[发明专利]一种飞速还原直接炼钢的装置及方法

摘要

一种飞速还原直接炼钢的装置及方法，属于钢铁冶金技术领域。该装置包括铁矿粉预处理，飞速还原炉和炼钢炉三个系统。其方法为：先将普通铁精矿通过细磨精选制备超纯铁精矿，实现冷态除杂；再与以氢气为主的还原气体通入还原炉中，气固两相并行向下流动的过程中进行飞速还原，得到金属化率为85～100％的预还原铁粉后，喷吹至炼钢炉中的钢水区，同时喷吹煤粉和氧气进行连续炼钢，得到含C的质量分数为0.01～0.40％的钢水，熔炼尾气经过改质后通过底喷元件吹入熔池进行搅拌。该方法简化了炼钢流程，提高了生产效率，同时减少CO₂排放，减轻环境负荷。

主权项

1.一种飞速还原直接炼钢的装置，其特征在于，包括铁矿粉预处理系统，飞速还原炉系统和炼钢炉系统；其中，所述的铁矿粉预处理系统包括磨矿装置、磁选装置、干燥装置、矿粉提升装置和给料装置，各个装置依次通过管道连接；其中，所述的飞速还原炉系统包括飞速还原炉、出料仓、还原气体制备装置和还原尾气后处理设备；所述的飞速还原炉设置有进料口、物料出口和还原尾气出口；飞速还原炉的炉体顶部设置有进料口，与铁矿粉预处理系统的给料装置相连；飞速还原炉的炉体底部设置有物料出口，与出料仓相连；飞速还原炉的炉体侧面下部设置有还原尾气出口，与还原尾气后处理设备相连；所述的还原尾气后处理设备包括除尘装置、还原尾气净化装置、气体混合罐、换热器和还原气体流量调节阀，各个装置通过管路依次连接；还原气体制备装置和气体混合罐相连接；所述的还原气体流量调节阀和飞速还原炉的进料口相连；其中，所述的炼钢炉系统包括炼钢炉、所述的还原尾气后处理设备中的换热器、熔炼尾气净化装置、煤气改质装置和熔炼气体流量调节阀；所述的炼钢炉从上到下依次为气相区，渣层区，钢水区，炼钢炉的炉壁上设置有高温氧枪、煤氧喷枪、粉矿喷吹设备和底喷元件；其中，高温氧枪的出口位于气相区，煤氧喷枪的出口位于渣层区，粉矿喷吹设备和底喷元件插入钢水区；炼钢炉外侧炉墙中部设置有出渣口，炼钢炉外侧炉墙底部设置有出钢口；炉体的顶部设置有熔炼尾气出口；所述的出料仓出口与炼钢炉的粉矿喷吹设备相连，炼钢炉的熔炼尾气出口与所述的还原尾气后处理设备中的换热器、熔炼尾气净化装置、煤气改质装置、熔炼气体流量调节阀、炼钢炉的底喷元件依次相连。