[发明专利]一种回转窑气基还原-全氧熔池熔炼炼铁装置

说明书

本发明公开了一种回转窑气基还原‑全氧熔池熔炼炼铁装置，属于非高炉炼铁技术领域，解决了现有技术中的非高炉炼铁工艺燃料比高以及无法大规模低成本生产的问题。本发明的回转窑气基还原‑全氧熔池熔炼炼铁装置，包括原料仓、回转窑、全氧熔池熔炼炉、煤粉仓、氧气罐、渣罐和铁水罐；原料仓、回转窑和全氧熔池熔炼炉依次连接，全氧熔池熔炼炉的渣铁出口分别与渣罐和铁水罐连接，煤粉仓的出料口和氧气罐的出气口分别与全氧熔池熔炼炉的风口连通；回转窑的出气口与回转窑的进气口连通，全氧熔池熔炼炉的出气口与回转窑窑头的进气口连通。本发明的炼铁装置可用于铁矿粉的还原。

技术领域

本发明设计一种非高炉炼铁技术，具体地说是一种回转窑气基还原-全氧熔池熔炼炼铁装置。

背景技术

高炉炼铁是当今世界最主要的炼铁流程，具有生产规模大、能耗低、生铁质量好以及效率高等特点。然而，高炉炼铁主要存在两个问题：第一，高炉炼铁原料要求达到一定的粒度和强度，铁矿粉需要制备成烧结矿或球团矿才可以入炉，而烧结和球团工艺能耗高、污染大；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废气的排放制约了高炉炼铁生产。

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，实现工业化生产的只有COREX流程，韩国浦项的FINEX流程和HISMELT流程还在进行中试。

从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。对于FINEX工艺，只有韩国浦项钢铁拥有该技术，由于技术保密的原因，其实际冶炼参数尚未得知。我国也开展了粉矿流化床熔融还原炼铁工艺研究，掌握了粉矿流化床熔融还原原理和工艺方案，但均未进行工业化生产，主要原因是粉矿流化床还原工艺过程难以控制，还原后的粉料需要压球热装送入熔分炉，工艺衔接困难。

综上，现有的非高炉炼铁工艺受自身技术缺点以及资源能源的制约，尚未进行大规模低成本生产。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种回转窑气基还原-全氧熔池熔炼炼铁装置，解决了现有技术中的非高炉炼铁工艺燃料比高以及无法大规模低成本生产的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种回转窑气基还原-全氧熔池熔炼炼铁装置，包括原料仓、回转窑、全氧熔池熔炼炉、煤粉仓、氧气罐、渣罐和铁水罐；原料仓、回转窑和全氧熔池熔炼炉依次连接，全氧熔池熔炼炉的渣铁出口分别与渣罐和铁水罐连接，煤粉仓的出料口和氧气罐的出气口均与全氧熔池熔炼炉的进风口连通；回转窑的出气口与回转窑的进气口连通，全氧熔池熔炼炉的出气口与回转窑窑头的进气口连通。

在一种可能的设计中，回转窑的出气口通过除尘器与回转窑的进气口连接。

在一种可能的设计中，回转窑的出气口通过换热器与除尘器连接，使得窑尾煤气的温度降低至除尘器除尘所需温度。

在一种可能的设计中，除尘器的出气口依次通过CO₂脱除器和换热器与回转窑的进气口连接，利用除尘之前的窑尾煤气加热脱除CO₂后的窑尾煤气。

在一种可能的设计中，除尘器的粉尘出口与全氧熔池熔炼炉连接，除尘器收集的粉尘喷入全氧熔池熔炼炉。

在一种可能的设计中，回转窑出气口与回转窑进气口的连接管路上设有窑尾煤气流量阀，全氧熔池熔炼炉与回转窑进气口的连接管路上设有熔炼炉煤气流量阀。

在一种可能的设计中，全氧熔池熔炼炉的出气口通过下料管与回转窑的进气口连接，回转窑中的预还原原料通过下料管加入全氧熔池熔炼炉中。

在一种可能的设计中，原料仓包括铁矿粉仓、熔剂仓和混料仓，铁矿粉仓和熔剂仓的出料口均与混料仓的进料口连接，混料仓的出料口与回转窑的进料口连接。