[發明專利]一種鐵浴熔融還原爐預還原方法

有效

• 申請號: 201310008087.2
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN103924024A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 王東彥;姜偉忠;王俊;馬洛文;范紅玲;張文亮;汪磐石;李肇毅;梁利生;徐宏輝;馮新華;劉開華
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司 31254
• 代理人: 周成;肖祎

技術領域

本發明涉及鐵浴熔融還原工藝，更具體地說，涉及一種鐵浴熔融還原爐預還原方法。?

背景技術

現有CCF（Cyclone?Converter?Furnace）鐵浴熔融還原方法生產鐵水技術是到目前為止，經過多種熔融還原方法的比較，被認為是很有商業化前景的鐵浴類熔融還原方法。?

該方法屬兩步法，主要包括“預還原+預還原礦粉熔化”（至少部分熔化）和鐵浴終還原兩部分，其中，“預還原+預還原礦粉熔化”單元設備為熔融旋流器（Melting?Cyclone)或旋風熔融分離器，位于“預還原+預還原熔化”單元下方的鐵浴終還原單元為與轉爐爐型相似的帶渣冶金容器。“預還原礦粉熔化”單元坐在鐵浴終還原單元上，形成一體化的還原爐。?

該方法的流程為鐵礦粉處理、鐵礦粉預還原+至少部分熔化、終還原生產出鐵水、鐵水熔渣分離，在“鐵礦粉預還原+至少部分熔化”步驟中，包括以下三項主要內容：?

（1）先將鐵礦石（或全鐵含量大于45％的含鐵物料）送入熔融旋流器中，并在此處利用來源于終還原單元的還原過程氣體將鐵礦石（或全鐵含量大于45％的含鐵物料）預還原。（2）在熔融旋流器中提供氧氣使還原過程氣體進行后燃，使預還原礦粉在熔融旋流器中熔化（至少部分熔化）；（3）使預還原并至少部分熔化的鐵礦石（或含鐵物料）流入位于其下方的帶渣冶金容器終還原單元中，在其中進行最終還原，生產出鐵水。?

在終還原單元中，將煤和氧氣供入，在渣層中進行最終還原并由此形成還原過程氣體。過程氣體被供入渣中和渣上層空間內的含氧氣體部分燃燒。煤以固體顆粒的形式直接供入渣層中。煤的直接供入方式至少為下述方式之一：1）由終還原單元的至少一個側風口將細粉碎煤直接噴入渣層中。?2）通過熔融旋流器插入終還原器的煤粉噴槍將細粉碎煤噴入渣層中。3）將平均粒度不小于6mm的煤粒由終還原單元頂部或側部壁的溜槽拋落入渣層中。?

CCF加煤技術存在的缺陷在于：1）直接加入熔池（鐵水或液渣）的煤粉或煤顆粒或兩者的結合，在其升溫和熱解形成半焦過程中，要吸收較多的熱量，這將使終還原單元鐵浴熔池的溫度降低，還原區的還原速度下降，降低了終還原單元的還原速度和效率。與此同時，渣中氧化亞鐵的含量也較高，對鐵浴熔池的壽命增加不利。2）在CCF技術中，直接加入熔池的煤與礦料未經過充分預混，因此，終還原單元熔池內形成的半焦與渣中氧化鐵混合、接觸的程度較差，減少了半焦與氧化鐵的還原界面，再加之進入終還原熔池后，氧化亞鐵的濃度迅速下降，進一步降低了終還原單元的還原速度和效率。?

發明內容

針對現有技術中存在的上述缺點，本發明的目的是提供一種鐵浴熔融還原爐預還原方法，在進一步增強旋風熔融分離器中的預還原度的同時，進一步增加終還原爐內熔池還原的能力和效率，并提高終還原單元爐體的壽命。?

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：?

該鐵浴熔融還原爐預還原方法，將煤粉與鐵礦粉或氧化鐵物料相混合，通過旋風熔融分離器的多層物料噴槍分別沿分離器的切線方向吹入分離器內，同時通過多層氧氣噴槍沿分離器的切線方向吹入氧氣。?

所述的每層物料噴槍吹入的煤鐵混合物中，煤粉的加入比例按由下到上的方向遞增。?

所述的相鄰兩層物料噴槍中，上層物料噴槍與下層物料噴槍所吹入的煤鐵混合物的噸礦混煤重量之比在1：1.0～2.5。?

所述的每層氧氣噴槍的吹氧量隨加煤量而增加，加氧過剩系數為0～0.05。?

所述的每層物料噴槍吹入的煤鐵混合物中，還添加有氧化鈣或在高溫?下能形成以氧化鈣為主成分的熔劑。?

所述的氧化鈣的加入量為：使將要進入終還原反應器熔池內的還原熔化礦料中的氧化鈣與氧化亞鐵和氧化鈣的總量之比在11～16wt％。?