[發明專利]一種熔融還原煉鐵設備及煉鐵方法

有效

• 申請號: 201310339130.3
• 申請日: 2013-07-28
• 公開（公告）號: CN103397127A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 張英華
• 申請（專利權）人: 張英華
• 主分類號: C21B11/00
• 分類號: C21B11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種熔融還原煉鐵設備及煉鐵方法。

背景技術：

目前，世界上已經用于生產的熔融還原煉鐵技術有三種：COREX、FINEX和HLSMELT.我國上海寶鋼前幾年引進的3000噸COREX煉鐵設備安裝在上海羅涇分廠，雖然環保但耗煤是高爐煉鐵的兩倍，運行了幾年是年年虧損，目前已經將日產3000噸COREX煉鐵設備轉往煤炭豐富的新疆自治區。COREX爐本體由上部的還原爐和下部的熔融氣化爐組成。還原爐分為豎爐、罐爐和流化床爐三種。使用豎爐還原爐的COREX煉鐵原理如下：將塊礦、球團礦和熔劑(石灰石和石英)通過無鐘投放裝置間斷地投放到豎爐還原爐中，然后往豎爐中下部通入純度很高的高溫高壓一氧化碳氣體，一氧化碳氣體與塊礦、球團礦發生化學反應生成二氧化碳和鐵，同時產生熱量加熱塊礦、球團礦和熔劑。由于豎爐里所裝原料間的空隙很小，而經過化學反應后松散開的球團礦和型煤使豎爐中下部的空隙更小；所以要往豎爐中下部通入0.6MPar壓強的一氧化碳氣體。鐵礦經過還原后形成海綿鐵沉到豎爐下部，然后海綿鐵螺旋輸送機送到熔融氣化爐中，裝在粉煤罐底部的粉煤螺旋輸送機把粉煤罐里的粉煤輸送到熔融氣化爐中燃燒，從熔融氣化爐中下部的高壓純氧支持粉煤的燃燒，粉煤燃燒產生的熱量熔化落入熔融氣化爐中的海綿鐵和爐渣，還有一部分粉煤落入熔化的鐵水和熔化的爐渣后熔解析…爐的熔液中產生大量的二氧化碳氣泡，攪拌熔融氣化爐中的熔液使熔液中的氧化鐵盡數還原。鐵水從熔融氣化爐的下部流出，爐渣液從鐵水上面熔融氣化爐出口流出。在熔融氣化爐里熔化的爐渣和鐵水溫度達到1700℃，熔融氣化爐中產生的廢熱氣向上升騰加熱落下來的粉煤和海綿鐵。從熔融氣化爐上部出來的高溫煤氣溫度仍然有1000℃，此煤氣中含有的一氧化碳比高爐煤氣中含有的一氧化碳高兩倍；將這些煤氣冷卻、除塵、清除二氧化碳和水蒸氣，再經過加壓和加熱后的一氧化碳氣體作為還原氣通入豎爐還原爐中。只是從熔融氣化爐的廢氣中收集到的那一點一氧化碳用于還原豎爐中的氧化鐵，是遠遠不夠的；需要用熱解煤炭來生產大量的一氧化碳(例如：用水煤氣法生產出含有一氧化碳、二氧化碳、氮氣和水蒸氣的混合氣體，然后去除其他氣體，再把純一氧化碳氣體加壓成為一氧化碳壓縮氣體通入熔融氣化爐中還原氧化鐵。)。由于出熔融氣化爐中出來的煤氣中的一氧化碳純度不夠、壓強也低，無法直接用于還原豎爐中的氧化鐵，這樣從熔融氣化爐中出來的1000℃煤氣也無法用來加熱豎爐中的原料。所以COREX爐內的熱交換和高爐是不一樣的，高爐的逆流傳輸過程時間相對較長，熱量利用比較充分。而且COREX使用的富鐵礦，我們國家沒有；我國使用含量不高的鐵礦和技術水平低下的水煤氣生產一氧化碳，使我國的COREX煉鐵的煤耗太高，而且使用豎爐還原爐的COREX爐不能直接使用粉礦。