[发明专利]直接利用粉矿熔融还原炼铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，具体地讲，本发明涉及一种直接利用粉矿熔融还原炼铁的方法。

背景技术

高炉炼铁是当今世界最主要的炼铁流程，经过近百年的快速发展，该技术已经非常成熟。高炉炼铁具有生产规模大、能耗低、生铁质量好、效率高等优点。然而，高炉炼铁还存在如下问题：第一，由于高炉炼铁原料需要达到一定的粒度和强度，使得作为炼铁原料的铁矿粉需要制备成烧结矿或球团矿才能够入炉，而烧结和球团工艺存在能耗高、污染大等缺点；第二，高炉炼铁需要使用大量优质焦炭，而焦煤资源的短缺和焦化工序废水和废气的排放制约了高炉炼铁生产。为了解决高炉炼铁不能使用粉矿和大量使用焦炭这两个问题，冶金工作者一直在努力探索开发新的炼铁工艺。

目前以少焦或无焦著称的非高炉炼铁工艺主要有COREX、FINEX和HISMELT流程。然而，韩国浦项的FINEX流程，HISMELT流程还在进行中试，只有COREX流程能够实现工业化生产。从宝钢向奥钢联引进的COREX生产状况看，虽然可以少量降低焦比，但煤比大幅度升高，燃料比远远高于高炉炼铁工艺。

发明内容

本发明的一个目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够实现工业化生产的非高炉炼铁的方法。

本发明的另一目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有降低生产成本和提高生产效率的非高炉炼铁的方法。

根据本发明的示例性实施例，提供了一种非高炉炼铁的方法。所述方法包括以下步骤：将铁矿粉、粉煤和熔剂按预定比例混合后加入到还原炉中，并利用还原炉对铁矿粉进行加热和预还原；利用感应炉对预还原后的炉料进行终还原和渣铁分离，最后得到具有预定成分含量的铁水，其中，还原炉设置在感应炉的上方，且还原炉的炉床具有预定倾角，所述预定倾角能够使炉床上的成熔融和/或半熔融状态的炉料在重力作用下自动进入到感应炉中。

根据本发明的示例性实施例，所述预定倾角可以为30°～80°。

根据本发明的示例性实施例，可以将炉床上的炉料的厚度控制在100mm～400mm。

根据本发明的示例性实施例，还原炉与感应炉可以设置为一体。

根据本发明的示例性实施例，感应炉可以为熔沟式感应炉。

根据本发明的示例性实施例，在利用还原炉对炉料进行加热和预还原的过程中产生高温烟气，可以利用高温烟气对待吹入还原炉内的助燃空气进行换热，以将助燃空气预热到预定温度。

根据本发明的示例性实施例，所述预定温度可以为600℃至900℃，其中，当经预热后的助燃空气没有达到预定温度时，可以对预热后的助燃空气富氧。

根据本发明的示例性实施例，可以对预热前或预热后的助燃空气进行富氧。

根据本发明的示例性实施例，可以利用换热后的高温烟气进行余热发电，并可以将产生的电能供应到感应炉。

根据本发明的示例性实施例，进入感应炉内的预还原后的炉料的温度是1200℃～1400℃，还原度可以是40％～95％。

通过本发明的示例性实施例的以上描述，使得本发明能够实现以下的有益效果中的至少一种：

(1)可实现工业化生产；

(2)以铁矿粉为主要炼铁原料，省去了烧结或球团等原料预处理工艺，降低了炼铁生产成本；

(3)以粉煤替代焦炭，从而实现无焦冶炼；

(4)采用还原炉与感应炉相结合的非高炉冶炼方式，降低了基建成本；

(5)冶炼速度快，生产效率高；

(6)自动化程度高，污染物排放少。

附图说明

通过以下结合附图对示例性实施例的描述，使得本发明是彻底的和完整的。在整个说明书中，相同的附图标记始终指示为相同的元件。

图1示出根据本发明的示例性实施例的非高炉炼铁的工艺示意图。

附图标记

100 料仓

101 铁矿粉料仓

102 粉煤料仓

103 熔剂料仓

200 混料机

300 加料口

400 还原炉

401 炉床

500 烟气出口

600 换热器

700 鼓风机

800 余热锅炉

900 引风机

1000 感应炉

1100 风口

1200 出铁口

具体实施方式