[發明專利]一種粉狀鐵礦石懸浮態直接還原-熔煉生產鐵水的方法

有效

• 申請號: 201910241058.8
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN109929959B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 李艷軍;韓躍新;余建文;高鵬;孫永升
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C21B13/14
• 分類號: C21B13/14;C21B13/12;C21B13/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

一種粉狀鐵礦石懸浮態直接還原?熔煉生產鐵水的方法，按以下步驟進行：(1)將粉狀鐵礦石置于料倉中；(2)輸送到一級旋風分離器，分離出一級固態物料進入懸浮加熱爐；高溫煙氣對一級固態物料加熱；(3)負壓作用使一級固態物料進入二級旋風分離器，分離出二級固態物料進入還原反應器；(4)向還原反應器通入還原氣體，二級固態物料還原生成還原粉料；(5)還原粉料排出后直接進入多功能熔煉爐；將熔劑加入到多功能熔煉爐內，噴吹燃煤進行加熱，還原粉料經燃煤加熱和電弧熔煉形成液態的渣層和鐵水。本發明的方法熱量利用效率高，各工序無熱損失，大幅節省能源，簡化鐵礦石還原和冶煉鐵水的流程。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，特別涉及一種粉狀鐵礦石懸浮態直接還原-熔煉生產鐵水的方法。

背景技術

我國鐵礦資源儲量豐富，截止到2015年底，查明資源儲量850.8億t；但我國鐵礦資源稟賦差，整體呈現品位低、嵌布粒度細、組成復雜的特點，致使97％以上的鐵礦石需要經過復雜的選礦工藝處理才能達到較高的品位和回收率；因此，國內鐵精礦幾乎100％都是細鐵礦粉，且粒度會越來越細。

鐵礦最大的用途就是用來煉鐵；目前，國內外一般都是通過將粉狀鐵精礦燒結或制成球團礦以備高爐煉鐵使用；雖然高爐煉鐵工藝技術成熟、適合大規模生成，在煉鐵工業中長期占據主導地位；但隨著世界資源形勢的轉變，高爐煉鐵工藝的問題也日益突出：第一，高爐煉鐵工藝嚴重依賴冶金焦，隨著優質冶金焦的消耗，高爐流程將進一步收到制約；第二，我國的鐵礦資源多為低品位礦，往往無法通過高爐流程直接利用，需要進口國外優質鐵礦，因此造成了我國鐵礦資源國外依賴度過高；如果能將國內的粉礦不通過燒結造塊或造球(球團)的方式直接得到利用，就能顯著降低能耗、減少污染排放并節約生產成本。因此，大規模、高效利用粉狀鐵礦石的相關技術還有待開發。

發明內容

本發明的目的是提供一種粉狀鐵礦石懸浮態直接還原-熔煉生產鐵水的方法，通過對粉狀鐵礦石在懸浮態下進行直接還原(金屬化率≥70％)，之后直接采用多功能熔煉爐熔分冶煉，簡化鐵水制備工藝的同時，協同利用能源，降低生產成本。

本發明的方法按以下步驟進行：

1、將粉狀鐵礦石置于料倉中，所述的粉狀鐵礦石的鐵品位TFe≥55％，粒度≤0.8mm；

2、通過料倉將粉狀鐵礦石輸送到一級旋風分離器內，分離出一級固態物料進入懸浮加熱爐的下部；一級旋風分離器的出氣口與除塵器的進氣口連通，除塵器的出氣口與引風機連通；懸浮加熱爐底部與多功能熔煉爐高溫煙氣出口連通，在開啟引風機的情況下，高溫煙氣使懸浮加熱爐內的一級固態物料處于懸浮流動狀態，并對一級固態物料加熱；

3、二級旋風分離器的出氣口與一級旋風分離器的進料口連通，二級旋風分離器的出料口與還原反應器頂部的進料口連通；在負壓作用下，被加熱后的一級固態物料從懸浮加熱爐上部的懸浮物料通道進入二級旋風分離器，分離出二級固態物料進入還原反應器；

4、所述的還原反應器底部設有進氣口，側壁上方設有出料口，頂部設有進料口，還原反應器內部的下方設有布風板，進料口和出料口位于還原反應器的兩側；通過還原反應器的進氣口向還原反應器內部通入還原氣體，二級固態物料在還原氣體的作用下處于懸浮流動狀態，并發生還原反應，生成含有固態金屬鐵的還原粉料；