[发明专利]一种厚渣层熔融还原炼铁的方法及系统

权利要求书

1.一种厚渣层熔融还原炼铁的方法，所用的原料为粉状的矿粉、熔剂和燃料，其特征在于：该方法包括如下步骤：

(1)原料输送：将加热过的“矿粉+熔剂”的混合物和高温助燃气体输入设置在熔融还原炉体(1)中部的上层喷枪(2)；将燃料和高温助燃气体输入设置在熔融还原炉体(1)下部的下层喷枪(3)；

(2)熔融还原：上层喷枪(2)和下层喷枪(3)同时将“矿粉+熔剂”的混合物、燃料以及助燃气体喷入熔融还原炉体(1)内，在炉内一步完成粉矿的熔化、还原、造渣等步骤，生成铁水和渣，并通过设置在熔融还原炉体(1)下部的铁/渣出口(4)排除；

(3)余热利用：熔融还原过程中产生的高温烟气经过熔融还原炉体(1)顶部的烟道(6)进入余热发电锅炉(7)，然后经过第一重力除尘器(8)进入换热流化床(10)与常温矿粉进行热交换；

(4)除尘降污：在换热流化床(10)中与常温矿粉进行热交换后的烟气，先后经过第二重力除尘器(11)和布袋除尘器(12)的除尘处理后，通过引风机(13)进入烟囱(14)，排入大气。

2.如权利要求1所述厚渣层熔融还原炼铁的方法，其特征在于：所述步骤(1)中矿粉是经第一矿粉仓(9)进入换热流化床(10)，再经第二矿粉仓(15)进入矿粉喷吹罐(16)中；熔剂是经熔剂仓(17)进入熔剂喷吹罐(18)中；然后，矿粉和熔剂按照比例分别从矿粉喷吹罐(16)和熔剂喷吹罐(18)喷入上层喷枪(2)中。

3.如权利要求1所述厚渣层熔融还原炼铁的方法，其特征在于：所述步骤(1)中燃料是经燃料仓(19)进入燃料喷吹罐(20)中，并喷入下层喷枪(3)中。

4.如权利要求1所述厚渣层熔融还原炼铁的方法，其特征在于：所述步骤(1)中助燃气体从助燃气罐(5)分别进入上层喷枪(2)和下层喷枪(3)中，助燃气体为空气、富氧空气或纯氧，根据气体的不同，其温度为0℃～1200℃。

5.如权利要求1所述厚渣层熔融还原炼铁的方法，其特征在于：所用原料为以下粒度小于100目的物料：矿粉为含铁粉状原料，熔剂为石灰石粉、白云石粉或生石灰粉，燃料为普通煤粉、烟煤或无烟煤。

6.如权利要求1所述厚渣层熔融还原炼铁的方法，其特征在于：所述步骤(2)中上层喷枪(2)的助燃气体压力为0.05～0.30Mpa，下层喷枪(3)的助燃气体压力为0.10～0.50Mpa。

7.如权利要求1所述厚渣层熔融还原炼铁的方法，其特征在于：矿粉、熔剂和燃料均由载气从各自喷吹罐喷出经上层喷枪(2)和下层喷枪(3)喷入熔融还原炉体(1)内，矿粉喷吹前先经过预热，预热后温度为300～1000℃，熔剂、燃料常温喷入，载气为空气或氮气。

8.如权利要求1所述厚渣层熔融还原炼铁的方法，其特征在于：所述步骤(3)中熔融还原炉体(1)内部烟气温度高于1400℃，经过余热发电锅炉(7)后烟气温度降低到800℃～1100℃，经过换热流化床(10)与常温矿粉进行热交换后，排放烟气温度为100℃～200℃。

9.如权利要求1所述厚渣层熔融还原炼铁的方法，其特征在于：所述步骤(3)中余热发电锅炉(7)可以由热风炉(21)代替，将从烟道(6)排入的烟气中部分没有燃烧的CO充分燃烧；余热发电锅炉(7)也可以由其它换热器代替。

10.如权利要求1所述厚渣层熔融还原炼铁的方法，其特征在于：所述步骤(4)中经过除尘降污排入大气的烟气温度低于200℃，且烟气中粉尘含量小于100mg/Nm³。

11.如权利要求9所述厚渣层熔融还原炼铁的方法，其特征在于：所述助燃气罐(5)的助燃气体流经热风炉(21)，利用热风炉(21)的热量提高助燃气体的温度。