本发明涉及冶金领域，具体涉及一种低排放炼铁高炉系统。其主要由：竖炉、热风炉、高温富氧鼓风机、煤气发生炉、废气再循环泵、气体震荡器、粉尘收集器构成。其特点在于直接用煤气对氧化铁进行还原，并通废气再循环泵，对排出的残余可燃气体再次燃烧。从而提高了燃烧及还原效率，减少了污染物的排放。
1.一种低排放炼铁高炉系统，其特征在于：包括竖炉(1)、皮带秤(2)、热风炉(3)、高温富氧鼓风机(4)、煤气发生炉(5)；所述竖炉(1)由炉喉、炉腹、炉底和排烟道(10)构成；所述皮带秤(2)一端设有料仓(11)，另一端设有落料斗(12)，落料斗(12)位于炉喉正上方；炉腹下部设有贯通内部的喷吹口(13)，所述热风炉(3)通过富氧鼓风机(4)与喷吹口( 13 )连通；炉腹中部设有贯通内部的燃料口(14)，所述煤气发生炉(5)与燃料口(14)连通，所述炉底设有出铁口(15)及出渣口(16)；包括气体震荡器(26)，所述气体震荡器(26)由：圆柱形腔体、膜片(27)、磁芯(28)、励磁线圈(29)、震荡管(30)构成；所述膜片(27)同轴设置在腔体中部，并将腔体隔离成双腔结构，膜片(27)的一侧表面同轴设有圆柱形磁芯(28)，圆柱形磁芯(28)外部同轴设有励磁线圈(29)，励磁线圈(29)与腔体侧壁固定，带有励磁线圈(29)一侧的腔体侧壁设有多个气压平衡孔(31)；膜片另一侧的腔室侧壁设有震荡口(32)，震荡口(32)通过震荡管(30)与炉腹内部连通；气体震荡器设有控制器，控制器与励磁线圈(29)电性连接。
2.根据权利要求1所述的低排放炼铁高炉系统，其特征在于：包括废气再循环泵(17)，废气再循环泵(17)设有吸气口和压气口；所述高炉排烟道(10)设有烟道旁通开口(20)，烟道旁通开口(20)与废气再循环泵(17)的吸气口连通；所述喷吹口(13)处设有喷吹旁通口(21)，废气再循环泵(17)的压气口与喷吹旁通口(21)连通。
3.根据权利要求1所述的低排放炼铁高炉系统，其特征在于：包括粉尘收集器(22)，粉尘收集器(22)为圆柱形腔体结构，所述腔体内的底部设有多个周向设置的风机(23)；腔体底部还设有与腔体内壁相切进气道(24)，其开口方向与风机(23)朝向相反；腔体顶部设有与腔体内部相切的排气道(25)，其方向与风机( 23 ) 方向相同，腔体内部中央位置设有蜗壳腔(37)，蜗壳腔(37)底部设有排尘门。
4.根据权利要求1所述的低排放炼铁高炉系统，其特征在于：包括闭环控制系统，其主要由：中央电脑(33)，进气流量传感器(34)、氧含量传感器(35)、节流阀(36)组成；所述节流阀(36)设置在燃料口(14)内，所述氧含量传感器(35)设置在排气道(25)内；所述热风炉设有进气口，进气流量传感器(34)设置在热风炉进口气内；进气流量传感器、氧含量传感器(35)、节流阀均与中央电脑(33)电性连接。
一种低排放炼铁高炉系统
技术领域
[0001] 本发明涉及冶金领域，具体涉及一种低排放炼铁高炉系统。
背景技术
[0002] 传统炼铁方式是以焦炭做还原剂和燃料，以赤铁矿为例，其原理为：C+O2＝(点燃)＝CO2+能量(提供热源)CO2+C＝(高温)＝CO(还原剂)3CO+Fe2O3＝(加热)＝2Fe(产品)+3CO2CaO+SiO2(杂质)＝CaSiO3(炉渣)。其中在炼焦过程中造成资源大量浪费，环境污染；而且在还原过程中焦炭必须过量而生成含炭的生铁，要炼成钢，就必须通过钢厂设备除去多余的炭，这样不仅增加了生产成本，也造成了资源浪费和环境污染。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供的一种利用煤气作为还原剂和燃料的高炉，用来克服焦炭作为还原剂和燃料的所有弊端。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低排放炼铁高炉系统，其特征在于：包括竖炉、皮带秤、热风炉、高温富氧鼓风机、煤气发生炉。竖炉由炉喉、炉腹、炉底和排烟道构成。皮带秤一端设有料仓，另一端设有落料斗，落料斗位于炉喉正上方。炉腹下部设有贯通内部的喷吹口，热风炉通过富氧鼓风机与喷吹口连通。炉腹处设有贯通内部的燃料口，煤气发生炉与燃料口连通，炉底设有出铁口及出渣口。
[0005] 优选的，低排放炼铁高炉系统包括废气再循环泵，废气再循环泵设有吸气口和压气口。高炉排烟道设有烟道旁通开口，烟道旁通开口与废气再循环泵的吸气口连通。喷吹口处设有喷吹旁通口，废气再循环泵的压气口与喷吹旁通口连通。
[0006] 优选的，低排放炼铁高炉系统包括粉尘收集器，粉尘收集器为圆柱形腔体结构，腔体内的底部设有多个周向设置的风机。腔体底部还设有与腔体内壁相切进气道，其开口方向与风机朝向相反。腔体顶部设有与腔体内部相切的排气道，其方向与风机方向相同，腔体内部中央位置设有蜗壳腔，蜗壳腔底部设有排尘门。
[0007] 优选的，低排放炼铁高炉系统包括气体震荡器，气体震荡器由：圆柱形腔体、膜片、磁芯、励磁线圈、震荡管构成。膜片同轴设置在腔体中部，并将腔体隔离成双腔结构，膜片的一侧表面同轴设有圆柱形磁芯，圆柱形磁芯外部同轴设有励磁线圈，励磁线圈与腔体侧壁固定，带有励磁线圈一侧的腔体侧壁设有多个气压平衡孔。膜片另一侧的腔室侧壁设有震荡口，震荡口通过震荡管与炉腹内部连通。气体震荡器设有控制器，控制器与励磁线圈电性连接
[0008] 优选的，低排放炼铁高炉系统包括闭环控制系统，其主要由：中央电脑，进气流量传感器、氧含量传感器、节流阀组成。节流阀设置在燃料口内，氧含量传感器设置在排烟管道内。热风炉设有进气口，进气流量传感器设置在热风炉进口气内。进气流量传感器、氧含量传感器、节流阀均与中央电脑电性连接。
[0009] 本发明的有益效果：相比传统的焦炭还原炼铁法，本发明通过煤气取代焦炭进行氧化铁的还原反应，高炉可同时吹入煤气和空气，根据炉内情况调节煤气与空气比例。高炉带有气体震荡器，通过震荡作用使还原效率提高，排烟道设有废气再循环机构，将废气中的可燃物再次参与工作，减少污染物排放的同时提高工作效率。排烟道后端设漩涡式的粉尘收器，可粉尘进行有效回收，减小污染物的排放。
附图说明
[0010] 图1为本发明示意图；
[0011] 图2为本发明粉尘收集器示意图；
[0012] 图3为本发明气体震荡器示意图；
具体实施方式
[0013] 下面将结合本发明实施例中的附图进行详细描述。
[0014] 请参阅图1、图2、图3，低排放炼铁高炉系统，包括竖炉1、皮带秤2、热风炉3、高温富氧鼓风机4、煤气发生炉5。竖炉1由上至下依次为炉喉、排烟道10、炉腹、炉底构成。皮带秤2一端设有料仓11，另一端设有落料斗12，落料斗12位于炉喉正上方。炉腹处设有贯通内部的喷吹口13，热风炉3通过富氧鼓风机4与喷吹口连通13。炉腹处设有贯通内部的燃料口14，煤气发生炉5与燃料口14连通，炉底设有出铁口15及出渣口16。低排放炼铁高炉系统包括废气再循环泵17，废气再循环泵17设有吸气口和压气口。高炉排烟道10设有烟道旁通开口20，烟道旁通开口20与废气再循环泵17的吸气口连通。喷吹口13处设有喷吹旁通口21，废气再循环泵17的压气口与喷吹旁通口21连通。低排放炼铁高炉系统包括粉尘收集器22，粉尘收集器22为圆柱形腔体结构，腔体内的底部设有多个周向设置的风机23。腔体底部还设有与腔体内壁相切进气道24，其开口方向与风机23朝向相反。腔体顶部设有与腔体内部相切的排气道25，其方向与风机方23向相同，腔体内部中央位置设有蜗壳腔37，蜗壳腔37底部设有排尘门。低排放炼铁高炉系统包括气体震荡器26，气体震荡器26由：圆柱形腔体、膜片27、磁芯28、励磁线圈29、震荡管30构成。膜片27同轴设置在腔体中部，并将腔体隔离成双腔结构，膜片27的一侧表面同轴设有圆柱形磁芯28，圆柱形磁芯28外部同轴设有励磁线圈29，励磁线圈29与腔体侧壁固定，带有励磁线圈29一侧的腔体侧壁设有多个气压平衡孔31。膜片另一侧的腔室侧壁设有震荡口32，震荡口32通过震荡管30与炉腹内部连通。气体震荡器设有控制器，控制器与励磁线圈29电性连接。低排放炼铁高炉系统包括闭环控制系统，其主要由：
中央电脑33，进气流量传感器34、氧含量传感器35、节流阀36组成。节流阀36设置在燃料口
14内，氧含量传感器35设置在排烟管道10内。热风炉设有进气口，进气流量传感器34设置在热风炉进口气内。进气流量传感器34、氧含量传感器35、节流阀均与中央电脑33电性连接。
[0015] 工作原理：皮带秤2将铁矿石、溶剂通过落料斗12倾入竖炉1内。热风炉3将空气加热到1300度左右后，由高温富氧鼓风机4从喷吹口13打入竖炉炉1内，将铁矿石及溶剂加热。同时煤气发生炉5将煤气经燃料口14送入竖炉1内。当煤气遇到高温铁矿石后，气体震荡器
26通过控制器使励磁线圈29产生交变磁场，在交变磁场的作用下使磁芯28带动膜片27轴向震动，由膜片27震动产生空气震荡波经震荡管30，传递竖炉1内，使铁矿石、煤气产生震荡活化，并发生还原反应：Fe2O3+3CO＝＝2Fe+3CO2(高温)。Fe3O4+2CO＝＝3Fe+2CO2(高温)。C+O2＝＝CO2(高温)。C+CO2＝＝2CO(高温)。经还原反应后生成的铁水和焦渣落入炉底，并分别从出铁口15及出渣口16排出。还原反应后产生的高温废气进入排烟道10排出，部分废气经烟道旁通阀20、废气再循环泵17后再次进入竖炉1内参与还原反应。排烟道10排出的高温废气进入粉尘收集器22，并在粉尘收集器22内通过风机23的作用形成高速旋转的气旋，气旋将粉尘卷向气旋中心，并堆积在粉尘收集器22中央的蜗壳腔37内部，废气经粉尘收集器
22排气道25排出。排气道25内的氧含量传感器35将信号传递给中央电脑33，中央电脑33根据热风炉进气口处的进气流量传感器34数值进行计算后控制燃料口处的节流阀36进行燃料配比的调节，从而对燃料进行精确控制。
[0016] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
