直接利用粉礦熔融還原煉鐵的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種直接利用粉礦熔融還原煉鐵的方法，所述方法包括：將鐵礦粉、粉煤和熔劑按預(yù)定比例混合后加入到還原爐中，并利用還原爐對(duì)鐵礦粉進(jìn)行加熱和預(yù)還原；利用感應(yīng)爐對(duì)預(yù)還原后的爐料進(jìn)行終還原和渣鐵分離，最后得到具有預(yù)定成分含量的鐵水，其中，還原爐設(shè)置在感應(yīng)爐的上方，且還原爐的爐床具有預(yù)定傾角，所述預(yù)定傾角能夠使?fàn)t床上的成熔融和/或半熔融狀態(tài)的爐料在重力作用下自動(dòng)進(jìn)入到感應(yīng)爐中。根據(jù)本發(fā)明的方法，可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化冶煉過(guò)程和降低冶煉成本等技術(shù)效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】直接利用粉礦熔融還原煉鐵的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶金領(lǐng)域，具體地講，本發(fā)明涉及一種直接利用粉礦熔融還原煉鐵的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]高爐煉鐵是當(dāng)今世界最主要的煉鐵流程，經(jīng)過(guò)近百年的快速發(fā)展，該技術(shù)已經(jīng)非常成熟。高爐煉鐵具有生產(chǎn)規(guī)模大、能耗低、生鐵質(zhì)量好、效率高等優(yōu)點(diǎn)。然而，高爐煉鐵還存在如下問(wèn)題:第一，由于高爐煉鐵原料需要達(dá)到一定的粒度和強(qiáng)度，使得作為煉鐵原料的鐵礦粉需要制備成燒結(jié)礦或球團(tuán)礦才能夠入爐，而燒結(jié)和球團(tuán)工藝存在能耗高、污染大等缺點(diǎn)；第二，高爐煉鐵需要使用大量?jī)?yōu)質(zhì)焦炭，而焦煤資源的短缺和焦化工序廢水和廢氣的排放制約了高爐煉鐵生產(chǎn)。為了解決高爐煉鐵不能使用粉礦和大量使用焦炭這兩個(gè)問(wèn)題，冶金工作者一直在努力探索開(kāi)發(fā)新的煉鐵工藝。
[0003]目前以少焦或無(wú)焦著稱(chēng)的非高爐煉鐵工藝主要有COREX、FINEX和HISMELT流程。然而，韓國(guó)浦項(xiàng)的FINEX流程，HISMELT流程還在進(jìn)行中試，只有COREX流程能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。從寶鋼向奧鋼聯(lián)引進(jìn)的COREX生產(chǎn)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(yuǎn)遠(yuǎn)高于高爐煉鐵工藝。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的非高爐煉鐵的方法。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率的非高爐煉鐵的方法。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供了一種非高爐煉鐵的方法。所述方法包括以下步驟:將鐵礦粉、粉煤和熔劑按預(yù)定比例混合后加入到還原爐中，并利用還原爐對(duì)鐵礦粉進(jìn)行加熱和預(yù)還原；利用感應(yīng)爐對(duì)預(yù)還原后的爐料進(jìn)行終還原和渣鐵分離，最后得到具有預(yù)定成分含量的鐵水，其中，還原爐設(shè)置在感應(yīng)爐的上方，且還原爐的爐床具有預(yù)定傾角，所述預(yù)定傾角能夠使?fàn)t床上的成熔融和/或半熔融狀態(tài)的爐料在重力作用下自動(dòng)進(jìn)入到感應(yīng)爐中。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述預(yù)定傾角可以為30°?80°。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以將爐床上的爐料的厚度控制在10mm?400mm。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，還原爐與感應(yīng)爐可以設(shè)置為一體。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，感應(yīng)爐可以為熔溝式感應(yīng)爐。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在利用還原爐對(duì)爐料進(jìn)行加熱和預(yù)還原的過(guò)程中產(chǎn)生高溫?zé)煔?，可以利用高溫?zé)煔鈱?duì)待吹入還原爐內(nèi)的助燃空氣進(jìn)行換熱，以將助燃空氣預(yù)熱到預(yù)定溫度。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述預(yù)定溫度可以為600°C至900°C，其中，當(dāng)經(jīng)預(yù)熱后的助燃空氣沒(méi)有達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，可以對(duì)預(yù)熱后的助燃空氣富氧。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以對(duì)預(yù)熱前或預(yù)熱后的助燃空氣進(jìn)行富氧。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以利用換熱后的高溫?zé)煔膺M(jìn)行余熱發(fā)電，并可以將產(chǎn)生的電能供應(yīng)到感應(yīng)爐。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，進(jìn)入感應(yīng)爐內(nèi)的預(yù)還原后的爐料的溫度是1200°C?1400°C，還原度可以是40%?95%。
[0016]通過(guò)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的以上描述，使得本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)以下的有益效果中的至少一種:
[0017](I)可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)；
[0018](2)以鐵礦粉為主要煉鐵原料，省去了燒結(jié)或球團(tuán)等原料預(yù)處理工藝，降低了煉鐵生產(chǎn)成本；
[0019](3)以粉煤替代焦炭，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)焦冶煉；
[0020](4)采用還原爐與感應(yīng)爐相結(jié)合的非高爐冶煉方式，降低了基建成本；
[0021](5)冶煉速度快，生產(chǎn)效率高；
[0022](6)自動(dòng)化程度高，污染物排放少。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]通過(guò)以下結(jié)合附圖對(duì)示例性實(shí)施例的描述，使得本發(fā)明是徹底的和完整的。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，相同的附圖標(biāo)記始終指示為相同的元件。
[0024]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的非高爐煉鐵的工藝示意圖。
[0025]附圖標(biāo)記
[0026]100 料倉(cāng)
[0027]101鐵礦粉料倉(cāng)
[0028]102粉煤料倉(cāng)
[0029]103熔劑料倉(cāng)
[0030]200混料機(jī)
[0031]300 加料口
[0032]400還原爐
[0033]401 爐床
[0034]500 煙氣出口
[0035]600換熱器
[0036]700鼓風(fēng)機(jī)
[0037]800余熱鍋爐
[0038]900引風(fēng)機(jī)
[0039]1000 感應(yīng)爐
[0040]1100 風(fēng)口
[0041]1200 出鐵口

【具體實(shí)施方式】
[0042]目前以少焦或無(wú)焦著稱(chēng)的非高爐煉鐵工藝主要有COREX、FINEX和HISMELT流程，然而，韓國(guó)浦項(xiàng)的FINEX流程，HISMELT流程還在進(jìn)行中試，只有COREX流程能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。從寶鋼向奧鋼聯(lián)引進(jìn)的COREX生產(chǎn)狀況來(lái)看，雖然焦比可以少量降低，但煤比會(huì)大幅度升高，且燃料比遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高爐煉鐵工藝。因此，現(xiàn)有技術(shù)的非高爐煉鐵工藝存在諸如工業(yè)化生產(chǎn)程度低、粉礦流化床還原工藝過(guò)程難以控制、煤比高、預(yù)還原和終還原工藝銜接困難等技術(shù)問(wèn)題。
[0043]為此，本發(fā)明提供一種直接利用粉礦熔融還原煉鐵的方法。在該方法中，通過(guò)對(duì)按預(yù)定比例混合的鐵礦粉、粉煤和熔劑進(jìn)行預(yù)還原和終還原，極大地提高了鐵礦粉和粉煤的利用率，并且無(wú)需使用焦炭。此外，通過(guò)將還原爐和感應(yīng)爐設(shè)置為上下一體連接，使得預(yù)還原和終還原工藝銜接緊密。此外，通過(guò)設(shè)置換熱器和余熱鍋爐，提高了煙氣的余熱利用率，在通過(guò)預(yù)熱助燃空氣來(lái)提高還原爐的還原效率的情況下，使得冶煉成本得到了進(jìn)一步的降低。
[0044]以下將參照?qǐng)D1來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的直接利用粉礦熔融還原煉鐵的方法。當(dāng)與附圖1相關(guān)聯(lián)考慮時(shí)，通過(guò)參照以下【具體實(shí)施方式】，將會(huì)容易地獲得本發(fā)明的更全面的理解。
[0045]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的直接利用粉礦熔融還原煉鐵的方法的工藝示意圖。
[0046]首先，將鐵礦粉、粉煤和熔劑按預(yù)定比例混合后加入到還原爐400進(jìn)行加熱和預(yù)還原。
[0047]具體地講，如圖1所示，可以設(shè)置料倉(cāng)100作為原料供應(yīng)單元。料倉(cāng)100可以包括鐵礦粉料倉(cāng)101、粉煤料倉(cāng)102和熔劑料倉(cāng)103，其中，粉煤作為冶煉過(guò)程中的燃料和還原劑，熔劑可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的在高爐煉鐵和/或非高爐煉鐵過(guò)程中需要配入的諸如石灰等常規(guī)用于冶煉鐵水的熔劑，在此不做過(guò)多介紹。
[0048]將料倉(cāng)100中的冶煉原料經(jīng)混料機(jī)200按預(yù)定比例混勻后通過(guò)加料口 300加入到還原爐400中。設(shè)置混料機(jī)200的目的是為了在送入還原爐400前，將冶煉原料進(jìn)行混勻，以提高冶煉效果，但本發(fā)明并不限于此。冶煉原料(鐵礦粉、粉煤和熔劑)的預(yù)定比例可以是根據(jù)不同的鐵水產(chǎn)品而預(yù)先設(shè)定的成分比例。
[0049]在冶煉原料進(jìn)入還原爐400后，利用還原爐400對(duì)冶煉原料進(jìn)行加熱和預(yù)還原。通過(guò)風(fēng)口 1100向還原爐400內(nèi)吹入熱空氣來(lái)對(duì)鐵礦粉和粉煤進(jìn)行加熱。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在初次開(kāi)爐時(shí)，需要通過(guò)在風(fēng)口 1100燃燒諸如天然氣、焦?fàn)t煤氣或油氣等燃料來(lái)為還原爐400提供熱量，以使煙氣溫度達(dá)到較高的溫度(例如，1500°C左右)。鐵礦粉直接還原所需的溫度一般為1000°C?1400°C，其發(fā)生的直接還原反應(yīng)方程式為Fe203+3C =2Fe+3C0，直接還原產(chǎn)生的CO以及殘余的C ( S卩，殘余的粉煤)與通過(guò)風(fēng)口 1100吹入到還原爐400內(nèi)的熱空氣燃燒生成高溫?zé)煔猓錅囟瓤蛇_(dá)到1500°C?1700°C。高溫?zé)煔鈱崃恳暂椛涞姆绞絺鬟f給鐵礦粉，從而提高鐵礦粉的溫度并提供直接還原反應(yīng)所需要的熱量。
[0050]由于還原爐400內(nèi)的直接還原反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以為保證吸熱反應(yīng)對(duì)熱量的需求，將由風(fēng)口 1100鼓入到還原爐400中的助燃空氣的溫度升高至預(yù)定溫度，例如600°C?900°C，以促進(jìn)鐵礦粉在爐內(nèi)的還原反應(yīng)。因?yàn)閺倪€原爐400的煙氣出口 500排出的煙氣溫度可以達(dá)到1200°C?1500°C，所以為提高熱量利用效率，在本發(fā)明中，利用從煙氣出口 500排出的煙氣的熱量將進(jìn)入風(fēng)口 1100的助燃空氣進(jìn)行預(yù)熱。
[0051]具體地講，根據(jù)本發(fā)明，可以通過(guò)引風(fēng)機(jī)900將高溫?zé)煔鈴倪€原爐400的煙氣出口500抽出并送入換熱器600 (例如，蓄熱式換熱器或輻射換熱器)，從而利用從還原爐排出的高溫?zé)煔獾臒崃繉⒂晒娘L(fēng)機(jī)700鼓入到換熱器600中的助燃空氣預(yù)熱至根據(jù)工藝計(jì)算得到的預(yù)熱溫度(例如，600°C?900°C )，由此將達(dá)到預(yù)定溫度的熱風(fēng)經(jīng)過(guò)風(fēng)口 1100鼓入還原爐400。從還原爐400的煙氣出口 500排出的高溫?zé)煔庠趽Q熱后溫度可為600°C?1000°C。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，鼓入到換熱器600中的助燃空氣為常溫下的空氣，但本發(fā)明并不限于此。
[0052]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，還原爐可以是具有將爐內(nèi)溫度加熱到適合鐵礦粉預(yù)還原所需溫度的本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的還原爐，還原爐的種類(lèi)、爐容以及升溫制度等技術(shù)參數(shù)可以根據(jù)具體的冶煉情況來(lái)確定。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，為了促進(jìn)鐵礦粉在還原爐內(nèi)的還原，還原爐內(nèi)煙氣溫度必須要高，所以吹入的空氣必須經(jīng)過(guò)預(yù)熱，空氣預(yù)熱溫度需要根據(jù)不同原料以及預(yù)定鐵水終點(diǎn)成分通過(guò)計(jì)算來(lái)得到。當(dāng)經(jīng)過(guò)換熱后的助燃空氣溫度無(wú)法達(dá)到預(yù)熱溫度時(shí)(例如，經(jīng)預(yù)熱后的助燃空氣溫度小于600°C )時(shí)，可對(duì)預(yù)熱后的助燃空氣根據(jù)工藝需要而進(jìn)行富氧，但本發(fā)明并不限于此。也就是說(shuō)，無(wú)論助燃空氣是否被預(yù)熱，為了提高爐料的還原度，可以對(duì)助燃空氣進(jìn)行富氧，其富氧濃度可根據(jù)具體工藝條件而定。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，經(jīng)換熱后的煙氣溫度會(huì)降低(例如，降低至600°C?1000°C )，因此，為進(jìn)一步提高煙氣中殘余熱量的利用效率和將余熱余能用于工藝本身，可以通過(guò)引風(fēng)機(jī)900將從換熱器600排出的煙氣引入到余熱鍋爐800中，從而通過(guò)余熱鍋爐800利用煙氣中殘余的熱量來(lái)進(jìn)行余熱發(fā)電，并且可以將產(chǎn)生的電能供應(yīng)給感應(yīng)爐1000。
[0055]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，用于送風(fēng)的鼓風(fēng)機(jī)和用于引風(fēng)的引風(fēng)機(jī)可以根據(jù)工藝的需要而分別設(shè)置為一個(gè)或更多個(gè)。
[0056]然后，經(jīng)還原爐400還原后的成熔融或半熔融狀態(tài)下的爐料在重力的作用下自動(dòng)進(jìn)入到感應(yīng)爐1000，從而利用感應(yīng)爐1000對(duì)預(yù)還原后的爐料進(jìn)行終還原和渣鐵分離，最后得到具有預(yù)定成分含量的鐵水。
[0057]根據(jù)本發(fā)明，還原爐400設(shè)置在感應(yīng)爐1000的上方，并且還原爐400的爐床401具有預(yù)定的傾角(與水平面具有的夾角)，爐料在經(jīng)還原爐400預(yù)還原后，處于熔融和/或半熔融狀態(tài)下的爐料會(huì)在重力的作用下沿著爐床401自動(dòng)進(jìn)入到感應(yīng)爐1000中進(jìn)行終還原和渣鐵分離。當(dāng)感應(yīng)爐1000中的鐵水積累到一定程度并且成分達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)后，從出鐵口 1200排出鐵水。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，還原爐400與感應(yīng)爐1000可以設(shè)計(jì)為一體式。具體地，還原爐400可以設(shè)置在感應(yīng)爐1000的上方并且還原爐400的位于爐床401最低處的底部開(kāi)口(未示出)與感應(yīng)爐1000的頂部開(kāi)口(未示出)配合地連成為一體，但本發(fā)明并不限于此。也就是說(shuō)，還原爐的底部開(kāi)口可以與感應(yīng)爐的頂部開(kāi)口具有一定間隙，也就是說(shuō)，還原爐可以與感應(yīng)爐上下間隔設(shè)置。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，爐床401可以與水平面呈30°?80°的傾角，這樣不但可以使原料均勻地加入到還原爐400，還可以使?fàn)t床401上的處于熔融或半熔融狀態(tài)下的爐料在重力作用下從感應(yīng)爐1000的頂部開(kāi)口(未示出)進(jìn)入到感應(yīng)爐1000，從而使預(yù)還原和終還原的工藝銜接更加緊密。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，當(dāng)還原爐400被設(shè)計(jì)為如上所述的傾角時(shí)，散落在爐床401上的爐料厚度可以控制在10mm?400mm，這樣可以使得在保證還原效率的前提下能夠更好的促進(jìn)還原反應(yīng)的發(fā)生，但本發(fā)明并不限于此。也就是說(shuō)，可以根據(jù)具體的工藝需要來(lái)自行設(shè)定爐床401上的爐料厚度。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選示例性實(shí)施例，可以將爐料的厚度控制在250mm?350mm的范圍內(nèi)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更好的預(yù)還原效果。
[0061]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，感應(yīng)爐1000可以是熔溝式感應(yīng)爐。當(dāng)采用熔溝式感應(yīng)爐對(duì)爐料進(jìn)行終還原和渣鐵分離時(shí)，由于熔溝式感應(yīng)爐是通過(guò)電磁感應(yīng)來(lái)加熱鐵水，進(jìn)而加熱爐渣，而電磁場(chǎng)對(duì)于鐵水還具有攪拌作用，這樣可以確保爐渣能夠被均勻快速地加熱。此外，在渣鐵分離后，由于爐渣密度相對(duì)較小，可以漂浮在鐵水表面，這樣可以保護(hù)鐵水不被熱風(fēng)氧化。
[0062]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以控制進(jìn)入到感應(yīng)爐1000內(nèi)的預(yù)還原的爐料的溫度為1200°C?1400°C，還原度為40%?95%，從而可以降低感應(yīng)爐1000的冶煉負(fù)擔(dān)。
[0063]根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在初次開(kāi)爐時(shí)，可以將少量的生鐵塊加入到感應(yīng)爐1000，以加快半熔融。
[0064]以上描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，然而，本發(fā)明可以以其它等同的方式來(lái)實(shí)施，且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變形，并可以實(shí)現(xiàn)諸如以下的技術(shù)效果:
[0065](I)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化非高爐煉鐵生產(chǎn)；
[0066](2)以鐵礦粉為主要煉鐵原料，省去了燒結(jié)或球團(tuán)等原料預(yù)處理工藝，降低了煉鐵生產(chǎn)成本；
[0067](3)以粉煤替代焦炭，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)焦冶煉；
[0068](4)采用還原爐與感應(yīng)爐相結(jié)合的非高爐煉鐵方式，降低了基建成本；
[0069](5)冶煉速度快，生產(chǎn)效率高；
[0070](6)自動(dòng)化程度高，污染物排放少。
[0071 ] 下面來(lái)具體描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的一個(gè)具體示例。
[0072]示例:
[0073]將還原爐與熔溝式感應(yīng)爐上下一體設(shè)計(jì)，還原爐爐床傾角為45°，爐床最低處與熔溝式感應(yīng)爐的爐口相連通。鐵礦粉、粉煤和熔劑按預(yù)定的質(zhì)量比例裝入混料機(jī)并混勻，從而形成含碳鐵氧化物(即熔融還原爐料)。爐料通過(guò)加料口直接加入到還原爐，由于還原爐的爐床具有傾角，爐料在重力作用下散落在爐床上，爐料厚度控制在260mm±50mm的范圍內(nèi)。
[0074]初次開(kāi)爐時(shí)，在風(fēng)口燃燒焦?fàn)t煤氣來(lái)為還原爐提供熱量，以使煙氣溫度達(dá)到1500°C左右。從而可以通過(guò)輻射傳熱來(lái)加熱爐料，以保證爐料溫度達(dá)到1200°C左右，進(jìn)而還原鐵氧化物。通過(guò)引風(fēng)機(jī)將高溫?zé)煔鈴倪€原爐內(nèi)抽入換熱器并與由鼓風(fēng)機(jī)鼓入的助燃空氣進(jìn)行換熱。當(dāng)從還原爐抽出的高溫?zé)煔馀c助燃空氣換熱后，高溫?zé)煔獾臏囟热匀挥?00°C左右，此時(shí)將高溫?zé)煔獬槿氲接酂徨仩t以用于發(fā)電。經(jīng)與高溫?zé)煔鈸Q熱升溫后的助燃空氣溫度達(dá)到900°C左右，通過(guò)風(fēng)口將其鼓入到還原爐中來(lái)燃燒還原鐵氧化物生成的CO和殘余的粉煤，使得還原爐內(nèi)煙氣溫度達(dá)到1500°C。
[0075]爐料在還原爐內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱和還原后，爐料溫度控制在1200°C?1400°C，鐵氧化物還原度控制在40 %?95 %。在重力作用下，還原后的熔融和/或半熔融爐料自動(dòng)進(jìn)入熔溝式感應(yīng)爐。由于金屬鐵通過(guò)電磁場(chǎng)會(huì)被感應(yīng)加熱，因此溫度的快速升高使得半熔融爐料變?yōu)殍F水，而鐵水反向加熱爐渣，從而為鐵氧化物的終還原提供熱量。爐料在熔溝式感應(yīng)爐內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱、終還原、滲碳和半熔融四個(gè)步驟，最終實(shí)現(xiàn)渣鐵分離的目的。當(dāng)熔溝式感應(yīng)爐內(nèi)鐵水積累到一定量后，打開(kāi)鐵口放出鐵水和爐渣。
[0076]根據(jù)本示例的描述，鐵礦粉和粉煤的利用率能夠得到極大的提高。此外，由于還原爐和感應(yīng)爐的上下一體設(shè)計(jì)，使得預(yù)還原和終還原的工藝過(guò)程銜接地更加緊密，減少了預(yù)還原與終還原的銜接過(guò)程中的熱量損失。此外，由于換熱器和余熱鍋爐對(duì)煙氣預(yù)熱的回收，使得整個(gè)冶煉體系的能量損耗極大的減少。此外，根據(jù)本發(fā)明的方法冶煉出的鐵水，其中各成分含量能夠達(dá)到使用高爐冶煉的技術(shù)指標(biāo)。
【權(quán)利要求】
1.一種直接利用粉礦熔融還原煉鐵的方法，其特征在于，所述方法包括: 將鐵礦粉、粉煤和熔劑按預(yù)定比例混合后加入到還原爐中，并利用還原爐對(duì)鐵礦粉進(jìn)行加熱和預(yù)還原； 利用感應(yīng)爐對(duì)預(yù)還原后的爐料進(jìn)行終還原和渣鐵分離，最后得到具有預(yù)定成分含量的鐵水， 其中，還原爐設(shè)置在感應(yīng)爐的上方，且還原爐的爐床具有預(yù)定傾角，所述預(yù)定傾角能夠使?fàn)t床上的成熔融和/或半熔融狀態(tài)的爐料在重力作用下自動(dòng)進(jìn)入到感應(yīng)爐中。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定傾角為30°?80°。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還原爐與感應(yīng)爐設(shè)置為一體。
4.如權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，感應(yīng)爐為熔溝式感應(yīng)爐。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在利用還原爐對(duì)爐料進(jìn)行加熱和預(yù)還原的過(guò)程中產(chǎn)生高溫?zé)煔?，利用高溫?zé)煔鈱?duì)待吹入還原爐內(nèi)的助燃空氣進(jìn)行換熱以將助燃空氣預(yù)熱到預(yù)定溫度。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定溫度為600°C至900°C。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對(duì)預(yù)熱前或預(yù)熱后的助燃空氣進(jìn)行富氧。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，利用換熱后的高溫?zé)煔膺M(jìn)行余熱發(fā)電，并將產(chǎn)生的電能供應(yīng)到感應(yīng)爐。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)入感應(yīng)爐內(nèi)的預(yù)還原后的爐料的溫度是1200°C?1400°C，還原度是 40%?95%。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將爐床上的爐料的厚度控制在10mm?400mmo
【文檔編號(hào)】C21B13/12GK104498656SQ201410779305
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】高建軍, 張穎異, 王海風(fēng), 郭玉華, 徐洪軍, 齊淵洪, 嚴(yán)定鎏 申請(qǐng)人:鋼鐵研究總院, 鋼研晟華工程技術(shù)有限公司