[發明專利]一種回轉窯氣基還原-全氧熔池熔煉煉鐵方法

有效

• 申請號: 201811627751.0
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109536663B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 高建軍;萬新宇;王鋒;王海風;林萬舟;嚴定鎏;齊淵洪;許海川
• 申請（專利權）人: 鋼研晟華科技股份有限公司
• 主分類號: C21B13/14
• 分類號: C21B13/14
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 和歡慶;侯永帥

本發明公開了一種回轉窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵方法，屬于非高爐煉鐵技術領域，解決了現有技術中的非高爐煉鐵工藝燃料比高以及無法大規模低成本生產的問題。本發明的煉鐵方法包括如下步驟：鐵礦粉和熔劑按設計比例加入回轉窯，鐵礦粉在回轉窯內經加熱和氣基直接還原，產生窯尾煤氣，得到預還原爐料；預還原爐料直接熱裝進入全氧熔池熔煉爐，向全氧熔池熔煉爐中噴入煤粉和氧氣的混合氣體，對預還原爐料攪拌，進行終還原和渣鐵分離，產生熔煉爐煤氣，得到爐渣和鐵水；將產生的窯尾煤氣和熔煉爐煤氣混合得到混合煤氣，將混合煤氣循環至回轉窯窯頭，用于回轉窯中的鐵礦粉預還原。本發明的煉鐵方法可用于鐵礦粉的還原。

技術領域

本發明設計一種非高爐煉鐵技術，具體地說是一種回轉窯氣基還原-全氧熔池熔煉煉鐵方法。

背景技術

高爐煉鐵是當今世界最主要的煉鐵流程，具有生產規模大、能耗低、生鐵質量好以及效率高等特點。

目前，以少焦或無焦著稱的非高爐煉鐵工藝主要有COREX、FINEX和HISMELT流程，實現工業化生產的只有COREX流程，韓國浦項的FINEX流程和HISMELT流程還在進行中試。

從COREX生產狀況看，雖然可以少量降低焦比，但煤比大幅度升高，燃料比遠遠高于高爐煉鐵工藝。對于FINEX工藝，只有韓國浦項鋼鐵擁有該技術，由于技術保密的原因，其實際冶煉參數尚未得知。我國也開展了粉礦流化床熔融還原煉鐵工藝研究，掌握了粉礦流化床熔融還原原理和工藝方案，但均未進行工業化生產，主要原因是粉礦流化床還原工藝過程難以控制，還原后的粉料需要壓球熱裝送入熔分爐，工藝銜接困難。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明旨在提供一種回轉窯氣基還原-全氧熔池熔煉煉鐵方法，解決了現有技術中的非高爐煉鐵工藝燃料比高以及無法大規模低成本生產的問題。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

本發明提供了一種回轉窯氣基還原-全氧熔池熔煉煉鐵方法，包括如下步驟：

步驟1：鐵礦粉和熔劑按設計比例加入回轉窯，鐵礦粉在回轉窯內經加熱和氣基直接還原，產生窯尾煤氣，得到預還原爐料；

步驟2：預還原爐料直接熱裝進入全氧熔池熔煉爐，向全氧熔池熔煉爐中噴入煤粉和氧氣的混合氣體，對預還原爐料攪拌，進行終還原和渣鐵分離，產生熔煉爐煤氣，得到爐渣和鐵水；將產生的窯尾煤氣和熔煉爐煤氣混合得到混合煤氣，將混合煤氣循環至回轉窯窯頭，用于回轉窯中的鐵礦粉預還原。

在一種可能的設計中，步驟1中，鐵礦粉和熔劑按設計比例進行預混合，混合均勻后加入回轉窯。

在一種可能的設計中，步驟2中，氧氣為純氧氣體或富氧氣體。

在一種可能的設計中，步驟2中，窯尾煤氣通過除塵器進行除塵后，再與產生的熔煉爐煤氣混合。

在一種可能的設計中，窯尾煤氣進行除塵之前，采用換熱器與窯尾煤氣進行換熱，使得窯尾煤氣的溫度降低至除塵器除塵所需溫度。

在一種可能的設計中，除塵后的窯尾煤氣脫除CO₂后，再與產生的熔煉爐煤氣混合。

在一種可能的設計中，利用除塵之前的窯尾煤氣加熱脫除CO₂后的窯尾煤氣，使得窯尾煤氣的溫度升至400～500℃。

在一種可能的設計中，除塵器收集的窯尾煤氣中的粉塵噴入全氧熔池熔煉爐。

在一種可能的設計中，混合煤氣在通入回轉窯窯頭過程中與回轉窯窯頭排出的預還原爐料進行換熱，使得預還原爐料溫度升高。

在一種可能的設計中，窯尾煤氣的溫度為600～800℃，熔煉爐煤氣的溫度為1300～1600℃，混合煤氣的溫度為700～1000℃。

與現有技術相比，本發明有益效果如下：