[發明專利]一種鐵浴熔融還原法生產超高純生鐵的方法

有效

• 申請號: 202010877489.6
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN111961785B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 張冠琪;王金霞;王林順;張曉峰;張巧麗;魏召強;李朋;王建磊;陳慶孟
• 申請（專利權）人: 山東墨龍石油機械股份有限公司
• 主分類號: C21B13/14
• 分類號: C21B13/14
• 代理公司: 濟南千慧專利事務所(普通合伙企業) 37232
• 代理人: 于曉麗

1.一種鐵浴熔融還原法生產超高純生鐵的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)篩選入爐原料，入爐原料包括礦粉、煤粉、含鎂熔劑及石灰石粉,所述礦粉中硫含量不高于0.05wt％，粒度不高于20mm，其中，粒度不低于4mm的礦粉在總礦粉中的含量不高于10wt％，所述含鎂熔劑中氧化鎂的含量不低于17wt％；

(2)將所述礦粉進行預熱及預氧化處理以脫除礦粉中的硫及砷，所述礦粉進行預熱及預氧化處理的條件包括：

控制燃燒煤氣用量占熔融還原爐產出煤氣量的15％-35％；

控制富氧熱風含氧量在21％-32％；

控制經預熱及預氧化處理后的礦粉的出料溫度在565-750℃；

(3)將預熱及預氧化處理后的礦粉及含鎂熔劑經礦粉噴吹系統吹入熔融還原爐；

將煤粉以及石灰石粉經煤粉噴吹系統吹入熔融還原爐；

通過控制熔融還原爐內的爐渣保有量、鐵水液面、氧化氣體量、富氧量、噴吹深度、爐氣渣鐵液滴攜帶量、熱負荷、原燃料配比以及爐渣成分，制得初始鐵水；

(4)將所述初始鐵水經爐外脫硫，制得超高純生鐵，所述爐外脫硫包括向鐵水包中添加復合脫硫劑，所述復合脫硫劑包括鎂粉、石灰粉和增碳劑。

2.根據權利要求1所述的鐵浴熔融還原法生產超高純生鐵的方法，其特征在于，所述步驟(3)中的爐渣保有量控制在π(d/2)²*3.45～π(d/2)²*5.75，其中d為熔融還原爐的熔池渣區的橫截面直徑，d的單位為米，爐渣保有量的單位為噸。

3.根據權利要求2所述的鐵浴熔融還原法生產超高純生鐵的方法，其特征在于，所述爐渣保有量的控制方法包括：

在一個排渣周期內，在出渣開始后的10min內，將爐壓降至第一預定壓力；

在出渣結束后的50min內，將爐壓升至第二預定壓力；

其中，所述第一預定壓力和所述第二預定壓力均為40-90KPa，且所述第一預定壓力與所述第二預定壓力的差值為5-30KPa；

將爐壓降低至所述第一預定壓力時壓力降低速度為0.5-2KPa/min；

將爐壓升高至第二預定壓力時壓力升高速度為0.5-1.5KPa/min；

判斷出渣完畢可以堵口的條件為間隔喘氣時間小于10s；

所述一個排渣周期的時長為1.5-3.5h。

4.根據權利要求1所述的鐵浴熔融還原法生產超高純生鐵的方法，其特征在于，所述步驟(3)中的鐵水液面控制在1.0-3.2m；

所述鐵水液面的控制方法包括：

在出渣結束后的50min內，將前置爐鐵水液面距離前置爐口上沿的距離控制在0-50cm，將爐壓升至第三預定壓力，保持所述第三預定壓力5-15min，再將爐壓降至第四預定壓力；

其中，所述第三預定壓力和所述第四預定壓力均為40-90KPa，且第三預定壓力與所述第四預定壓力的差值為5-30KPa；

將爐壓升高至所述第三預定壓力時壓力升高速度為0.5-1.5KPa/min；

將爐壓降低至所述第四預定壓力時壓力降低速度為0.5-2KPa/min；

控制出鐵間隔在5-10min；

鐵水的出鐵溫度控制在1330-1450℃。