[发明专利]一种含铁物料渣浴熔融还原炼钢工艺方法及装置

摘要

本发明涉及一种用含铁物料球团烧结设备渣浴熔融还原连续炼钢工艺，渣浴炉内形成厚渣层熔池后，实施熔渣顶底复合喷吹含碳物料、可燃气体、氧气或富氧空气，燃烧含碳物料或可燃气体形成高温熔渣，富余碳或可燃气体保持熔渣的还原性；含铁物料通过球团烧结设备烧结成高温氧化球团，通过高温加料系统加入到渣浴炉内被熔融还原；钢水通过“乙”形溢铁口连续无渣流入氧化炉，并加入熔剂到氧化炉内造渣脱硫、脱磷，底锤氧和插入式氧枪吹氧调整钢水中的C含量和温度，以获得钢水直接供LF或RH精炼炉。本发明的生产率高，热效率高，炉子寿命长，流程短，易于生产的连续化和自动控制，节省设备和基建投资，节约土地，节能减排。

主权项

一种渣浴熔融还原连续炼钢工艺，包括如下步骤：1)按照烘炉工艺要求把渣浴炉、氧化炉和“乙”形溢铁口烘烤到1000‑1100℃，加入高温氧化球团、预熔渣、以及块煤或焦炭，喷吹煤氧，使在渣浴炉中形成铁水厚700‑800mm、熔渣厚600‑700mm的铁渣熔池，即进入正常冶炼；进入正常冶炼后只加高温氧化球团和熔剂；2)进入正常冶炼后实施熔渣顶底复合喷吹，即碳氧枪向熔渣底部距铁渣界面300‑200mm处实施富含碳物料/氧喷吹，含碳物料和氧反应产生的高温被熔渣高效吸收，产生的CO上升搅动熔渣，富余的碳保持熔渣的还原性；煤气氧枪向熔渣顶部距渣面260‑200mm处实施富可燃气/氧喷吹，可燃气和氧燃烧形成1500℃～1600℃的高温熔渣区，并强力搅动渣面，富余可燃气保持熔渣的还原性；燃烧枪向熔渣层上方的空间喷吹入1200～1300℃的富氧空气或氧气，与渣浴炉产生的CO、H2等燃烧，产生的高温传至熔渣高温区；3)将含铁物料利用球团烧结设备生产的比重为1.8‑2.2的高温氧化球团，加入到渣浴炉比重为2.5‑3的高温熔渣区，漂浮在高温熔渣区的高温氧化球团被快速熔化形成液态铁氧化物，液态铁氧化物下降过程中在含有高温含碳物料和大量CO的熔渣中很快被还原得到低碳铁水，低碳铁水下降落入熔池；所述低碳铁水为C含量1.5‑3.0wt％的铁水；渣中富余的含碳物料的比例为3～50％(wt％)；4)在步骤3)进行的同时向渣浴炉内加入熔剂造渣，对钢水脱硫、脱磷，从而得到磷含量＜0.015％、硫含量＜0.06％的钢水，渣碱度控制在1.1‑1.3；5)熔池铁水通过“乙”形溢铁口连续流入氧化炉，向氧化炉内加入熔剂造渣脱硫、脱磷，渣碱度控制在3.0～3.5范围内，通过氧化炉底吹氧透气砖和顶吹氧枪吹氧进一步调整钢水中的C含量和温度，以获得C含量0.01～0.50％、温度1550℃～1700℃的合格钢水，直接供LF或RH精炼炉；6)氧化炉出钢口位于氧化炉距炉底100‑150mm处，氧化炉出渣口位于氧化炉出钢口上方300‑350mm处，当氧化炉盛满钢水并完成吹氧冶炼操作后，关闭该氧化炉相连的“乙”形溢铁口密封墙；或渣浴炉实施出渣操作时，打开氧化炉出钢口实施无渣出钢，钢水上面的钢渣随钢水下降过程中在氧化炉的炉内壁上挂上一层钢渣，起到对炉内壁的保护作用；当钢水下降到氧化炉出渣口以下时封闭出钢口停止出钢，打开出渣口开始出渣，完成出渣后封闭出渣口，打开“乙”形溢铁口密封墙实施下一炉吹氧冶炼操作。