[发明专利]一种转底炉熔融还原炉联合炼铁工艺

说明书

技术领域    

本发明属于钢铁工业技术领域，涉及一种利用粉矿或粉尘生产铁水的清洁高效炼铁生产工艺。

背景技术    

钢铁行业日益严峻的环保要求和市场形势，要求钢铁企业必须做到节能减排，降低成本。在炼铁生产过程中，由于传统高炉炼铁工艺需要使用焦炭、烧结矿、球团矿等，导致工艺投资大，流程长，能耗高，使得高炉炼铁工序污染排放量占据了整个钢铁流程排放量的绝大部分。由于我国主要以贫矿为主，每年需进口大量的铁矿石用于高炉炼铁，大大加剧了企业的生产成本。此外，用于生产焦炭的炼焦煤资源也日益短缺，昂贵的焦炭价格也迫使企业找寻减少焦炭用量的途径。

鉴于此，一系列非高炉炼铁工艺应运而生。然而，由于种种原因，目前，实现商业化生产的仅有COREX、FINEX、转底炉等工艺。COREX、FINEX工艺生产效率高，产物为铁水，然而生产实践表明，COREX需使用块矿，且仍需要使用焦炭，而FINEX使用流化床工艺，容易出现粘结等现象。转底炉虽然以煤为还原剂，除了可采用品位高的粉矿外，还可使用我国低品位粉矿，甚至是钢铁厂粉尘等作为原料生产海绵铁，但生产效率较低。

发明内容    

本发明所要解决的问题是针对现有技术中的不足，提出一种转底炉熔融还原炉联合炼铁工艺，使用煤和粉矿甚至钢铁厂粉尘就能生产出合格的铁水，不仅有利于减少废弃物排放，降低环境污染和企业生产成本，同时，有利于提高资源综合利用水平。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种转底炉熔融还原炉联合炼铁工艺，其特征在于：将铁粉矿或钢铁厂粉尘和煤粉按比例配比造球后形成自还原球团，自还原球团经烘干后，加入转底炉中；自还原球团在转底炉内被还原成海绵铁后，以热态形式直接加入起熔融还原作用的炼铁炉中，与经过压块的非焦煤一起，在经热风炉预热的热空气的作用下，生产出可供转炉炼钢使用的铁水。

按上述技术方案，所述的炼铁炉炉身中部设置有一圈可以喷入预热后的空气的风口。

按上述技术方案，所述的非焦煤中，≥10mm的块煤直接进入炼铁炉，＜10mm的非焦煤经煤压块系统压块后，进入炼铁炉。

按上述技术方案，所述的转底炉生产的海绵铁金属化率大于65%。

按上述技术方案，空气经热风炉预热至1200℃以上后，进入炼铁炉中。

按上述技术方案，所述转底炉产生的烟气经余热回收系统回收热量后，送往造球车间用于烘干自还原球团。

按上述技术方案，炼铁炉副产物煤气经净化后，一部分供转底炉使用，另一部分供炼铁炉循环使用。

按上述技术方案，所述的炼铁炉出铁方式与高炉出铁方式一致，均通过下部的出铁口出铁。

本发明的工艺摒弃了传统高炉炼铁工艺中使用焦炭、烧结矿、球团矿等较昂贵的原料，结合非高炉工艺中熔融还原炼铁技术和转底炉煤基直接还原技术的优势，直接使用粉矿（或钢铁厂粉尘）和非焦煤，能大幅减少环境污染，降低企业生产成本。海绵铁以热态形式直接加入炼铁炉中，以充分利用海绵铁的潜热。此外，炼铁炉的选择基本沿用现有高炉炉体技术，具有技术成熟、安全可靠、操作简单等优点。

附图说明

附图为本发明实施例的工艺流程图。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但不构成对本发明的限制。

本发明的转底炉熔融还原炉联合炼铁工艺，其特征在于：将铁粉矿或钢铁厂粉尘（如高炉出铁场灰、瓦斯灰、转炉炉尘、轧钢皮等）和煤粉按比例配比造球后形成自还原球团，自还原球团经烘干后，加入转底炉中；自还原球团在转底炉内被还原成海绵铁后，以热态形式直接加入炼铁炉中，与经过压块的非焦煤一起，在经热风炉预热的热空气的作用下，生产出可供转炉炼钢使用的铁水。炼铁炉在上述过程中起熔融还原作用，与转底炉一起形成转底炉熔融还原炉联合炼铁工艺。

所述的炼铁炉炉体与高炉本体基本一致，差别仅在于在炼铁炉炉身中部设置有一圈可以喷入预热后的空气的风口。

所述的非焦煤中，≥10mm的块煤直接进入炼铁炉，＜10mm的非焦煤经煤压块系统压块后，进入炼铁炉。

所述的转底炉生产的海绵铁金属化率大于65%。

空气经热风炉预热至1200℃以上后，进入炼铁炉中。

所述转底炉产生的烟气经余热回收系统回收热量后，送往造球车间用于烘干自还原球团。

炼铁炉副产物煤气经净化后，一部分供转底炉使用，另一部分供炼铁炉循环使用。