[发明专利]铁矿石一步炼钢法

权利要求书

1．一步炼钢炉，是由五个相关联，又各具独立使命的装置所构成。其技术特征是，把炼钢和炼铁两个矛盾的冶金过程有意义的结合在一起，从而一步炼钢炉具有氧化与还原、互补性较强的双重功能。铁矿石和还原煤按要求组成的混合炉料，在一步炼钢炉中有充分的条件和机会预热、还原、熔融，最后熔融的液体金属，用氧冶炼成钢。

这些装置分别是：高频颤板预热还原竖塔，简称竖塔[1]；往复式步进推料还原隧道窑，简称隧道窑[2]；熔融竖炉，简称竖炉[3]；余热混铁炉[4]；双熔池氧气炼钢炉，简称双熔池炼钢[5]。[1]是个桶型竖塔，外壳钢结构，内砌耐火砖衬，塔内设多层高频颤板，颤板频率和倾角根据加料要求可调。其技术特征是：还原炉料沿颤板斜面跳跃向下自由滑落，与烟气对流形成很大的换热比表面，是个铁矿石混合料预热、预还原的高效板塔。[2]是个多功能的动态通道，底部耐热钢铺底，两壁用耐火砖砌筑，顶部是高铝粉预制盖板，板上用珍珠岩封顶保温。盖板下有预热风管通过，向竖炉风咀供热风。铺底板上有往复式推料机，推料机推杆(套管)和前十排铧板为汽冷件，靠窝杆，正反转推拉铧板。铧板可将铁矿石混合料滚动前移，后退时靠自动引桥将铧板抬起，将堆积的炉料拦平，如此周而复始，可将炉料推向竖炉。这里有个适合铁矿石还原的温度场和充足的还原气氛，隧道窑进出料口温度控制在805-1000℃,H₂+CO＞0.6，(可调正)当铁矿石混合料运行到隧道窑出口时，已变成1000℃左右的高温海棉铁，金属化率在93％以上，隧道窑是一步炼钢炉铁矿石还原的主要装置。[3]是个圆桶型竖炉，钢壳内衬耐火砖，中部通过余热混铁炉与炼钢炉连通，炼钢高温煤气由此进入竖炉，中下部有两个对称的螺旋密封燃煤机和一个热风烧咀，其技术特征是：通过残余煤和燃煤在风口前燃烧和炼钢高温煤气的进入，使由隧道窑进入竖炉的高温海棉铁，继续加热、熔化和补充还原。熔融渗炭的高温铁水进入余热混铁炉贮备炼钢，同时向隧道窑和竖塔源源不断的供热供冶金还原煤气，确保铁矿石充分还原。因此搞好竖炉操作，是确保一步炼钢炉稳定运行的重要环节。[4]是个钢壳内砌耐火砖的椭圆体卧式贮铁炉，两端分别与竖炉和炼钢炉连接。其技术特征是：上部有一受铁口，可接受外来铁水炼钢。中下部有两个出铁口，即可根据液面高度出铁，上口也可用于出渣。采用固定式或倾动式均可，固定式投资小，其出铁口通过铁水槽(带封闭盖)分别与两个炼钢炉受铁口连通。其热源依靠炼钢高温煤气加热。[5]是钢壳内砌白云石砖的双炉连体炉，上部两炉连通，下部各有一个熔池和相应的出钢口出渣口，顶部各有一个氧枪孔，其技术特征是：一个炉吹氧炼钢，另一个炉可出钢加料兑铁水，炼钢一侧产生的强热，可使另一侧炉料加热升温，可充分利用余热，减少炼钢提温耗氧缩短冶炼时间，更重要的是可作到连续炼钢和连续稳定的向竖炉和隧道窑输送高温煤气，加快炉料还原熔融，也为快速炼钢提供了充足的铁水。

因此，上述技术装置及其特征为确保一步炼钢炉，用铁矿石直接炼钢提供了可靠的保障。

2．[1]、[2]、[3]可自成体系直接出铁。是个全新的用煤作能源，炉料高温入炉的卧式炼铁炉。

3．[4]、[5]可自成体系，用外来铁水炼钢。是有铁无钢，建混铁炉无热源、资金实力不足的中小铁厂，上炼钢的最佳选择。

4．一步炼钢采用空气引射排烟，引斜角30°，风机电机无级调整。其技术特征是：引射排烟不受烟气温度限制；可把残余煤气烧掉；降低单位体积粉尘浓度；保护热源为我所用。