[发明专利]一种熔融还原工艺的快速启动方法

说明书

本发明提供了一种熔融还原工艺的快速启动方法，包括以下步骤：(1)向熔融还原炉内喷吹燃料和燃气进行烘炉，使得熔融还原炉内耐材的温度至少达到600℃，熔融还原炉本体与前置炉连接的通道内的温度至少达到1100℃；(2)在休风状态下，通过前置炉向熔融还原炉内填充铁水；(3)填充部分铁水后，开始送风并喷吹燃气，熔池升温后，喷入含铁物料，含铁物料包含粒化渣，使得熔融还原炉内的铁水存量至少为300t，炉渣存量至少为80t。通过增加喷吹燃料热量利用效率，缩短了烘炉时间，降低了烘炉成本；且配加喷吹粒化渣，快速造渣，缩短了启动时间，减少了炉内逆反应，降低了启动风险，实现了熔融还原工艺快速高效安全的启动。

技术领域

本发明属于熔炼还原炼铁的技术领域，具体涉及一种熔融还原工艺的快速启动方法。

背景技术

传统工艺的高炉炼铁流程长，需要焦化厂、烧结厂、球团厂三个厂配套支持，投资高、占地面积大、污染严重、成本高，极大的限制了高炉炼铁的发展。而采用熔融还原工艺炼铁，则可以减少投资，并省去焦化、烧结、球团工序，提高冶炼效率，同时铁水成分易于控制、纯净度高、能耗小、成本低，与传统高炉相比，在炼铁成本以及环保方面优势明显，作为当前炼铁行业的前沿技术备受瞩目。

熔融还原工艺是在铁水熔池中完成铁氧化物还原的工艺，具有虹吸出铁、炉内涌泉、完全喷吹等核心技术特征，现采用的熔融还原法在熔融还原炉内进行的，将含铁物料和还原剂加入或喷射送入炉内熔池内，含铁原料在熔池内还原成金属铁，还原生成的CO及煤放出的挥发物(主要是H)在熔渣带上空被喷入的氧或空气二次燃烧，放出的热能用以加热熔池及反应所需的热能。

熔融还原工艺因其铁浴熔融还原的特殊性，启动工艺控制方法有别于高炉，启动需要提前进行烘炉，填充铁水满足炉内反应需要条件。现有的启动方法整个启动流程耗费时间过长，复产风险大，烘炉能源利用效率低，烘炉成本高，实际可操作性不强。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明的目的在于提供一种熔融还原工艺的快速启动方法，该方法优化熔融还原启动工艺，通过富氧燃烧中增加喷吹燃料进行烘炉，提高能源利用效率，缩短烘炉时间，降低烘炉成本；且通过喷吹配加粒化渣，快速造渣，缩短启动时间，减少炉内逆反应，降低启动风险。

本发明所采用的技术方案如下：

根据本申请的一个方面，提供了一种熔融还原工艺的快速启动方法，该方法包括以下步骤：

(1)向熔融还原炉内喷吹燃料和燃气进行烘炉，使得熔融还原炉内耐材的温度至少达到600℃，熔融还原炉的本体与前置炉连接的通道内的温度至少达到1100℃；

(2)在休风状态下，通过前置炉向熔融还原炉内填充铁水；

(3)填充部分铁水后，熔融还原炉本体与前置炉连接的通道处得到液封，开始送风并喷吹燃气，熔融还原炉熔池升温后，喷入含铁物料，所述含铁物料包含粒化渣，使得熔融还原炉内的铁水存量至少为300t，炉渣存量至少为80t。

进一步的，步骤(1)中，所述烘炉包括热风预热和燃料富氧燃烧两个阶段；

所述热风预热阶段中，控制热风到达本体耐材表面的温度提高至600℃以上；和/或

所述燃料富氧燃烧阶段中，控制放出的热量和富氧量，然后增加燃料喷吹量，当通道内温度提高至接近燃料中灰分熔点时，停止燃料喷吹，喷入载气吹扫，并提高燃气量；

优选的，所述燃气选自天然气、人工燃气、液化气和生物质气中的至少一种；

优选的，控制燃气每小时放出的热量为20000～60000MJ。

进一步的，步骤(1)中，通过插入喷枪内部且延长穿过其末端的热电偶的温度来表征熔融还原炉内耐材的温度；

优选的，通过插入通道内的热电偶来测量通道内温度；