[发明专利]一种含铁物料渣浴熔融还原炼钢工艺方法及装置

权利要求书

1.一种渣浴熔融还原连续炼钢工艺，包括如下步骤：

1)按照烘炉工艺要求把渣浴炉、氧化炉和“乙”形溢铁口烘烤到1000-1100℃，加入高温氧化球团、预熔渣、以及块煤或焦炭，喷吹煤氧，使在渣浴炉中形成铁水厚700-800mm、熔渣厚600-700mm的铁渣熔池，即进入正常冶炼；进入正常冶炼后只加高温氧化球团和熔剂；

2)进入正常冶炼后实施熔渣顶底复合喷吹，即碳氧枪向熔渣底部距铁渣界面300-200mm处实施富含碳物料/氧喷吹，含碳物料和氧反应产生的高温被熔渣高效吸收，产生的CO上升搅动熔渣，富余的碳保持熔渣的还原性；煤气氧枪向熔渣顶部距渣面260-200mm处实施富可燃气/氧喷吹，可燃气和氧燃烧形成1500℃～1600℃的高温熔渣区，并强力搅动渣面，富余可燃气保持熔渣的还原性；燃烧枪向熔渣层上方的空间喷吹入1200～1300℃的富氧空气或氧气，与渣浴炉产生的CO、H₂等燃烧，产生的高温传至熔渣高温区；

3)将含铁物料利用球团烧结设备生产的比重为1.8-2.2的高温氧化球团，加入到渣浴炉比重为2.5-3的高温熔渣区，漂浮在高温熔渣区的高温氧化球团被快速熔化形成液态铁氧化物，液态铁氧化物下降过程中在含有高温含碳物料和大量CO的熔渣中很快被还原得到低碳铁水，低碳铁水下降落入熔池；所述低碳铁水为C含量1.5-3.0wt％的铁水；渣中富余的含碳物料的比例为3～50％(wt％)；

4)在步骤3)进行的同时向渣浴炉内加入熔剂造渣，对钢水脱硫、脱磷，从而得到磷含量＜0.015％、硫含量＜0.06％的钢水，渣碱度控制在1.1-1.3；

5)熔池铁水通过“乙”形溢铁口连续流入氧化炉，向氧化炉内加入熔剂造渣脱硫、脱磷，渣碱度控制在3.0～3.5范围内，通过氧化炉底吹氧透气砖和顶吹氧枪吹氧进一步调整钢水中的C含量和温度，以获得C含量0.01～0.50％、温度1550℃～1700℃的合格钢水，直接供LF或RH精炼炉；

6)氧化炉出钢口位于氧化炉距炉底100-150mm处，氧化炉出渣口位于氧化炉出钢口上方300-350mm处，当氧化炉盛满钢水并完成吹氧冶炼操作后，关闭该氧化炉相连的“乙”形溢铁口密封墙；或渣浴炉实施出渣操作时，打开氧化炉出钢口实施无渣出钢，钢水上面的钢渣随钢水下降过程中在氧化炉的炉内壁上挂上一层钢渣，起到对炉内壁的保护作用；当钢水下降到氧化炉出渣口以下时封闭出钢口停止出钢，打开出渣口开始出渣，完成出渣后封闭出渣口，打开“乙”形溢铁口密封墙实施下一炉吹氧冶炼操作。

2.如权利要求1所述的渣浴熔融还原连续炼钢工艺，其特征是，步骤1)正常冶炼时渣层厚度为600mm～2000mm；步骤2)所述含碳物料是煤粉、焦粉、天然气、可燃冰、焦炉煤气、发生煤气、改质煤气等中的一种或几种，当含碳物料是煤粉或焦粉时以N₂气体作载气喷入，当含碳物料或可燃气体是天然气、可燃冰、焦炉煤气、发生煤气或改质煤气时直接喷入；步骤1)和步骤3)所述的高温氧化球团的温度为1100℃～1250℃。 

3.如权利要求1所述的渣浴熔融还原连续炼钢工艺，其特征是，步骤3)所述含铁物料选自含铁矿石、含锰铁矿、含镍铁矿等含黑色金属的矿石、氧化铁皮、含铁粉尘、和/或含铁尘泥中的一种或几种；步骤4)和5)所述熔剂为生石灰、白云石、萤石中的一种或几种，步骤4)中熔剂经高温加料系统按吨铁水120-150公斤加入渣浴炉内；步骤5)中熔剂按每吨钢水30～80公斤加入氧化炉内。

4.如权利要求1所述的渣浴熔融还原连续炼钢工艺，其特征是，步骤3)球团烧结设备是去除冷却段改造后的带式焙烧机或链篦机回转窑等；含铁物料制成球团，烧结到温度1100～1250℃的氧化球团，经高温加料系统加入到渣浴炉的高温熔渣区。

5.一种渣浴熔融还原连续炼钢装置，包括渣浴炉(9)和氧化炉(22)；渣浴炉(9)和氧化炉(22)通过“乙”形溢铁口(18)相连，实现无渣出铁；渣浴炉(9)上方设有燃烧枪(11)；渣浴炉(9)炉壁上设有煤气氧枪(12)和碳氧枪(13)，渣浴炉中部设有渣浴炉出渣口(14)、渣浴炉底部设有放钢口(15)、“乙”形溢铁口(18)、渣浴炉煤气输出口(8)；氧化炉(22)设有氧化炉氧枪(23)、氧化炉串罐串罐熔剂加入系统(24)、氧化炉出渣口(26)、氧化炉出钢口(27)、氧化炉底部放钢口(28)、氧化炉煤气输出口(21)。