[发明专利]一种短流程炼铁方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁工业技术领域，涉及一种利用粉矿和非焦煤直接生产铁水的短流程炼铁生产技术。

背景技术

  目前，高炉炼铁技术在炼铁生产中占据绝对主导地位，但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，国内的大量低品位矿石原料无法直接在高炉上有效利用，每年不仅需进口大量的铁矿石用于高炉炼铁，而且需要经过烧结处理，大大加剧了企业的生产成本和污染排放。此外，用于高炉生产的焦炭也需要采用日益减少的焦煤经过焦化工序才能得到，相对廉价的非焦煤资源无法有效应用于高炉中，不仅不利于资源合理分配使用，而且提高了高炉炼铁的工序能耗和生产成本。

鉴于此，一系列非高炉炼铁工艺应运而生。通过短流程，取消烧结焦化工序，合理利用国内的贫矿资源和非焦煤，是弥补高炉炼铁技术缺陷的理想途径。

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，提出一种流程炼铁工艺，取消烧结和焦化工序，利用非焦煤和铁精矿粉生产铁水，不仅有利于大幅降低生产成本，还有利于减少能耗和废弃物排放，提升资源综合利用水平。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种短流程炼铁方法，包括如下步骤：

将含铁原料、还原剂、石灰粉及粘接剂混匀造球，形成自还原球团，自还原球团经烘干后，加入到回转窑内；球团在回转窑内被还原成海绵铁后从窑头排出，将海绵铁加入到起熔融还原作用的熔分炉中，与经过压块的非焦煤一起，在经热风炉预热的富氧热空气的作用下，生产出可供转炉炼钢使用的铁水。

按上述技术方案，所述的含铁原料为含铁矿粉，可以包括如粉矿、铁精粉、镍矿粉等各种含铁矿粉中的至少一种；

按上述技术方案，所述的还原剂可为煤粉、焦粉、兰炭粉中的至少一种。

按上述技术方案，所述的回转窑内还原温度为1100℃～1450℃。

按上述技术方案，所述的球团在回转窑内的还原时间为30min～5h。

按上述技术方案，所述的非焦煤消耗量为700～1500kg/t。

按上述技术方案，所述回转窑产生的烟气经余热回收系统回收热量后，废气送往造球车间用于烘干自还原球团。

按上述技术方案，熔分炉副产物煤气经净化后，一部分供回转窑使用，另一部分供熔分炉循环使用。

按上述技术方案，所述的海绵铁可以热装热送的形式加入熔分炉中。

按上述技术方案，所述的熔分炉与炉体与高炉炉体基本一致，但在炉身中部额外设置有一圈风口和热风围管，可喷入经热风炉预热后的富氧空气，风口和热风围管的结构与高炉现有的风口与热风围管结构一致。

本发明的有益效果是：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，采用短流程炼铁，与高炉炼铁流程相比，能大幅减少污染物和CO₂等排放，减少投资，降低企业生产成本。熔分炉的选择基本沿用现有高炉炉体技术，具有技术成熟、安全可靠等优点。

附图说明

图1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。

实施例1

1）将铁精粉、无烟煤粉、石灰粉及粘结剂等按比例混匀后，造球形成自还原球团，其中，无烟煤粉、石灰粉、粘结剂分别占铁精粉重量的18%、5%和2%；

2）利用回转窑烟气余热，将球团烘干，并升温至150℃；

3）将烘干后的自还原球团加入回转窑中，控制还原温度为1250℃；

4）将还原后得到海绵铁以热装热送方式加入熔分炉中；

5）回转窑内的废气经余热回收系统回收热量后，剩余废气用于干燥自还原球团；

6）富氧率15%的富氧空气经热风炉预热至1250℃左右后，通入熔分炉中；

7）非焦煤经压块后，加入熔分炉中

8）在熔分炉内，海绵铁经过熔融冶炼，完成渣铁分离，得到符合要求的铁水；

9）熔分炉产生的煤气，经余热回收和净化后，分别通入熔分炉和回转窑内，作为还原气体使用。

实施例2

1）将粉矿、兰炭粉、石灰粉及粘结剂等按比例混匀后，造球形成自还原球团，其中，兰炭粉、石灰粉、粘结剂分别占粉矿重量的15%、4%和1%；

2）利用回转窑烟气余热，将球团烘干至200℃；