[发明专利]焙熔还原炼铁方法及装置与原料

摘要

本发明涉及以含碳球团为原料的熔融还原炼铁领域。本发明焙熔还原以复合含碳球团为原料，以煤为燃料和终还原的还原剂。由焙熔还原炉、中间熔体存储炉、终还原炉和煤粉旋风燃烧炉组成循环系统。复合含碳球团在焙熔还原炉的氧化气氛中进行焙烧加热、球核直接还原、球团铁氧化物外层间接还原和随即熔化等过程的预还原。第一次分离铁水后的熔渣进入终还原炉中终还原。终还原炉中的二次燃烧气体进入煤粉旋风燃烧炉中与所输入煤粉完全燃烧对焙熔还原炉供热。

主权项

1、一种以煤为燃料和还原剂的熔融还原炼铁方法，其特征在于包括如下步骤：[1]以复合含碳球团为原料；[2]由焙溶还原炉、中间熔体存储炉、终还原炉、煤粉旋风燃烧炉及备炉之间密封管道连结件组成炼铁循环系统；[3]顶还原在焙熔还原炉中进行，复合含碳球团进入焙熔还原炉经过干燥、预热，还原反应和溶化等过程，以液相排入中间熔体存储炉；[4]熔体在中间熔体存储炉中进行第一次渣铁分离，分离铁水后的熔渣排入终还原炉；[5]进入终还原炉的熔渣进行剩余氧化铁的终还原反应，二次燃烧产化物气排入煤粉旋风燃烧炉的燃烧室；[6]进入煤粉旋风烘烘炉燃烧室的终还原炉二次燃烧产物气体与同时进行的空气和煤粉进行混合初步旋风燃烧后，由喷管进入燃烬室100％完全燃烧，形成高温载热氧化气氛气体对焙熔还原炉提供所需全部热量；[7]复合含煤球团结构为铁氧化物外层和含碳铁氧化球核，球核的配碳量低于球核中铁氧化物由Fe3O4→Feo→Fe的直接还原化学反应当量；[8]煤粉旋风燃烧炉输入焙熔还原炉的高温栽热气体温度为1550-1680℃；[9]焙熔还原炉排入中间熔体存储炉的熔体温度为1500-1550℃；[10]中间熔体存储炉中排出的铁水温度为1400-1450℃，排入终还原的溶渣温为1420-1460℃；[11]在终还原炉中；①还原煤的输入量取决溶体总的FeO→Fe直接还原反应当量和二次分离铁水中带走的碳量；②还原煤以煤粉和粒煤两种方式输入，粒煤在出铁后一次性加够；③二次分离的渣铁温度为1350-1550℃；④二次性烘熔率控制为78-82％；⑤排出气体温度为1400-1680℃；[12]煤粉旋风燃烧炉中；①燃料煤的输入量取决于焙熔还原炉的全部工艺热耗和煤粉旋风燃烧炉自身散热和煤粉分解热再扣除终还原炉输入热量；②鼓入空气温度为室温到400℃；③输入煤和终还原炉输入的二次燃烧剩余Co的空气过量系数为1-1.15；④所需要输入的煤粉由压缩空气携带喷入一次空气进入炉中；⑤一、二次空气量的体积分别点总空气量体积的25％和75％；⑥一、二次空气均以切向进入燃烧室；⑦二次空气进入燃烧室的速度为60-130m/秒；⑧一、二次空气进入燃烧室的压力为3000-5000mm水柱；[13]焙熔还原炉的炉腹以上炉身，中间熔体存储炉终还原炉的炉顶和各炉之间密封管道连结都采用隔热保温措施。