[发明专利]一种利用煤气还原转炉渣及炉渣循环利用的方法

权利要求书

1.一种利用煤气还原转炉渣及炉渣循环利用的方法，其包括以下步骤：

将转炉冶炼过程分为转炉炼钢与转炉渣热处理两个流程，所述转炉炼钢流程中，铁水中的杂质元素经氧化反应以氧化物的形式进入转炉渣，形成高磷含量的热态转炉渣；

将所述转炉渣倒入处理渣灌单元，进入所述转炉渣热处理流程，盛有转炉渣的处理渣灌单元转移到转炉渣处理站，在所述转炉渣处理站内所述转炉渣发生以煤气为还原介质的热态还原，其中，

FeO的还原比例＞80％、P₂O₅的还原比例＞80％，热态还原处理过程同时进行所述转炉渣的余热回收与气态磷回收工作，处理完结后的转炉渣作为预熔渣与含铁冷却料返回转炉重新应用；

所述处理渣灌单元为带有底吹供气装置的渣灌与渣车，所述底吹供气装置包括渣灌底部的供气元件、底吹供气管路及供气控制系统，转炉渣处理站前与转炉渣处理站后所供气源为惰性气体，转炉渣处理站中所供气源为作为还原气体的煤气；

所述煤气为钢铁生产过程中产生的转炉煤气、高炉煤气及焦炉煤气，所述煤气中CO含量范围为5％-80％；

所述转炉渣处理站为空腔式转炉渣还原处理容器，所述的空腔式转炉渣还原处理容器可密封、能承受1.0-5.0MPa的中等压力、可通入可调节气量为0.0-3.0Nm³/t·min的还原煤气、可通过机械手臂进行炉渣搅拌、可进行煤气含量检测并解毒处理、可抽真空、可进行余热及气态磷回收；

所述解毒处理为向所述转炉渣处理站通入空气将其内部的煤气处理至安全范围。

2.根据权利要求1所述的利用煤气还原转炉渣及炉渣循环利用的方法，其特征在于，所述转炉渣为单渣法冶炼工艺的终点渣、双渣法与双联法冶炼工艺的脱磷渣与脱碳渣；其中脱磷渣的物理成分重量百分比为：炉渣碱度R＝CaO/SiO₂＝1.0-3.0，CaO＝20.0-40％，SiO₂＝10.0-30.0％，FeO＝8.0-30.0％，MgO＝5.0-10.0％，P₂O₅＝1.5-15.0％；脱碳渣与终点渣的物理成分重量百分比为：炉渣碱度R＝CaO/SiO₂＝2.5-4.5，CaO＝30.0-50％，SiO₂＝10.0-30.0％，FeO＝8.0-30.0％，MgO＝5.0-10.0％，P₂O₅＝1.0-15.0％。

3.根据权利要求1所述的利用煤气还原转炉渣及炉渣循环利用的方法，其特征在于，所述处理渣灌单元与所述转炉渣处理站通过所述底吹供气装置进行连接，还原煤气通过所述底吹供气装置由所述转炉渣处理站供气系统吹入热态转炉渣内。

4.根据权利要求3所述的利用煤气还原转炉渣及炉渣循环利用的方法，其特征在于，所述转炉渣处理站内热态渣的处理方式为处理站密封→充入还原煤气进行炉渣还原→处理站抽风→充入还原煤气进行炉渣还原→处理站抽风，至循环结束；所述转炉渣处理站密封罐的压力范围为0.2-5.0MPa所述炉渣还原时间为0-10min；所述“充入还原煤气进行炉渣还原→处理站抽风”循环次数根据每一次处理时间的不同其循环频次为1-10次。

5.根据权利要求4所述的利用煤气还原转炉渣及炉渣循环利用的方法，其特征在于，所述充入还原煤气进行炉渣还原的同时伴有机械手臂对转炉渣的搅拌及过程余热回收，所述的余热回收装置为余热锅炉，其处理为低温循环水经过高温的热处理站变成高温蒸汽，高温蒸汽经余热锅炉处理将转炉渣处理流程的热量转变为可以回收利用的电能进行二次利用。

6.根据权利要求5所述的利用煤气还原转炉渣及炉渣循环利用的方法，其特征在于，所述转炉渣处理站内气态磷回收工作在处理站的抽风过程中进行，其回收方式为高温气体经过冷却段使气态磷冷却析出并沉降至回收槽。