[發明專利]一種高硫含鐵原料全氧熔融還原煉鐵方法

在審

• 申請號: 202011181918.2
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112322818A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 高建軍;萬新宇;王鋒;嚴定鎏;齊淵洪;林萬舟
• 申請（專利權）人: 鋼研晟華科技股份有限公司;鋼鐵研究總院
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00;C22B1/11
• 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: 吳利芳

本發明公開了一種高硫含鐵原料全氧熔融還原煉鐵方法，屬于非高爐煉鐵技術領域，解決了現有煉鐵工藝難以直接冶煉高硫含鐵原料，高硫含鐵資源無法有效利用的問題。本發明全氧熔融還原煉鐵的方法，包括以下步驟：步驟1.將高硫含鐵原料加入氧化脫硫爐，將富氧空氣噴吹進入氧化脫硫爐進行氧化脫硫反應；步驟2.對脫硫后產生的高硫煙氣進行預脫硫和終脫硫，脫硫后的熔渣流入全氧熔融還原爐；步驟3.全氧熔融還原爐下排風口噴吹富氧空氣和煤粉，上排風口噴吹富氧空氣，熔渣在全氧熔融還原爐內還原成鐵水和爐渣；步驟4.鐵水和爐渣經過鐵口排出，還原產生的高溫煙氣經余熱鍋爐回收熱量后，進入煙氣脫硫系統進行脫硫。本發明適用于高硫含鐵原料的冶煉。

技術領域

本發明屬于非高爐煉鐵技術領域，特別涉及一種高硫含鐵原料全氧熔融還原煉鐵方法。

背景技術

高爐煉鐵是當今世界最主要的煉鐵流程，經過近百年的快速發展，該技術已經非常成熟。高爐煉鐵生產規模大，能耗低，生鐵質量好，效率高，趨近于完美。然而，高爐煉鐵主要存在兩個問題：第一，高爐煉鐵原料要求達到一定的粒度和強度，鐵礦粉需要制備成燒結礦或球團礦才可以入爐，而燒結和球團工藝能耗高、污染大；第二，高爐煉鐵需要使用大量優質焦炭，而焦煤資源的短缺和焦化工序廢水廢氣的排放制約了高爐煉鐵生產。為了解決高爐煉鐵不能使用粉礦和大量使用焦炭兩個問題，冶金工作者一直努力探索開發新的煉鐵工藝。

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，HISMELT流程還在進行中試。從寶鋼向奧鋼聯引進的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。特別是對于高硫含鐵資源目前沒有可行的低成本冶煉工藝。高硫含鐵資源冶煉前必須先脫除硫，否則在高溫還原過程中硫會進入鐵水，而導致鐵水中的硫含量嚴重超標。目前的鐵礦粉燒結和球團高溫造塊工藝，雖然可以部分脫除高硫含鐵資源中的硫，但脫硫不徹底，球團礦或燒結礦中硫含量還是很高，達不到高爐冶煉要求。此外，還導致球團或燒結煙氣中SO₂非常高，脫硫成本高。

現有的高爐或非高爐煉鐵工藝都難以直接冶煉高硫含鐵資源，導致高硫含鐵資源一直沒有有效利用。

發明內容

鑒于以上分析，本發明旨在提供一種高硫含鐵原料全氧熔融還原煉鐵方法，在不需要對高硫含鐵資源高溫氧化造塊脫硫的條件下，可以生產出合格的鐵水并實現其它有價元素的綜合回收利用。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

本發明提供了一種高硫含鐵原料全氧熔融還原煉鐵的方法，包括以下步驟：

步驟1.將高硫含鐵原料加入氧化脫硫爐，將富氧空氣通過風口噴吹進入氧化脫硫爐進行熔池氧化脫硫反應；

步驟2.對脫硫后產生的高硫煙氣進行預脫硫和終脫硫，脫硫后的熔渣經過渣溝直接流入全氧熔融還原爐；

步驟3.全氧熔融還原爐下排風口噴吹富氧空氣和煤粉，上排風口噴吹富氧空氣，熔渣在全氧熔融還原爐內還原成鐵水和爐渣；

步驟4.鐵水和爐渣經過鐵口排出，還原產生的高溫煙氣經余熱鍋爐回收熱量后，進入煙氣脫硫系統進行脫硫。

在一種可能的設計中，步驟1中，高硫含鐵原料為液態高硫鐵渣或固態高硫鐵渣；液態高硫鐵渣和固態高硫鐵渣可單獨或同時加入氧化脫硫爐；

當高硫含鐵原料為液態時，液態高硫鐵渣通過爐頂加渣口加入氧化脫硫爐；

當高硫含鐵原料為固態時，將固態高硫鐵渣制成鐵渣粉，通過風口與富氧空氣一同噴吹進入氧化脫硫爐。

在一種可能的設計中，步驟1中，風口位于熔池液面以下0.2m～3.0m，富氧空氣直接噴吹進入熔池內部。