[發明專利]一種用粉礦和煤氧直接煉鋼工藝

無效

• 申請號: 201010242934.8
• 申請日: 2010-08-03
• 公開（公告）號: CN101906501A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 董杰;周勇
• 申請（專利權）人: 萊蕪鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: C21B13/14
• 分類號: C21B13/14
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 李寶成

1.一種直接煉鋼工藝，包括下列步驟：

1)直接煉鋼爐內預先形成一個鋼水熔池，或者是鋼渣混合的熔池，溫度在1600℃以上；

2)向直接煉鋼爐內吹入煤粉和氧氣及熔劑，產生CO+H₂含量為85％～100％(體積比)的還原氣；

還原氣與礦粉的流動方向相反；還原氣依次通過終還原循環流化床、預還原循環流化床、多級旋風預熱器，與相反方向流動的礦粉換熱；還原氣經換熱后降溫至770℃～850℃；

出旋風預熱器的尾氣需要脫除其中的CO₂和水蒸汽，再與出直接煉鋼爐的高溫還原氣換熱，升溫至770℃～850℃，然后再通入循環流化床；

3)將鐵礦細磨至100目～325目，得鐵礦微粉；將該鐵礦微粉用粉礦提升設備提升至多級旋風預熱器的進料口，順次流過多級旋風預熱器和預還原循環流化床、終還原循環流化床；在流化床中鐵礦微粉被還原氣預熱和還原，得到金屬化率80％～100％的鐵礦粉；

4)向直接煉鋼爐內吹入經過預熱和還原后金屬化率80％～100％的鐵礦粉，同時繼續向直接煉鋼爐內吹入煤粉和氧氣及熔劑，通過調整鐵礦粉、煤粉、氧氣、熔劑的比率，得到鋼水的含碳量保持在0％～0.4％，同時脫除大部分的磷和少量的硫得到P＜0.05％，S＜0.1％的鋼水，熔池里鋼水和爐渣不斷增加，通過虹吸出鋼口和出渣口流出。

2.如權利要求1所述的直接煉鋼工藝，其特征在于，步驟2)中煤粉、氧氣、熔劑的比例為100∶100～130∶5～20。

3.如權利要求1所述的直接煉鋼工藝，其特征在于，步驟2)和4)所述熔劑為石灰、白云石或二者的混合物，用N₂作載氣通過噴槍吹入，石灰和白云石可以以任意比例混合。

4.如權利要求1所述的直接煉鋼工藝，其特征在于，步驟2)所述的煤粉和氧氣用套管式的煤氧槍吹入，氧氣通過內管，煤粉通過外管，用N₂作載氣。

5.如權利要求1所述的直接煉鋼工藝，其特征在于，步驟3)所述的鐵礦微粉在磨礦階段或循環流化床還原過程中要摻入1％～5％的MgO或CaO或MgCO₃。

6.如權利要求1所述的直接煉鋼工藝，其特征在于，步驟4)所述的鐵礦粉、煤粉、氧氣、熔劑的比率為：100∶20～50∶24～70∶5～10，重量比。

7.一種直接煉鋼設備，依次包括：多級旋風預熱器(3)，預還原循環流化床(4)，終還原循環流化床(5)，直接煉鋼爐(6)；直接煉鋼爐(6)是桶形爐子，自下而上包括鋼水區(C)、渣區(B)和氣相區(A)；直接煉鋼爐(6)上帶有粉礦噴吹設備(7)、底吹或側吹煤氧槍(8)、直接煉鋼爐出鋼口(9)和直接煉鋼爐出渣口(10)；終還原循環流化床(5)通過粉礦噴吹設備(7)與直接煉鋼爐(6)相連，粉礦噴吹設備(7)插入到直接煉鋼爐(6)的鋼水區中；直接煉鋼爐底吹或側吹煤氧槍(8)插入到直接煉鋼爐(6)的底部或側面的鋼水區中，直接煉鋼爐出渣口(10)位于直接煉鋼爐外側爐墻中部，在直接煉鋼爐外側爐墻上開有直接煉鋼爐出鋼口(9)。

8.如權利要求7所述的直接煉鋼設備，其特征在于，所述的直接煉鋼設備還包括磨礦粉設備(1)，粉礦提升設備(2)，磨礦粉設備(1)經粉礦提升設備(2)與多級旋風預熱器(3)相連。

9.如權利要求7所述的直接煉鋼設備，其特征在于，所述的直接煉鋼設備還包括氣體換熱器，氣體增壓設備(12)，氣體凈化設備(15)，氣體脫除CO₂和H₂O設備(17)，位置在換熱器和直接煉鋼爐氣體出口之間。

直接煉鋼爐產生的還原氣依次流過終還原循環流化床(5)、預還原循環流化床(4)、旋風預熱器(3)；然后依次經過氣體凈化設備(15)、氣體換熱器(16)和氣體脫除CO₂和H₂O設備(17)和直接煉鋼爐出來的氣體混合做還原氣，進入終還原循環流化床。

10.如權利要求7所述的直接煉鋼設備，其特征在于，所述直接煉鋼爐出鋼口為虹吸出鋼口(9)。