[發明專利]一種高密度全氧短流程高效清潔煉鐵工藝

在審

• 申請號: 201810593292.2
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108754056A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 張穎異;李明陽;高建軍;師學峰;王鋒;齊淵洪;林萬舟;嚴定鎏
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00;C22B1/24;C22B1/216
• 代理公司: 重慶晟軒知識產權代理事務所(普通合伙) 50238
• 代理人: 王海鳳

1.一種高密度全氧短流程高效清潔煉鐵工藝，其特征在于，主要包括以下步驟：

S1：造粒：寬粒級鐵礦粉、無煙煤粉、消石灰粉混合均勻后在圓盤造球機中制粒，得到寬粒級含碳球團，所述寬粒級含碳球團中碳氧摩爾比為1.0~1.4；

S2：深度自還原：將S1得到的寬粒級含碳球團裝入回轉窯進行深度自還原，得到寬粒級的金屬化球團；

S3：尾氣處理：對回轉窯尾氣進行除塵、降溫和CO₂脫除處理得到提質煤氣，將該提質煤氣再次通入回轉窯中進行二次燃燒；

S4：終還原以及熔融氣化：將S2得到的寬粒級的金屬化球團熱裝入熔融氣化爐內進行終還原熔分，氧氣和煤粉通過氧煤槍噴入渣層中，發生煤粉的劇烈燃燒和氣化反應，為渣鐵熔化提供熱量，同時產生高溫煤氣還原鐵氧化物，并攪拌熔池，促進渣鐵的有效分離；

S5：爐渣和鐵水分別對應地從渣口和鐵口排出。

2.根據權利要求1所述的高密度全氧短流程高效清潔煉鐵工藝，其特征在于：所述S1中寬粒級鐵礦粉的粒度為50~2000 μm。

3.如權利要求2所述的高密度全氧短流程高效清潔煉鐵工藝，其特征在于：所述S1中寬粒級鐵礦粉包括鐵精粉、釩鈦磁鐵礦粉、海砂礦粉、高鐵鋁土礦粉、含鐵冶金固廢中的一種或多種作為原料，且所述原料粒度尺寸為5~15 mm。

4.根據權利要求1-3任一項所述的高密度全氧短流程高效清潔煉鐵工藝，其特征在于：所述S1造粒過程中加入了粘接劑；所述粘結劑為水和工業糖漿的混合液，比例按照20:1的比例進行混合，混合液的添加量為鐵礦粉、無煙煤粉、消石灰粉總質量的5%~15%。

5.根據權利要求1的高密度全氧短流程高效清潔煉鐵工藝，其特征在于：所述S2回轉窯的進口煤氣溫度為1200℃~1300℃，出口煤氣溫度為1000℃~1200℃，回轉窯的還原溫度1100℃～1200℃。

6.根據權利要求1或5所述的高密度全氧短流程高效清潔煉鐵工藝，其特征在于：所述S2回轉窯的還原的熱源來自于熔融氣化爐產生的高溫煤氣和提質煤氣的二次燃燒。

7.根據權利要求6的高密度全氧短流程高效清潔煉鐵工藝，其特征在于：所述S2中回轉窯通過氧氣和提質煤氣入口的分布以及氧氣和煤氣流量的調節來精準控制回轉窯的溫度分布，使球團金屬化率達70%~90%，煤氣利用率達70%以上。

8.根據權利要求7的高密度全氧短流程高效清潔煉鐵工藝，其特征在于：所述S3提質煤氣中CO₂的脫除率達90%以上，提質煤氣的有效還原組分濃度達90%以上。