[发明专利]一种高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁方法

说明书

本发明公开了一种高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁方法，属于非高炉炼铁技术领域，解决了现有炼铁工艺难以直接冶炼高硫含铁原料，高硫含铁资源无法有效利用的问题。本发明全氧熔融还原炼铁的方法，包括以下步骤：步骤1.将高硫含铁原料加入氧化脱硫炉，将富氧空气喷吹进入氧化脱硫炉进行氧化脱硫反应；步骤2.对脱硫后产生的高硫烟气进行预脱硫和终脱硫，脱硫后的熔渣流入全氧熔融还原炉；步骤3.全氧熔融还原炉下排风口喷吹富氧空气和煤粉，上排风口喷吹富氧空气，熔渣在全氧熔融还原炉内还原成铁水和炉渣；步骤4.铁水和炉渣经过铁口排出，还原产生的高温烟气经余热锅炉回收热量后，进入烟气脱硫系统进行脱硫。本发明适用于高硫含铁原料的冶炼。

技术领域

本发明属于非高炉炼铁技术领域，特别涉及一种高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁方法。

背景技术

高炉炼铁是当今世界最主要的炼铁流程，经过近百年的快速发展，该技术已经非常成熟。高炉炼铁生产规模大，能耗低，生铁质量好，效率高，趋近于完美。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。为了解决高炉炼铁不能使用粉矿和大量使用焦炭两个问题，冶金工作者一直努力探索开发新的炼铁工艺。

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，HISMELT流程还在进行中试。从宝钢向奥钢联引进的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。特别是对于高硫含铁资源目前没有可行的低成本冶炼工艺。高硫含铁资源冶炼前必须先脱除硫，否则在高温还原过程中硫会进入铁水，而导致铁水中的硫含量严重超标。目前的铁矿粉烧结和球团高温造块工艺，虽然可以部分脱除高硫含铁资源中的硫，但脱硫不彻底，球团矿或烧结矿中硫含量还是很高，达不到高炉冶炼要求。此外，还导致球团或烧结烟气中SO₂非常高，脱硫成本高。

现有的高炉或非高炉炼铁工艺都难以直接冶炼高硫含铁资源，导致高硫含铁资源一直没有有效利用。

发明内容

鉴于以上分析，本发明旨在提供一种高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁方法，在不需要对高硫含铁资源高温氧化造块脱硫的条件下，可以生产出合格的铁水并实现其它有价元素的综合回收利用。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁的方法，包括以下步骤：

步骤1.将高硫含铁原料加入氧化脱硫炉，将富氧空气通过风口喷吹进入氧化脱硫炉进行熔池氧化脱硫反应；

步骤2.对脱硫后产生的高硫烟气进行预脱硫和终脱硫，脱硫后的熔渣经过渣沟直接流入全氧熔融还原炉；

步骤3.全氧熔融还原炉下排风口喷吹富氧空气和煤粉，上排风口喷吹富氧空气，熔渣在全氧熔融还原炉内还原成铁水和炉渣；

步骤4.铁水和炉渣经过铁口排出，还原产生的高温烟气经余热锅炉回收热量后，进入烟气脱硫系统进行脱硫。

在一种可能的设计中，步骤1中，高硫含铁原料为液态高硫铁渣或固态高硫铁渣；液态高硫铁渣和固态高硫铁渣可单独或同时加入氧化脱硫炉；

当高硫含铁原料为液态时，液态高硫铁渣通过炉顶加渣口加入氧化脱硫炉；

当高硫含铁原料为固态时，将固态高硫铁渣制成铁渣粉，通过风口与富氧空气一同喷吹进入氧化脱硫炉。

在一种可能的设计中，步骤1中，风口位于熔池液面以下0.2m～3.0m，富氧空气直接喷吹进入熔池内部。