[發(fā)明專利]一種直接還原-熔分系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010929176.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-07
• 公開（公告）號(hào): CN112195301B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周和敏;沈朋飛;徐洪軍;張俊;林萬(wàn)舟;齊淵洪;郝曉東;許海川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鋼研晟華科技股份有限公司;鋼鐵研究總院
• 主分類號(hào): C21B13/14
• 分類號(hào): C21B13/14
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 叢洪杰

1.一種直接還原-熔分系統(tǒng)，其特征在于，包括原料烘干預(yù)處理單元，直接還原單元，熔分單元和煙氣處理單元；所述原料烘干預(yù)處理單元、所述直接還原單元和所述熔分單元依次連通，原料經(jīng)所述原料烘干預(yù)處理單元處理后進(jìn)入所述直接還原單元進(jìn)行預(yù)還原處理，然后進(jìn)入所述熔分單元進(jìn)行還原熔分；所述熔分單元包括熔分爐（15），所述熔分爐（15）的爐頂設(shè)有入料溜槽（13），所述熔分爐（15）的爐底（18）設(shè)有爐底鐵芯（20）和熔溝（21），所述爐底鐵芯（20）和熔溝（21）安裝于爐底座（19）上；所述爐底鐵芯（20）外部設(shè)置鐵芯線圈（30），所述鐵芯線圈（30）外側(cè)設(shè)有鐵芯冷卻水系統(tǒng)（31）；所述熔分爐（15）內(nèi)生成的煤氣能夠用作直接還原單元的熱量來(lái)源；

所述熔分爐（15）還包括爐前墻（16）、爐后墻（25）、爐左側(cè)墻（26）和爐右側(cè)墻（35）；所述爐前墻（16）側(cè)設(shè)有出鐵口（17）；所述爐后墻（25）側(cè)設(shè)有出渣口（23）；所述爐左側(cè)墻（26）和爐右側(cè)墻（35）上都設(shè)置有下風(fēng)口煤氧側(cè)吹槍（29）和上風(fēng)口煤氧側(cè)吹槍（32）；

所述熔分單元還包括氧氣站（40）、煤粉倉(cāng)（41）、氣包（38）和鼓風(fēng)機(jī)（39）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接還原-熔分系統(tǒng)，其特征在于，所述熔分爐（15）的爐頂還設(shè)有熔分爐爐頂煤氣煙道（14），所述熔分爐爐頂煤氣煙道（14）用于將熔分爐（15）內(nèi)產(chǎn)生的煤氣輸入直接還原單元作為直接還原單元的熱量來(lái)源。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直接還原-熔分系統(tǒng)，其特征在于，所述直接還原單元包括轉(zhuǎn)底爐（10），所述轉(zhuǎn)底爐（10）的爐頂設(shè)有轉(zhuǎn)底爐爐頂煤氣管（12），其中轉(zhuǎn)底爐爐頂煤氣管（12）的一端與熔分爐爐頂煤氣煙道（14）相連；所述轉(zhuǎn)底爐（10）的爐墻兩側(cè)均設(shè)置空氣噴嘴（58）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直接還原-熔分系統(tǒng)，其特征在于，所述直接還原單元包括回轉(zhuǎn)窯（60）。

5.一種直接還原-熔分方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的直接還原-熔分系統(tǒng)，包括如下步驟：

步驟1、將低品位原料、粘結(jié)劑和還原煤粉輸入原料倉(cāng)，經(jīng)過(guò)配料皮帶配料，然后送入強(qiáng)力混料機(jī)混料；

步驟2、混料均勻后，混后料進(jìn)入造球機(jī)進(jìn)行造球，造球后將小于8mm和大于16mm的生球剔除，剔除篩下的生球破碎后返回造球；尺寸在8mm~16mm的合格生球進(jìn)入烘干機(jī)烘干；

步驟3、烘干后生球經(jīng)篩分，篩下粉料返回造球機(jī)，合格生球進(jìn)入直接還原單元進(jìn)行預(yù)還原處理得到高溫金屬化球團(tuán)；

步驟4、將高溫金屬化球團(tuán)通過(guò)熔分爐爐頂?shù)娜肓狭锊壑苯铀腿肴鄯譅t；

步驟5、含碳粉塵以氧氣或富氧空氣作為載體，以100~150m/s高速噴入熔分爐內(nèi)，進(jìn)行氧化物還原反應(yīng)和渣鐵熔分；

步驟6、熔分爐內(nèi)下部形成熔池，上部形成熔渣池，熔融金屬?gòu)某鲨F口流出進(jìn)行鑄塊或由鐵水包送往煉鋼，熔渣進(jìn)行水淬或干法?；笥米魉鄵胶狭?；

其中，步驟5-6中，開啟鐵芯冷卻水系統(tǒng)，開啟熔分爐的工頻鐵芯熔溝式感應(yīng)器，給爐底鐵芯、鐵芯線圈通電，利用熔溝式感應(yīng)加熱，實(shí)現(xiàn)鐵水和熔渣攪動(dòng)、循環(huán)和加熱保溫。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直接還原-熔分方法，其特征在于，所述步驟1中，低品位原料包括赤鐵礦、海砂礦、紅土鎳礦、銅渣、赤泥中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直接還原-熔分方法，其特征在于，所述步驟3中，直接還原單元還原后的煙氣經(jīng)煙氣處理單元處理后用于烘干機(jī)作為生球烘干的熱源。

8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述的直接還原-熔分方法，其特征在于，所述步驟6中，熔分爐內(nèi)產(chǎn)生的高溫富含CO的爐頂煤氣，直接進(jìn)入直接還原單元作為生球預(yù)還原燃料。