[發明專利]一種用于分離預還原含鐵物料的裝置及其應用

有效

• 申請號: 201810633104.4
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108754057B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 趙凱;張巧榮;師學峰;白麗梅;韓偉剛;石焱;楊廣慶
• 申請（專利權）人: 華北理工大學
• 主分類號: C21B13/14
• 分類號: C21B13/14
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙) 11574
• 代理人: 全成哲

1.一種用于分離預還原含鐵物料的裝置的應用，其特征在于，采用預還原含鐵物料、熔劑、煤粉與氧氣，在熔煉爐中進行，應用過程步驟具體為：

步驟(1)：將預還原含鐵物料和熔劑通過熔煉爐頂部的下料口(1)輸送至熔煉爐內中部熔池區(5)、將煤粉與氧氣通過下排風口(3)噴入中部熔池區(5)、將氧氣通過上排風口(2)噴入中部熔池區(5)；

步驟(2)加熱熔分：從下排風口(3)噴入的煤粉與氧氣在中部熔池區(5)內發生不完全燃燒反應，形成還原性氣體CO，上排風口(2)噴入的氧氣在中部熔池區(5)與剩余未發生燃燒反應的煤粉進行不完全燃燒反應，形成還原性氣體CO，預還原含鐵物料在通過煤氣聚集區(4)的過程以及進入中部熔池區(5)后完成受熱還原，熔劑在通過煤氣聚集區(4)的過程以及進入中部熔池區(5)后完成受熱，最后與煤粉及預還原含鐵物料中的脈石一起熔化形成爐渣；在中部熔池區(5)完成還原、熔化和造渣后，生成鐵水和渣，同時在爐內從上到下形成上部煤氣聚集區(4)、中部熔池區(5)、爐渣聚集區(6)、鐵水聚集區(7)、死鐵層(8)，通過設置在爐渣集聚區(6)的渣口(9)出渣、設置在鐵水聚集區(7)的鐵口(10)出鐵；

步驟(3)熔化分離后產生的尾氣由熔煉爐頂部的煙氣出口(11)逸出；

所述裝置為立式矩形，從爐頂到爐底分為三段，最上端為爐頂的煤氣聚集區(4)，其中下料口(1)和煙氣出口(11)分別與爐頂的煤氣聚集區(4)相連，煤氣聚集區下部為中部熔池區(5)，并且上排風口(2)和下排風口(3)均與中部熔池區(5)相連，中部熔池區(5)下部為爐渣聚集區(6)且與渣口(9)相連，爐渣聚集區(6)下部為鐵水聚集區(7)，鐵口(10)與鐵水聚集區(7)相連，鐵水聚集區(7)下部為死鐵層(8)，上排風口(2)和下排風口(3)均分布于矩形爐的長邊，上排風口(2)設置2-4個風口，下排風口(3)設置3-5個風口，上排風口(2)數目比下排風口(3)數目少1個，鐵口(10)和渣口(9)分別設置在矩形爐的寬邊，鐵口(10)的水平高度低于渣口(9)的水平高度；

所述用于分離預還原含鐵物料的裝置應用過程中，

預還原含鐵物料的溫度不高于1300℃，不低于900℃；

下排風口混合噴吹氧氣和煤粉，且控制煤粉中的固定碳含量與氧的摩爾比(C/O)小于1，上排風口噴吹氧氣；

上下兩排風口在熔分過程中一直浸沒在中部熔池區；

爐渣的二元堿度為0.9-1.2之間。

2.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：預還原含鐵物料的粒度小于8mm，煤粉粒度小于50目，氧氣純度大于99％。