[发明专利]一种熔融还原炼铁方法

摘要

一种熔融还原炼铁方法，于熔融还原技术领域。采用闪速炉作为熔融还原反应炉，以粒度范围为0.1mm～50mm的粉矿、块矿、氧化球团和烧结矿为原料，以小于3mm的粉煤、循环煤气和城市垃圾为燃料、以预热块煤为还原剂，采用先熔融后还原的工艺路线。优点在于，充分利用有色冶炼设备以及钢铁工业现有成熟的喷吹技术和设备，与传统高炉炼铁工艺相比，不但可以省略焦化、烧结、球团等环节，降低CO₂的排放量，减轻了对环境的污染；而且对原燃料的要求较低，可以直接使用粒度范围为0.1mm～50mm的粉矿、块矿、氧化球团和烧结矿为原料、小于3mm的粉煤、循环煤气和城市垃圾，扩大了原燃料的使用范围，降低了生产成本。

主权项

1、一种熔融还原炼铁方法，其特征在于，工艺分为熔化期和还原期两个阶段：；熔化期，粒度介于0.1mm～8mm的粉矿和粒度大于8mm的块矿、氧化球团和烧结矿均加入到熔融还原反应炉垂直段内部的熔池以上的空间；循环煤气从熔池表面进入熔融还原反应炉的垂直段，纯氧/富氧空气喷枪位于循环煤气喷枪上部1m以内的位置，纯氧或者是富氧空气可经过预热，使其温度升高至300℃～1200℃，循环煤气与纯氧或富氧空气中的氧气发生如下的燃烧反应，并放出热量，使得熔池上部空间的温度升至1300℃～1600℃，固相的粉矿和块矿、氧化球团、烧结矿在熔池上部的高温区域受热并熔化，进而形成液相熔体并下落进入熔池；2CO+O2＝2CO22H2+O2＝2H2O粒度小于3mm的粉煤与氧气通过煤氧枪喷入渣中，30％～90％的粉煤与氧气燃烧，释放出热量来熔化落入熔池中尚未熔化的固相，其余的粉煤进入熔池，与熔池中的Fe2O3、Fe3O4以及FeO发生如下的还原反应：6Fe2O3+C＝4Fe3O4+CO22Fe3O4+C＝6FeO+CO22FeO+C＝2Fe+CO2通过上述还原反应，可以得到富含FeO的液态铁水和熔渣，根据其比重的不同分为上部熔渣和下部熔液两相，熔渣通过设置在与熔池交界面以上0.5m范围内的渣口排出，熔液则进入熔融还原反应炉的水平段；进入水平段的熔液从熔化期进入了还原期，熔融还原反应炉水平段内设置由预热温度300℃～800℃的块煤形成的碳基填充床，熔液流过该填充床，与固体碳发生如下直接还原反应，生成铁水；碳基填充床同时还起到向铁水渗碳的作用；FeO+C＝Fe+CO2FeO+C＝2Fe+CO2。