[發(fā)明專利]一種懸浮預(yù)還原短流程連續(xù)煉鋼方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910018443.2
• 申請日: 2009-09-28
• 公開（公告）號: CN101748234A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董杰;李豐功;曾暉;王學(xué)斌;王博
• 申請（專利權(quán)）人: 萊蕪鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: C21B13/14
• 分類號: C21B13/14;C21C7/00;F27B19/04
• 代理公司: 濟南金迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 周慰曾

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼及鋼材生產(chǎn)的短流程環(huán)保型工藝，尤其涉及一種以非焦煤或可燃?xì)怏w為主 能源，以懸浮預(yù)還原連續(xù)煉鋼方法和設(shè)備為核心的鋼及鋼材生產(chǎn)短流程環(huán)保型工廠的方法和 工藝流程，屬鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著世界鋼鐵工業(yè)的飛速發(fā)展和國際社會對環(huán)保、節(jié)能減排的日益重視，鐵礦石、焦煤 等資源的短缺，人們不斷尋找一種不用焦煤的煉鐵或煉鋼方法，尋求一種把各種含鐵粉塵有 效利用、過程產(chǎn)生的二次能源再有效利用、產(chǎn)生的余熱再利用的完整的短流程工廠化方法。

目前鋼材生產(chǎn)主要有短流程和長流程兩種形式。傳統(tǒng)長流程是從鐵礦石、燒結(jié)(或球團)、 煉焦、高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐吹煉成粗鋼水，再經(jīng)精煉爐煉鋼，再軋鋼成材。焦煤資源匱乏、規(guī)模 龐大、投資高、占用土地面積大、生產(chǎn)周期長、噸鋼能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重是傳統(tǒng)長流程無 法克服的弊端。

短流程即以廢鋼、直接還原鐵(DRI、海綿鐵)等為原料，通過電爐熔化、氧化成粗鋼 水，經(jīng)精煉、連鑄、軋材生產(chǎn)出成品鋼材，不需要焦炭，采用最普遍的是以天然氣為還原劑 的MIDREX、HYL法以及煤為還原劑的回轉(zhuǎn)窯法、豎爐法、懸浮預(yù)還原爐法等。但目前的短流 程并未達(dá)到由礦石直接煉鋼到成材各工序過程產(chǎn)生的能源高效利用、二次能源高效再利用、 余熱高效利用、含鐵粉塵綜合利用的完整的短流程工廠化效果，綜合能耗高，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種懸浮預(yù)還原短流程連續(xù)煉鋼方法。

發(fā)明概述

本發(fā)明以非焦煤或天然氣等可燃?xì)怏w為主能源，以懸浮預(yù)還原連續(xù)煉鋼方法和設(shè)備為核 心，充分利用連續(xù)煉鋼設(shè)備產(chǎn)生的二次能源高溫煤氣改質(zhì)為懸浮預(yù)還原爐或/和軋鋼加熱爐 用的高溫煤氣，采用鑄軋一體化設(shè)備或傳統(tǒng)連鑄軋鋼設(shè)備直接生產(chǎn)出合格鋼材。生產(chǎn)過程中 產(chǎn)生的低壓水蒸汽或低溫水加壓后用于煤氣改質(zhì)；含鐵除塵灰和軋鋼氧化鐵皮返回球磨機， 鋼渣和塵灰用于制造水泥。實現(xiàn)了從鐵礦石到鋼材生產(chǎn)全套完整的超短工藝流程，是一種投 資小、占地面積小、運行成本低、能源消耗小、能源利用率高、物料全部綜合利用、排放少 的環(huán)保型工藝。

本發(fā)明中的原料為連續(xù)煉鋼的常規(guī)原料鐵礦粉、含鐵除塵灰、氧化鐵皮等，在本申請中 統(tǒng)一稱為含鐵物料。

由于本發(fā)明涉及從鐵礦原料開始直至成品鋼材的生產(chǎn)方法，其中所涉及的工藝步驟較 多，除明確限定的工藝條件外，本發(fā)明未特別說明的工藝部分均按本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明詳述：

本發(fā)明提供一種懸浮預(yù)還原短流程連續(xù)煉鋼方法，包括物料球磨、懸浮預(yù)還原爐預(yù)還原、 連續(xù)煉鋼，鋼水精煉，連鑄、軋制成材；包括如下步驟：

1)含鐵物料通過球磨機加工成1～40μm的含鐵微粉供懸浮預(yù)還原爐；

2)在懸浮預(yù)還原爐內(nèi)應(yīng)用煤氣改質(zhì)設(shè)備生成的800～850℃的高溫改質(zhì)煤氣還原步驟1) 制備的含鐵微粉，生產(chǎn)出金屬化率85～95％的預(yù)還原金屬化含鐵微粉供連續(xù)煉鋼爐；懸浮預(yù) 還原爐產(chǎn)生的100℃～200℃的廢氣經(jīng)除塵后排放，廢氣中回收的含鐵塵灰直接噴入連續(xù)煉 鋼爐；

3)向連續(xù)煉鋼爐中噴入懸浮預(yù)還原爐提供的預(yù)還原金屬化含鐵微粉，噴入氧氣和含碳 物料，實現(xiàn)連續(xù)煉鋼；同時產(chǎn)生高溫煤氣，高溫煤氣經(jīng)煤氣改質(zhì)設(shè)備生產(chǎn)出溫度800～850 ℃的高溫煤氣供懸浮預(yù)還原爐或/和軋鋼加熱爐；

4)連續(xù)煉鋼爐生產(chǎn)的C含量0.01～0.40％、溫度1580～1680℃鋼水，經(jīng)初步合金化后 供精煉爐，精煉爐生產(chǎn)出合格鋼水，供鑄軋設(shè)備生產(chǎn)出合格鋼材。

生產(chǎn)中產(chǎn)生的含鐵除塵灰和軋鋼氧化鐵皮返回球磨機作為步驟1)的原料再利用。

生產(chǎn)中產(chǎn)生的鋼渣和其它不含鐵或含微量鐵的粉塵用于制造水泥。

步驟1)所述的含鐵物料包括鐵礦粉、含鐵除塵灰和/或氧化鐵皮。

步驟2)所述的高溫改質(zhì)煤氣是將連續(xù)煉鋼爐產(chǎn)生的1450～1550℃高溫煤氣流過煤氣改 質(zhì)爐中懸浮的煤粉，CO₂與煤粉反應(yīng)產(chǎn)成CO，同時吸收熱量；水蒸汽與煤粉反應(yīng)生成H₂和CO， 同時吸收熱量；改質(zhì)后煤氣中的CO₂含量小于15％，水蒸汽含量小于5.0％，溫度800～850℃， 直接供轉(zhuǎn)底爐或/和軋鋼加熱爐使用。