[發明專利]短流程煉鋼工藝以及煉鋼裝置

在審

• 申請號: 201510719441.1
• 申請日: 2015-10-29
• 公開（公告）號: CN105385805A
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: 唐恩;王君;蘇進;張瑞
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: C21C5/52
• 分類號: C21C5/52;C21B13/02
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾;程殿軍

技術領域

本發明涉及煉鋼工藝，尤其涉及一種短流程煉鋼工藝以及煉鋼裝置。

背景技術

電爐短流程工藝近年來迅速發展，在全球范圍內電爐煉鋼占總產鋼量比例已從20世紀50年代初的7.3％，提高到近年來的32％～35％，特別是美國和歐盟電爐鋼比例已達50％以上。“短流程”在產品高端化、能源多樣化、原料多元化等方面的優勢，引起了人們重視。

電爐短流程相對于傳統的高爐-轉爐長流程的優勢很多，主要有以下幾點：

(1)投資較少。電爐短流程煉鋼主要使用廢鋼作為原料，減少了高爐及其附屬燒結、焦化等工序的巨大投資；

(2)設備布置、工藝銜接緊湊；

(3)節能環保。短流程煉鋼較長流程煉鋼，可節約能源60％，每多用1噸廢鋼可少用約1噸生鐵，可節約0.4噸焦炭或1噸左右的原煤。并且由于不需要燒結焦化等污染嚴重的工序，短流程煉鋼可減少CO、CO₂、SO₂等廢氣、廢水及廢渣的排放，可以帶來環保節能等一系列效應。除以上優勢以外，在廢鋼價格和電價格較低的地區，電爐的生產成本很低，相對于長流程工藝還具有成本上的優勢。

但是由于我國工業化進程短，社會廢鋼資源不足，而且鋼鐵制造過程技術進步使自產廢鋼不斷減少，同時廢鋼進口量也相應下降，所以廢鋼資源短缺、價格居高不下，影響了我國電爐短流程煉鋼工藝的發展，目前的短流程工藝中，導入電爐內的鐵金屬化率不高，從而使得電爐內制備的鋼水質量不高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種短流程煉鋼工藝，旨在用于解決現有的短流程工藝制備的鋼水質量不高的問題。

本發明是這樣實現的：

本發明實施例提供一種短流程煉鋼工藝，采用豎爐與電爐還原鐵礦粉，包括以下工藝步驟：

將鐵礦粉以及煤粉混合添水制成若干含碳球團，且將制備的各所述含碳球團進行干燥；

干燥后的各所述含碳球團均置于所述豎爐的還原室內，所述豎爐的燃燒室與所述還原室采用爐墻分隔；

向所述燃燒室內充入助燃氣以及燃料，兩者混合燃燒加熱所述還原室，所述還原室內的各所述含碳球團均預還原為金屬化球團；

將還原后的各所述金屬化球團熱裝送入添加有造渣劑的所述電爐內，同時向所述電爐內吹氧冶煉各所述金屬化球團且產生鋼水與爐渣。

進一步地，將所述電爐內冶煉產生的部分煤氣導入所述燃燒室內。

進一步地，由所述電爐內導出的煤氣先進入除塵器內，過濾后的煤氣部分導入所述燃燒室內，同時收集過濾產生的爐塵。

進一步地，將所述還原室中預還原產生的部分煤氣導入所述燃燒室內。

進一步地，在制備所述含碳球團時，其內的碳氧比為1～1.5，球團的直徑為10～30mm。

具體地，在干燥時，將制備的各所述含碳球團均勻散布在慢速運行的鏈篦機上進行干燥，且各所述含碳球團干燥后的水分含量不高于1％。

本發明實施例還提供一種短流程煉鋼裝置，包括豎爐以及電爐，所述豎爐具有至少一個燃燒室以及至少一個還原室，每一所述還原室均與所述燃燒室緊鄰，且所述還原室與緊鄰的所述燃燒室之間采用爐墻分隔，各所述還原室均與所述電爐通過料管連通。

進一步地，所述燃燒室為一個，所述還原室為多個，各所述還原室均位于所述燃燒室內，且所述電爐具有連通至所述燃燒室的第一氣管。

進一步地，于各所述還原室的頂部均設置有連通至所述燃燒室的第二氣管。

進一步地，各所述還原室于對應所述料管處均設置有螺旋排料器。

本發明具有以下有益效果：

本發明的煉鋼工藝中，先將鐵礦粉與煤粉制成含碳球團，在干燥后將其置于豎爐的還原室內，通過燃燒室加熱還原室使得鐵氧化物與碳之間發生還原反應生成金屬化球團，然后將金屬化球團置于電爐內制備為鋼水。在上述工藝過程中，還原室內為預還原，采用隔焰加熱的方式將含碳球團制備為高質量的海綿鐵，同時能夠避免還原后的海綿鐵被二次氧化，其可以直接導入電爐內進行終還原生成高質量鋼水，另外其采用煤粉作為還原劑，摒棄了該還原過程對焦炭的需求，從而可以省去煉焦工序，同時含碳球團加熱后發生自還原，其使用鐵礦粉和煤粉作為造球原料，反應動力學條件優越，反應速度快，金屬化率較高，對于采用這種煉鋼工藝的煉鋼裝置，由于為短流程，使得整個裝置結構簡單緊湊，對還原過程易于控制。

附圖說明