1.本实用新型涉及钢铁工业和机械铸造技术领域，具体为基于改造高炉的氢基闪速炼铁装置。
背景技术：
2.高炉是用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬，高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹及炉缸五部分，由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。
3.高炉在现如今已经得到了十分广泛的应用，而采用高炉进行炼铁时其效率较为一般，并且炼铁的投资较大，同时伴随着较大的碳排放量，因此会影响到生铁冶炼的效率，因此难以满足社会需求，故而提出一种基于改造高炉的氢基闪速炼铁装置来解决上述中的问题。
技术实现要素：
4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了基于改造高炉的氢基闪速炼铁装置，具备炼铁效率高且实用性好等优点，解决了现有高炉炼铁装置在使用时炼铁效率较为一般，并且实用性不足的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：基于改造高炉的氢基闪速炼铁装置，包括熔分池，所述熔分池的上表面设置有闪铁炉，而闪铁炉与熔分池为一体结构，所述熔分池的侧壁上设置有数量不少于两个的高炉原喷枪，所述熔分池的上表面和侧壁上分别设置有铁矿砂喷枪和外管，所述外管与干燥预还原塔对接，所述闪铁炉的外侧设有制氢装置和制氧机。
6.进一步，数量不少于两个的所述高炉原喷枪均位于熔分池和闪铁炉的相对侧壁上，且其呈对立状态分布。
7.进一步，所述高炉原喷枪远离熔分池的另一侧设置有输送管，且该输送管远离高炉原喷枪的一端对接有鼓风机。
8.进一步，所述干燥预还原塔远离外管的另一侧设置有埋刮板输送机，所述干燥预还原塔上开设有出口。
9.进一步，所述制氢装置和制氧机的输出端均设置有对接管道，而该对接管道远离其的另一端均与鼓风机对接。
10.进一步，所述闪铁炉的熔炼产物为熔融生铁。
11.进一步，所述闪铁炉中处理的冶炼物料包括红土镍矿、瓦斯灰或
有色金属氧化矿。
12.进一步，所述闪铁炉使用燃料或混合燃料。
13.与现有技术相比，本技术的技术方案具备以下有益效果：
14.该基于改造高炉的氢基闪速炼铁装置，通过由制氢装置产出的氢气，并由鼓风机送入闪铁炉内，当粉状铁矿砂由铁矿砂喷枪处投入闪铁炉中时，具有极大比表面积並呈飘
浮状态的粉状铁矿砂在闪铁炉中与氢气相向运动，形成极其优越的化学动力学条件，铁矿砂中的铁氧化物遂于数秒钟内被迅速还原成金属铁，随后落入闪铁炉下表面的熔分池中，从而完成渣与铁的分离，该方式不仅冶炼效率高，并且过程中可实现零碳排，从而有效的解决了现有高炉炼铁装置在使用时炼铁效率较为一般，并且实用性不足的问题。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为本实用新型的设备流程示意图；
17.图3为本实用新型的工作步骤示意图。
18.图中：1熔分池、2闪铁炉、3高炉原喷枪、4铁矿砂喷枪、5外管、6干燥预还原塔、7埋刮板输送机、8出口、9鼓风机、10制氢装置、11制氧机、12对接管道。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.请参阅图1
?
3，本实施例中的基于改造高炉的氢基闪速炼铁装置，包括熔分池1，熔分池1的上表面固定安装有闪铁炉2，该闪铁炉2为高炉式闪铁炉，且其与熔分池1的连接处活动安装有高炉原喷枪3。
21.其中，高炉原喷枪3的数量不少于两个，且其远离熔分池1的一端固定连接有输送管，而该输送管远离高炉原喷枪3的另一端则与鼓风机9对接。
22.输送管的数量与高炉原喷枪3的数量相等，且其均与鼓风机9的输出端对接，闪铁炉2的上表面固定连接有铁矿砂喷枪4，而该铁矿砂喷枪4的数量不少于两个。
23.本实施例中的铁矿砂喷枪4用于将铁矿砂喷洒至闪铁炉2内，而闪铁炉2的外部固定连接有与其内部连通的外管5，该外管5的出口朝下，且该出口与干燥预还原塔6的进口对接。
24.需要说明的是，在实际使用时，外管5与干燥预还原塔6的连接处可固定安装密封圈或其他现有密封结构，从而保证其连接处的密封安全性，而干燥预还原塔6的下表面活动安装有埋刮板输送机7，同时，干燥预还原塔6的侧壁上开设有出口8。
25.为了实现闪速炼铁且可靠性好的功能，本实施例中的鼓风机9远离高炉原喷枪3的另一端设置有制氢装置10和制氧机11，同时，制氢装置10和制氧机11的输出端均固定连接有对接管道12，该对接管道12远离其的另一端均与鼓风机9的输入端固定连接。
26.其中，制氢装置10和制氧机11均为现有技术中公众所知的常规工业设备，文中不再对其具体结构和工作原理进行赘述。
27.本实施例中的出口8处可活动安装外置管道，该外置管道与鼓风机9的输入端连接，从而使得干燥预还原塔6中的富氢烟气能够通过该外置管道和鼓风机9返回闪铁炉2中。
28.需要说明的是，由制氢装置10产出的氢气，通过鼓风机9送入闪铁炉2内，同时从闪铁炉2上的铁矿砂喷枪4投入经过干燥和预还原的粉状铁矿砂，具有极大比表面积並呈飘浮
状态的粉状铁矿砂在闪铁炉2中与氢气相向运动，形成极其优越的化学动力学条件，铁矿砂中的铁氧化物遂于数秒钟内被迅速还原成金属铁，随后落入闪铁炉2下表面的熔分池1中，从而完成渣与铁的分离。
29.可以理解的是，本装置中的电控设备均通过电力/乙烯进行共享，并且，其加工的产物是熔融生铁，而闪铁炉2下的熔分池1喷吹氢气，其加工的产物可包括红土镍矿、瓦斯灰、有色金属氧化矿以及各种工业废料，且装置可以使用各种其他燃料或混合燃料。
30.上述实施例的工作原理为：
31.由制氢装置10产出的氢气，并由鼓风机9送入闪铁炉2内，当粉状铁矿砂由铁矿砂喷枪4处投入闪铁炉2中时，具有极大比表面积並呈飘浮状态的粉状铁矿砂在闪铁炉2中与氢气相向运动，形成极其优越的化学动力学条件，铁矿砂中的铁氧化物遂于数秒钟内被迅速还原成金属铁，随后落入闪铁炉2下表面的熔分池1中，从而完成渣与铁的分离。
32.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
33.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。技术特征：
1.基于改造高炉的氢基闪速炼铁装置，其特征在于：包括熔分池(1)，所述熔分池(1)的上表面设置有闪铁炉(2)，而闪铁炉(2)与熔分池(1)为一体结构；所述熔分池(1)的侧壁上设置有数量不少于两个的高炉原喷枪(3)，所述熔分池(1)的上表面和侧壁上分别设置有铁矿砂喷枪(4)和外管(5)，所述外管(5)与干燥预还原塔(6)对接；所述闪铁炉(2)的外侧设有制氢装置(10)和制氧机(11)。2.根据权利要求1所述的基于改造高炉的氢基闪速炼铁装置，其特征在于：数量不少于两个的所述高炉原喷枪(3)均位于熔分池(1)和闪铁炉(2)的相对侧壁上，且其呈对立状态分布。3.根据权利要求2所述的基于改造高炉的氢基闪速炼铁装置，其特征在于：所述高炉原喷枪(3)远离熔分池(1)的另一侧设置有输送管，且该输送管远离高炉原喷枪(3)的一端对接有鼓风机(9)。4.根据权利要求1所述的基于改造高炉的氢基闪速炼铁装置，其特征在于：所述干燥预还原塔(6)远离外管(5)的另一侧设置有埋刮板输送机(7)，所述干燥预还原塔(6)上开设有出口(8)。5.根据权利要求1所述的基于改造高炉的氢基闪速炼铁装置，其特征在于：所述制氢装置(10)和制氧机(11)的输出端均设置有对接管道(12)，而该对接管道(12)远离其的另一端均与鼓风机(9)对接。6.根据权利要求1所述的基于改造高炉的氢基闪速炼铁装置，其特征在于：所述闪铁炉(2)的熔炼产物为熔融生铁。7.根据权利要求1所述的基于改造高炉的氢基闪速炼铁装置，其特征在于：所述闪铁炉(2)中处理的冶炼物料包括红土镍矿、瓦斯灰或有色金属氧化矿。8.根据权利要求1所述的基于改造高炉的氢基闪速炼铁装置，其特征在于：所述闪铁炉(2)使用燃料或混合燃料。
技术总结
本实用新型涉基于改造高炉的氢基闪速炼铁装置，包括熔分池，所述熔分池的上表面设置有闪铁炉，而闪铁炉与熔分池为一体结构，所述熔分池的侧壁上设置有数量不少于两个的高炉原喷枪，所述熔分池的上表面和侧壁上分别设置有铁矿砂喷枪和外管，所述外管与干燥预还原塔对接，所述闪铁炉的外侧设有制氢装置和制氧机。该基于改造高炉的氢基闪速炼铁装置，将氢气送入闪铁炉内，粉状铁矿砂在闪铁炉中与氢气相向运动，铁矿砂中的铁氧化物遂于数秒钟内被迅速还原成金属铁，从而完成渣与铁的分离，该方式不仅冶炼效率高，并且过程中可实现零碳排，从而有效的解决了现有高炉炼铁装置在使用时炼铁效率较为一般，并且实用性不足的问题。并且实用性不足的问题。并且实用性不足的问题。
技术研发人员：张文海 朱召法 张仁杰 詹小青
受保护的技术使用者：浙江中科闪铁科技有限公司
技术研发日：2021.05.20
技术公布日：2021/11/17
声明：
“基于改造高炉的氢基闪速炼铁装置的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：浙江中科闪铁科技有限公司
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2024年05月17日 ~ 19日 
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