1.本實用新型涉及鋼鐵工業(yè)和機械鑄造技術(shù)領(lǐng)域，具體為基于改造高爐的氫基閃速煉鐵裝置。

背景技術(shù)：

2.高爐是用鋼板作爐殼，殼內(nèi)砌耐火磚內(nèi)襯，高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹及爐缸五部分，由于高爐煉鐵技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)良好，工藝簡單，生產(chǎn)量大，勞動生產(chǎn)效率高，能耗低等優(yōu)點，故這種方法生產(chǎn)的鐵占世界鐵總產(chǎn)量的絕大部分。

3.高爐在現(xiàn)如今已經(jīng)得到了十分廣泛的應(yīng)用，而采用高爐進(jìn)行煉鐵時其效率較為一般，并且煉鐵的投資較大，同時伴隨著較大的碳排放量，因此會影響到生鐵冶煉的效率，因此難以滿足社會需求，故而提出一種基于改造高爐的氫基閃速煉鐵裝置來解決上述中的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

4.針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了基于改造高爐的氫基閃速煉鐵裝置，具備煉鐵效率高且實用性好等優(yōu)點，解決了現(xiàn)有高爐煉鐵裝置在使用時煉鐵效率較為一般，并且實用性不足的問題。

5.為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：基于改造高爐的氫基閃速煉鐵裝置，包括熔分池，所述熔分池的上表面設(shè)置有閃鐵爐，而閃鐵爐與熔分池為一體結(jié)構(gòu)，所述熔分池的側(cè)壁上設(shè)置有數(shù)量不少于兩個的高爐原噴槍，所述熔分池的上表面和側(cè)壁上分別設(shè)置有鐵礦砂噴槍和外管，所述外管與干燥預(yù)還原塔對接，所述閃鐵爐的外側(cè)設(shè)有制氫裝置和制氧機。

6.進(jìn)一步，數(shù)量不少于兩個的所述高爐原噴槍均位于熔分池和閃鐵爐的相對側(cè)壁上，且其呈對立狀態(tài)分布。

7.進(jìn)一步，所述高爐原噴槍遠(yuǎn)離熔分池的另一側(cè)設(shè)置有輸送管，且該輸送管遠(yuǎn)離高爐原噴槍的一端對接有鼓風(fēng)機。

8.進(jìn)一步，所述干燥預(yù)還原塔遠(yuǎn)離外管的另一側(cè)設(shè)置有埋刮板輸送機，所述干燥預(yù)還原塔上開設(shè)有出口。

9.進(jìn)一步，所述制氫裝置和制氧機的輸出端均設(shè)置有對接管道，而該對接管道遠(yuǎn)離其的另一端均與鼓風(fēng)機對接。

10.進(jìn)一步，所述閃鐵爐的熔煉產(chǎn)物為熔融生鐵。

11.進(jìn)一步，所述閃鐵爐中處理的冶煉物料包括紅土鎳礦、瓦斯灰或有色金屬氧化礦。

12.進(jìn)一步，所述閃鐵爐使用燃料或混合燃料。

13.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的技術(shù)方案具備以下有益效果：

14.該基于改造高爐的氫基閃速煉鐵裝置，通過由制氫裝置產(chǎn)出的氫氣，并由鼓風(fēng)機送入閃鐵爐內(nèi)，當(dāng)粉狀鐵礦砂由鐵礦砂噴槍處投入閃鐵爐中時，具有極大比表面積並呈飄

浮狀態(tài)的粉狀鐵礦砂在閃鐵爐中與氫氣相向運動，形成極其優(yōu)越的化學(xué)動力學(xué)條件，鐵礦砂中的鐵氧化物遂于數(shù)秒鐘內(nèi)被迅速還原成金屬鐵，隨后落入閃鐵爐下表面的熔分池中，從而完成渣與鐵的分離，該方式不僅冶煉效率高，并且過程中可實現(xiàn)零碳排，從而有效的解決了現(xiàn)有高爐煉鐵裝置在使用時煉鐵效率較為一般，并且實用性不足的問題。

附圖說明

15.圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

16.圖2為本實用新型的設(shè)備流程示意圖；

17.圖3為本實用新型的工作步驟示意圖。

18.圖中：1熔分池、2閃鐵爐、3高爐原噴槍、4鐵礦砂噴槍、5外管、6干燥預(yù)還原塔、7埋刮板輸送機、8出口、9鼓風(fēng)機、10制氫裝置、11制氧機、12對接管道。

具體實施方式

19.下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

20.請參閱圖1

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3，本實施例中的基于改造高爐的氫基閃速煉鐵裝置，包括熔分池1，熔分池1的上表面固定安裝有閃鐵爐2，該閃鐵爐2為高爐式閃鐵爐，且其與熔分池1的連接處活動安裝有高爐原噴槍3。

21.其中，高爐原噴槍3的數(shù)量不少于兩個，且其遠(yuǎn)離熔分池1的一端固定連接有輸送管，而該輸送管遠(yuǎn)離高爐原噴槍3的另一端則與鼓風(fēng)機9對接。

22.輸送管的數(shù)量與高爐原噴槍3的數(shù)量相等，且其均與鼓風(fēng)機9的輸出端對接，閃鐵爐2的上表面固定連接有鐵礦砂噴槍4，而該鐵礦砂噴槍4的數(shù)量不少于兩個。

23.本實施例中的鐵礦砂噴槍4用于將鐵礦砂噴灑至閃鐵爐2內(nèi)，而閃鐵爐2的外部固定連接有與其內(nèi)部連通的外管5，該外管5的出口朝下，且該出口與干燥預(yù)還原塔6的進(jìn)口對接。

24.需要說明的是，在實際使用時，外管5與干燥預(yù)還原塔6的連接處可固定安裝密封圈或其他現(xiàn)有密封結(jié)構(gòu)，從而保證其連接處的密封安全性，而干燥預(yù)還原塔6的下表面活動安裝有埋刮板輸送機7，同時，干燥預(yù)還原塔6的側(cè)壁上開設(shè)有出口8。

25.為了實現(xiàn)閃速煉鐵且可靠性好的功能，本實施例中的鼓風(fēng)機9遠(yuǎn)離高爐原噴槍3的另一端設(shè)置有制氫裝置10和制氧機11，同時，制氫裝置10和制氧機11的輸出端均固定連接有對接管道12，該對接管道12遠(yuǎn)離其的另一端均與鼓風(fēng)機9的輸入端固定連接。

26.其中，制氫裝置10和制氧機11均為現(xiàn)有技術(shù)中公眾所知的常規(guī)工業(yè)設(shè)備，文中不再對其具體結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行贅述。

27.本實施例中的出口8處可活動安裝外置管道，該外置管道與鼓風(fēng)機9的輸入端連接，從而使得干燥預(yù)還原塔6中的富氫煙氣能夠通過該外置管道和鼓風(fēng)機9返回閃鐵爐2中。

28.需要說明的是，由制氫裝置10產(chǎn)出的氫氣，通過鼓風(fēng)機9送入閃鐵爐2內(nèi)，同時從閃鐵爐2上的鐵礦砂噴槍4投入經(jīng)過干燥和預(yù)還原的粉狀鐵礦砂，具有極大比表面積並呈飄浮

狀態(tài)的粉狀鐵礦砂在閃鐵爐2中與氫氣相向運動，形成極其優(yōu)越的化學(xué)動力學(xué)條件，鐵礦砂中的鐵氧化物遂于數(shù)秒鐘內(nèi)被迅速還原成金屬鐵，隨后落入閃鐵爐2下表面的熔分池1中，從而完成渣與鐵的分離。

29.可以理解的是，本裝置中的電控設(shè)備均通過電力/乙烯進(jìn)行共享，并且，其加工的產(chǎn)物是熔融生鐵，而閃鐵爐2下的熔分池1噴吹氫氣，其加工的產(chǎn)物可包括紅土鎳礦、瓦斯灰、有色金屬氧化礦以及各種工業(yè)廢料，且裝置可以使用各種其他燃料或混合燃料。

30.上述實施例的工作原理為：

31.由制氫裝置10產(chǎn)出的氫氣，并由鼓風(fēng)機9送入閃鐵爐2內(nèi)，當(dāng)粉狀鐵礦砂由鐵礦砂噴槍4處投入閃鐵爐2中時，具有極大比表面積並呈飄浮狀態(tài)的粉狀鐵礦砂在閃鐵爐2中與氫氣相向運動，形成極其優(yōu)越的化學(xué)動力學(xué)條件，鐵礦砂中的鐵氧化物遂于數(shù)秒鐘內(nèi)被迅速還原成金屬鐵，隨后落入閃鐵爐2下表面的熔分池1中，從而完成渣與鐵的分離。

32.需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個

……”

限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

33.盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。技術(shù)特征：

1.基于改造高爐的氫基閃速煉鐵裝置，其特征在于：包括熔分池(1)，所述熔分池(1)的上表面設(shè)置有閃鐵爐(2)，而閃鐵爐(2)與熔分池(1)為一體結(jié)構(gòu)；所述熔分池(1)的側(cè)壁上設(shè)置有數(shù)量不少于兩個的高爐原噴槍(3)，所述熔分池(1)的上表面和側(cè)壁上分別設(shè)置有鐵礦砂噴槍(4)和外管(5)，所述外管(5)與干燥預(yù)還原塔(6)對接；所述閃鐵爐(2)的外側(cè)設(shè)有制氫裝置(10)和制氧機(11)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改造高爐的氫基閃速煉鐵裝置，其特征在于：數(shù)量不少于兩個的所述高爐原噴槍(3)均位于熔分池(1)和閃鐵爐(2)的相對側(cè)壁上，且其呈對立狀態(tài)分布。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于改造高爐的氫基閃速煉鐵裝置，其特征在于：所述高爐原噴槍(3)遠(yuǎn)離熔分池(1)的另一側(cè)設(shè)置有輸送管，且該輸送管遠(yuǎn)離高爐原噴槍(3)的一端對接有鼓風(fēng)機(9)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改造高爐的氫基閃速煉鐵裝置，其特征在于：所述干燥預(yù)還原塔(6)遠(yuǎn)離外管(5)的另一側(cè)設(shè)置有埋刮板輸送機(7)，所述干燥預(yù)還原塔(6)上開設(shè)有出口(8)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改造高爐的氫基閃速煉鐵裝置，其特征在于：所述制氫裝置(10)和制氧機(11)的輸出端均設(shè)置有對接管道(12)，而該對接管道(12)遠(yuǎn)離其的另一端均與鼓風(fēng)機(9)對接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改造高爐的氫基閃速煉鐵裝置，其特征在于：所述閃鐵爐(2)的熔煉產(chǎn)物為熔融生鐵。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改造高爐的氫基閃速煉鐵裝置，其特征在于：所述閃鐵爐(2)中處理的冶煉物料包括紅土鎳礦、瓦斯灰或有色金屬氧化礦。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于改造高爐的氫基閃速煉鐵裝置，其特征在于：所述閃鐵爐(2)使用燃料或混合燃料。

技術(shù)總結(jié)

本實用新型涉基于改造高爐的氫基閃速煉鐵裝置，包括熔分池，所述熔分池的上表面設(shè)置有閃鐵爐，而閃鐵爐與熔分池為一體結(jié)構(gòu)，所述熔分池的側(cè)壁上設(shè)置有數(shù)量不少于兩個的高爐原噴槍，所述熔分池的上表面和側(cè)壁上分別設(shè)置有鐵礦砂噴槍和外管，所述外管與干燥預(yù)還原塔對接，所述閃鐵爐的外側(cè)設(shè)有制氫裝置和制氧機。該基于改造高爐的氫基閃速煉鐵裝置，將氫氣送入閃鐵爐內(nèi)，粉狀鐵礦砂在閃鐵爐中與氫氣相向運動，鐵礦砂中的鐵氧化物遂于數(shù)秒鐘內(nèi)被迅速還原成金屬鐵，從而完成渣與鐵的分離，該方式不僅冶煉效率高，并且過程中可實現(xiàn)零碳排，從而有效的解決了現(xiàn)有高爐煉鐵裝置在使用時煉鐵效率較為一般，并且實用性不足的問題。并且實用性不足的問題。并且實用性不足的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：張文海 朱召法 張仁杰 詹小青

受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江中科閃鐵科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.05.20

技術(shù)公布日：2021/11/17