[发明专利]铁矿粉和煤粉Y型气流床分级还原气化炼铁工艺

权利要求书

1.铁矿粉和煤粉Y型气流床分级还原气化炼铁工艺，其技术特征是预还原的热铁矿粉与煤粉按照C:Fe₂O₃比为1：1.1-4.0混合均匀送入粉料仓；从粉料仓来的粉铁煤与气化剂以及水蒸气经Y型气化炉的顶喷嘴和径向倾斜的侧喷嘴喷入气化段，在1500-1800℃的温度下燃烧气化；顶喷嘴和侧喷嘴产生多股射流在炉膛中心相互碰撞形成Y型旋转撞击区，相互点火、湍流搅拌混合、形成高温反应区，残留灰渣抛向气化段的炉壁，旋流向下，灰渣在高温区的停留与固固反应时间延长10倍以上，气化段水冷壁在耐火层表面结一层凝固渣层形成以渣抗渣；粗合成气和熔渣通过气化段锥形封头中心的气化产物排出口流到渣铁分离室，参与的铁矿粉和炭粉保温进一步发生还原反应，1500-1800℃的高温合成气从分离室顶部侧面排出并抽吸铁矿粉进入提升管进行预热干燥和部分还原；提升管顶部分离出的预还原的热铁矿粉与煤粉混合进入粉料仓作为Y型气流床进料，尾气净化后补燃回收余热利用；熔渣沉降分离为铁水和铁渣后，渣通过出渣口排出，铁水通过虹吸式出铁水口排出并维持稳定的铁水-渣的界面高度。

2.根据权利要求1所提述的铁矿粉和煤粉Y型气流床分级还原气化炼铁工艺，其特征在于所用氧化剂为氧气、空气、含氧不小于21％的富氧空气中的一种。

3.根据权利要求1所提述的铁矿粉和煤粉Y型气流床分级还原气化炼铁工艺，其特征在于Y型气流床的上部为圆筒形的气化段，下部为圆筒形的渣铁分离段，气化段和渣铁分离段呈倒T型结构；气化段采用水冷壁耐火衬里层，顶部设用一个下喷式顶喷嘴，上中部沿圆周设有3个以上侧喷嘴，喷嘴分布呈倒Y型结构；渣铁分离段采用保温衬里，底部设有出渣口、虹吸式出铁水口和紧急处理口；保温渣铁分离段底部设有的紧急处理口，保证在停工或紧急事故时排空。

4.根据权利要求1所提述的铁矿粉和煤粉Y型气流床分级还原气化炼铁工艺，其特征在于侧喷嘴与水平方向夹角为-15°～15°、与径向夹角为-5°～75°。