[发明专利]用于直接熔炼工艺的冷启动方法

权利要求书

1.一种冷启动基于熔池的直接熔炼工艺的方法，用于在直接熔炼容器中制备熔融铁，包括以下步骤：

(a)预热所述容器；以及其后

(b)将含氧气体以及包含用于成渣的材料、含铁原料和含碳材料的固体材料供应到所述容器中，并产生热，并在所述容器内形成含熔融铁和熔渣的熔融材料的熔池，所述步骤包括在形成所述熔池的初期阶段供应原料，以促进熔融铁上熔渣的形成。

2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(b)包括选择所述含氧气体和所述固体原料送入所述容器中的速度，以形成所述熔融材料的熔池，使它包括下述一个或多个特征：

(a)在所述熔池的熔融铁中，至少3wt％的碳，更优选至少3.5wt％的碳；

(b)在所述熔池中至少为1400℃，且不超过1650℃，更优选不超过1600℃的平均温度；

(c)所述熔池的熔渣中不超过15wt％的FeO。

3.如任一前述权利要求所述的方法，其中步骤(b)包括同时将所述固体原料供应到所述容器中。

4.如权利要求1或2所述的方法，其中步骤(b)包括在所述步骤的不同阶段以不同比例供应所述固体原料到所述容器中。

5.如权利要求4所述的方法，其中步骤(b)包括第一阶段，在所述第一阶段中，通过向容器中供应相当大量的成渣材料和含碳材料，以及向所述容器中不供应或供应相当少的含铁原料，使形成的熔渣成为所述熔池中所述熔融材料的主要部分，即，至少50wt％。

6.如权利要求5所述的方法，其中步骤(b)的所述第一阶段包括形成熔渣，以使所述熔融材料至少充分地包含熔渣，即含至少80wt％的熔渣。

7.如权利要求5或6所述的方法，其中步骤(b)进一步包括第二阶段，在所述第二阶段中，通过开始向所述容器中供应含铁原料或增加对所述容器的含铁材料的供应量，在所述熔池的所述熔融材料中开始形成熔融铁或提高在熔融材料中熔融铁的量。

8.如权利要求7所述的方法，其中步骤(b)包含当在所述熔池中的所述熔融材料中有足够的熔渣时，开始所述第二阶段，以便于当向所述熔池中供应足量的含铁原料以及所述熔融铁的总量开始在所述熔融材料中增加时，所述熔渣中FeO的浓度能维持低于所述熔融材料的15wt％，优选低于10wt％，以及更优选低于8wt％。

9.如任一前述权利要求所述的方法，其中步骤(b)包括通过延伸入所述容器中的固体喷枪喷射原料来向所述容器供应固体原料。

10.如任一前述权利要求所述的方法，其中步骤(b)包括通过延伸入所述容器中的固体喷枪喷射原料来向熔池供应固体原料，所述固体原料形成所述熔池的至少80wt％。

11.如权利要求9或10所述的方法，其中步骤(b)包括通过单独的固体喷枪喷射每种类型的固体原料。

12.如权利要求9或10所述的方法，其中步骤(b)包括将两种或两种以上的固体原料混合在一起，并且然后通过固体喷枪喷入所混合的固体原料。

13.如权利要求9-12的任一项所述的方法，其中步骤(b)包括通过固体喷枪运送固体原料，并从而利用载气将固体原料喷入所述容器中。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述载气包括(a)非氧化性气体，如氮气或氩气，以及(b)含氧气体。

15.如任一前述权利要求所述的方法，其中步骤(b)包括通过至少一个向所述容器内延伸的气体喷枪喷射所述含氧气体，来将所述含氧气体喷入所述容器中。

16.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述成渣材料包括由以前炉役产生的渣，如粉碎状渣或颗粒状渣，以用于在相同或不同容器中由直接熔炼工艺中制备熔融铁。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述成渣材料还包括熔剂，如石灰石。

18.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述含铁材料包括100％的铁矿粉、矿石和铁的混合物、或经过部分还原的铁矿石，如DRI。

19.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述含氧气体包括空气或富氧空气。