[發(fā)明專利]一種連續(xù)熔融還原煉鐵的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010108136.X | 申請日： | 2020-02-21 |
| 公開（公告）號： | CN111394534B | 公開（公告）日： | 2021-05-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張廷安;豆志河;劉燕;呂國志;牛麗萍;趙秋月;張子木;王坤;李小龍 | 申請（專利權(quán)）人： | 東北大學(xué);東大有色固廢技術(shù)研究院（遼寧）有限公司 |
| 主分類號： | C21B13/00 | 分類號： | C21B13/00 |
| 代理公司： | 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109 | 代理人： | 李珉 |
| 地址： | 110819 遼寧*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 連續(xù) 熔融 還原 煉鐵 方法 | ||
1.一種連續(xù)熔融還原煉鐵的方法，其特征在于包括以下步驟：
（1）將含鐵礦物粉、還原劑和造渣劑混合均勻，獲得混合粉料；將混合粉料置于連續(xù)加料系統(tǒng)中，所述的連續(xù)加料系統(tǒng)為能夠計量輸送物料的裝置，選用螺旋給料機(jī)或帶計量泵的加料倉；含鐵礦物粉為鐵礦石粉，或者為全鐵品位≥30%的含鐵尾礦粉或含鐵冶煉渣；還原劑為煤粉，造渣劑為石灰；混合粉料中，還原劑的用量按含鐵礦物粉中的Fe與還原劑中的C完全反應(yīng)所需C總量的1.1~1.3倍加入，造渣劑的用量按混合粉料的堿度為2~3；所述的完全反應(yīng)的反應(yīng)式為：
FexOy+yC＝y(tǒng)CO+xFe、
FexOy+yCO＝y(tǒng)CO 2 +xFe和
FexOy+y/2C＝y(tǒng)/2CO2 +xFe；
（2）將起爐料置于還原爐中，所述的還原爐頂部裝配有密封罩，并設(shè)有攪拌裝置；攪拌裝置與還原爐外部的升降裝置裝配在一起，攪拌裝置的軸桿穿過密封罩插入還原爐內(nèi)，軸桿底端裝配有攪拌槳；密封罩上還設(shè)有進(jìn)風(fēng)通道和排風(fēng)口，并且進(jìn)料管穿過密封罩插入還原爐內(nèi)；所述的還原爐側(cè)壁上部設(shè)有熔渣溢流口，底部設(shè)有出鐵口，出鐵口與虹吸管道連通，虹吸管道與緩沖槽連通；將起爐料加熱至熔融狀態(tài)形成起爐熔池；起爐料為生鐵，或者為步驟1中的混合粉料；起爐料形成起爐熔池時，控制起爐熔池的溫度≥1450℃，起爐熔池的體積為還原爐總?cè)莘e的20~30%；當(dāng)起爐料為生鐵時，將起爐料加熱是采用感應(yīng)加熱；當(dāng)起爐料為混合粉料時，將起爐料加熱是通過進(jìn)風(fēng)通道向還原爐內(nèi)噴吹富氧燃料加熱；所述的富氧燃料為粉煤與氧氣混合物，或者為天然氣與氧氣混合物，富氧燃料中C元素與O元素的質(zhì)量比為3︰（4~8）；進(jìn)料管的出口端位于靠近軸桿處；
（3）通過升降裝置將攪拌槳下降至起爐熔池內(nèi)，啟動攪拌裝置對起爐熔池進(jìn)行攪拌；通過升降裝置調(diào)節(jié)攪拌槳位置，控制攪拌槳與起爐熔池液面的垂直間距為起爐熔池高度的1/3~1/2；同時通過連續(xù)加料系統(tǒng)連續(xù)將混合粉料通過進(jìn)料管輸送到還原爐內(nèi)，同時通過進(jìn)風(fēng)通道向還原爐內(nèi)噴吹富氧燃料對還原爐內(nèi)的混合粉料加熱，所述的富氧燃料為粉煤與氧氣混合物，或者為天然氣與氧氣混合物；混合粉料在還原爐內(nèi)受熱融化，與起爐熔池一起形成高溫熔池，同時混合粉料發(fā)生還原反應(yīng)生成鐵水和還原熔渣；富氧燃料的通入量以控制高溫熔池溫度≥1450℃為準(zhǔn)；
（4）在攪拌的離心力作用下，以及鐵水和還原熔渣的自身重力差耦合作用下，鐵水和還原熔渣快速分離，形成上部的的熔渣層和下部的鐵水層；鐵水層的鐵水從出鐵口經(jīng)虹吸管道進(jìn)入緩沖槽；隨著高溫熔池液面高度的增加，當(dāng)緩沖槽的出口排出鐵水時，通過升降裝置調(diào)節(jié)攪拌槳位置，將攪拌槳升高至熔渣層內(nèi)，通過攪拌槳對熔渣層進(jìn)行渦流攪拌，使熔渣層形成漩渦；高溫熔池形成漩渦時，進(jìn)入還原爐的混合粉料落入漩渦中心處，此時進(jìn)料管的出口端位于漩渦上方；
（5）調(diào)節(jié)攪拌速度和混合粉料的輸送量，使鐵水連續(xù)穩(wěn)定排出，此時鐵水層的液面固定；當(dāng)熔渣層的漩渦上沿位于熔渣溢流口時，還原熔渣經(jīng)熔渣溢流口排出；通過升降裝置調(diào)節(jié)攪拌槳位置，使攪拌槳與鐵水層液面的垂直間距為鐵水層高度的1/3～1/2，并調(diào)節(jié)攪拌速度和混合粉料的輸送量，使鐵水和還原熔渣分別從緩沖槽的出口和熔渣溢流口連續(xù)排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)熔融還原煉鐵的方法，其特征在于步驟（3）中，富氧燃料中C元素與O元素的質(zhì)量比為3︰（4~8）。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)熔融還原煉鐵的方法，其特征在于步驟（4）中，形成漩渦時漩渦的高徑比為0.5~2.5；當(dāng)漩渦形成后，進(jìn)入還原爐的混合粉料在漩渦中心的負(fù)壓作用下被巻吸到高溫熔池中，并在渦流攪拌作用下均勻分散。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)熔融還原煉鐵的方法，其特征在于所述的攪拌槳進(jìn)行渦流攪拌時，攪拌速度50~200r/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)熔融還原煉鐵的方法，其特征在于鐵還原率≥95.5%，還原熔渣中含鐵的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)≤0.35%。
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