且只有一個沸騰爐，達不到百分之百的金屬化率，脫硫脫磷也不完全，故不能直接應用低品高位硫貧鐵礦煉鐵，也由于其返回旋風除塵器的除塵效率低，使排出的尾氣中含塵過多，有毒氣體的濃度也達不到國家規定的排放標準，綜合利用不好，污染嚴重，更由于沒有等離子電熔配套，無法實現連續煉鋼。本發明的特征在于，它是一種在很高氣速下顆粒循環的、氧化與還原反應分別進行的、反應極為強化的沸騰焙燒的等離子電熔系統。它主要由氧化沸騰爐、還原沸騰爐、電螺管旋流分離器和等離子電熔裝置構成。在氧化沸騰爐中設計有上下互相連通的氧化快速床焙燒段和氧化沸騰床焙燒段，快速床出口與可帶電或可不帶電的螺管旋流分離器的進口相通，后者的灰斗通過飛灰返燒管與沸騰床相聯通。這樣，螺管旋流分離器分離出來的飛灰就可通過飛灰返燒管自動返回沸騰床循環進行流化反應。低品位的硫鐵礦粉經給料裝置從沸騰床頂部加入，空氣用爐前鼓風機從沸騰床底部經導流板從切線方向吹入。只要把沸騰床的氣流速度設計得大大超過流態化第二臨界速度，就能使氣流中的含塵濃度達到過飽和程度，沸騰層處于過飽和沉降狀態，這是本發明與一般流態化沸騰層的根本區別所在。在還原沸騰爐中也設計有上下互相連通著的快速氣流床和返渣沸騰床，快速氣流床的出口又與螺管旋流分離器的進口相連通，后者的灰斗又通過自動返渣管與返渣沸騰床相通。這樣，從螺管旋流分離器分離出來的固體顆粒就可由此返回沸騰床層中循環流化。煤粉經給料裝置從沸騰床頂部加入，必要時還可從爐側噴射柴油以強化還原氣氛。其空氣也是按與氧化沸騰爐相同的方式通入的。這兩個爐沸騰床的內壁都有通高壓冷卻水的螺旋盤管作水冷壁和汽冷壁以平衡系統熱量，調節爐溫。氧化沸騰爐的全部固體顆粒則由其爐底的渣塵連通管自動流入到還原沸騰爐的返渣沸騰床中，本發明的等離子電熔裝置則被設計成一個可活動的臥式電爐熔煉車，直接裝在還原沸騰爐的底部，不需要在爐內裝風帽和密孔板。電螺管旋流分離器的特點是：它的各段螺旋導流葉片使含塵氣體在多次旋流過程中氣固二相很快分離，其分離效率很高且又能立即將分離出來的固體顆粒趁熱自動返回沸騰床中循環流化反應。在螺管旋流分離器內還可裝有高壓靜電發生器，電暈線實行靜電除塵。因此，雖然氣速極高但排出系統的塵粒甚微。

由于以上這些結構特征，就使本系統具有以下突出的優點：

1、脫硫、脫磷完全：Fe₂O₃還原完全，金屬化率可高達100％。在氧化沸騰爐中，當把氧化沸騰床的氣流速度設計得大大超過流態化第二臨界速度時，就能使氣體中含塵濃度過飽和而形成沸騰狀態，從而硫鐵礦中的硫、磷雜質就能加快氧化成SO₂和P₂O₅并隨氣流進入快速床?？焖俅驳淖饔镁驮谟谶M一步提高氣流速度和反應速度，使硫鐵礦中的硫、磷雜質全部呈氣態脫出，未完全脫出的大顆粒則由電螺管旋流分離器分離出來，經過密封運粉裝置自動返回氧化沸騰床中，從而確保了完全脫硫和脫磷。在還原沸騰爐中所取得的效果與此相似，可確保爐內呈強還原氣氛使Fe₂O₃在循環流態化過程中還原完全，其金屬化率可高達100％。

2、尾氣中含塵和有毒氣體的濃度可低于國家的排放標準。

在氧化沸騰爐中產生的SO₂氣體中，由于粉塵基本除去，可以不再水洗而在400℃下直接進入臥式轉化器，使一部份SO₂轉化為SO₃，經吸收器吸收后，含有少量SO₂的尾氣再進入沸騰床螺旋夾套中，予熱升溫至380～400℃，再進入第二級臥式轉化器，將剩余的SO₂全部轉化為SO₃，再經第二個吸收器吸收。從而就確保了氧化沸騰爐的放空煙氣不再含塵和有毒氣體。

3、可實現直接還原低品位高硫貧鐵礦粉連續煉鋼，不必選礦也不必燒結。

在還原沸騰爐中完全還原的硫鐵礦顆粒可以經螺旋運粉器或返渣沸騰爐直接落入與其底部連通的等離子電爐中去熔煉成鋼而且可以二套輪流備用。沸騰爐開爐也不必再用柴油點火可直接用等離子爐火；等離子爐放出的高溫煙氣也可直接作為返渣沸騰床的還原氣用，而不必另設煙囪排空。

4、可變廢為利，綜合利用。