[发明专利]微波炼铁熔炉

说明书

技术领域

本发明涉及用于从铁矿石获得生铁的炼铁熔炉，并且具体涉及微 波炼铁熔炉，其中通过微波将包含铁矿石和煤的原材料加热和熔融， 并且将铁矿石还原成碳以获得生铁。

背景技术

在钢铁工业，通常通过鼓风炉炼铁获得熔融的生铁。具体的，由 铁矿石(其为氧化铁)、作为碳源(其为还原剂)的焦炭或类似物和 石灰石制成的球团装载到鼓风炉(熔炼炉)的顶部中，热空气(空气) 通过鼓风炉底部的鼓风口吹入，并且在鼓风炉中形成向上流动的热空 气。下落的球团通过热空气加热，并且铁矿石通过铁矿石和焦炭之间 的反应而被还原。将还原的铁熔融以获得熔融的生铁，熔融的生铁积 聚在鼓风炉的底部。在积聚一定量的生铁之后，将鼓风炉底部的生铁 通过鼓风炉底部中的出铁口取出，并且生铁流动通过浇道通道以积聚 在浇包中(例如，kokai的公开号为11-229007的日本专利申请)。

但是，传统的鼓风炉炼铁具有如下问题，即还原和熔融铁矿石需 要在大约1600℃下进行六个小时或更长的时间，上述不是能量有效 的。

日本kokai的公开号为6-116616的日本专利申请公开了通过利用 微波加热和还原氧化铁来制备铁粉的方法。在用于制备铁粉的该方法 中，将下述混合在一起，即被粉碎的铁矿石、轧屑以及另外的这种氧 化铁；作为碳源的微波高电容率材料，其主要成分是焦炭、炭、活性 炭、碳粉或其它形式的碳；以及碳酸钙、碳酸镁、碳酸钠或另外的碳 酸盐。该混合物用微波辐射以在内部将碳源加热到超过900℃的温 度，并且该混合物与由混合物中的碳酸盐高温分解产生的二氧化碳气 体反应以形成一氧化碳气体。氧化铁由该一氧化碳气体还原以产生铁 粉。

但是，通过利用如kokai的公开号为6-116616的日本专利申请所 述的微波制备铁粉的方法是这样的一种方法，其中将铁矿石或另外的 氧化铁、焦炭或另外的碳源以及碳酸盐混合并由微波加热，碳酸盐在 内部被加热到超过900℃的温度，通过碳源和由混合物中的碳酸盐分 解产生的二氧化碳气体之间的反应产生一氧化碳气体，并且氧化铁由 该一氧化碳气体还原，但是铁矿石、焦炭等不熔融。因此，利用该方 法，只可能仅仅制备铁粉，而不能有效制备大量的熔融生铁。

发明内容

本发明的目的是提供一种代替鼓风炉炼铁方法的能够高能效地制 备熔融生铁的微波炼铁熔炉。

根据本发明的微波炼铁熔炉包括反应器，其具有由基于氧化镁耐 火材料构成的壳体；用于用微波辐射反应器内部的微波振荡器；用于 将包含铁矿石和碳源的原材料供应到反应器内部的原材料供应设备； 以及用于从反应器抽取熔融的铁的抽取部件。

在该微波炼铁熔炉中，优选的是抽取部件为在反应器底部开放的 孔以及用于接收该孔流出的熔融生铁的由石墨制成的坩埚设置于反应 器之下。

此外，优选的是在坩埚和反应器底表面之间设置由基于氧化镁耐 火材料制成的圆柱体，并且由反应器、圆柱体和坩埚封闭空间形成于 反应器之下。在该情况下，在坩埚底表面中形成喷嘴，并且从反应器 流出并流入到坩埚内的熔融生铁从喷嘴倾泻到在喷嘴之下设置的浇包 内。

根据本发明，一个目的是提供微波炼铁熔炉，其中微波可高效地 用于加热铁矿石和焦炭、煤或者另外的原材料，并且可以高能效生产 熔融的生铁。

附图说明

图1是示出根据本发明实施例的微波加热的连续炼铁熔炉的图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施例进行详细描述。图1是示出根据 本发明实施例的微波加热的连续炼铁熔炉的横断面视图。反应器1设 置在圆柱形的铁制熔炉2内。该反应器1配置成将由基于氧化镁耐火 材料制成的壳体12放置在铁板11之上，以及在壳体12的底表面上提 供由氧化镁-石墨混合耐火材料制成的底板13。由氧化铝纤维构成的 覆盖层14围绕壳体12的外表面设置以覆盖壳体12的侧表面和底表面， 此外在覆盖层14的外侧放置热绝缘板15。用于抽取熔融的铁的孔1a 形成在反应器1的底部中。

铁制熔炉2底部的部分凹进，并且铁板形状的盖子18水平固定在 该凹进处中。石墨坩埚17放置在该盖子18上，并且坩埚17的垂直壁 的顶端由圆柱形的基于氧化镁耐火材料16连接到壳体12的底表面。