[发明专利]一种铁矿石直接炼钢工艺

权利要求书

1.一种直接炼钢设备，包括：粉矿输送床(1)、上料装置(2)、渣区氧枪(3)、铁水区氧枪(4)、气相区二次燃烧氧枪(5)、直接炼钢炉(6)、直接炼钢炉出渣口(7)、直接炼钢炉出钢口(8)；

直接炼钢炉(6)是桶形炉子，包括渣区和铁水区；在直接炼钢炉的上方有粉矿输送床(1)，粉矿输送床(1)通过上料装置(2)与直接炼钢炉(6)相连；渣区氧枪(3)、铁水区氧枪(4)分别插入渣区和铁水区，气相区二次燃烧氧枪(5)插入到直接炼钢炉上方的气相空间，直接炼钢炉出渣口(7)位于直接炼钢炉外侧炉墙中部，在直接炼钢炉外侧炉墙上开有直接炼钢炉出钢口(8)。

2.一种如权利要求1所述的直接炼钢设备，其特征是，所述的直接炼钢炉还包括底吹搅拌气体透气砖(9)；底吹搅拌气体透气砖(9)位于直接炼钢炉炉底，所述直接炼钢炉出钢口为虹吸出钢口(8)。

3.一种如权利要求1所述的直接炼钢设备，其特征是，直接炼钢炉(6)包括耐材系统，水冷系统，废气处理和余热回收系统；所述上料装置(2)选自：皮带上料机、用螺旋给料器、或用N₂作载气的喷枪。

4.一种使用权利要求1-3任一项所述直接炼钢设备的直接炼钢工艺，包括下列步骤：

1)直接炼钢炉内预先形成一个铁熔池，或者是渣铁混合的熔池，温度在1400℃以上；

2)含铁物料和熔剂被装入到直接炼钢炉内，同时加入含碳物料；加入的含铁物料很快溶解进入渣中，被加入的含碳物料还原，对渣铁熔池渣区和铁水区吹氧，得到碳含量小于1.3％的钢水，产生的气体在渣中鼓泡形成泡沫渣；

3)向直接炼钢炉渣层上方的空间内吹入氧气或500～1200℃的热空气以燃烧还原反应产生的CO；产生高温废气；

4)钢水和炉渣从直接炼钢炉内的虹吸出钢口和出渣口直接流出。

5.一种如权利要求4所述的直接炼钢工艺，其特征是，步骤2)所述含铁物料选自含铁粉矿、含铁块矿、含铁球团矿、经过细磨预还原的铁矿粉、氧化铁皮、和/或含铁尘泥中的一种或几种。

6.一种如权利要求4所述的直接炼钢工艺，其特征是，步骤2)所述熔剂为生石灰和白云石。

7.一种如权利要求4所述的直接炼钢工艺，其特征是，步骤2)所述含铁物料和熔剂可以用皮带上料机加入、用螺旋给料器加入、或用N₂作载气的喷枪喷入。

8.一种如权利要求4所述的直接炼钢工艺，其特征是，步骤2)所述含碳物料为煤粉、和/或焦粉中的一种或几种，含碳物料可以用皮带上料机加入、用螺旋给料器加入、或用N₂作载气的喷枪喷入。

9.一种如权利要求4所述的直接炼钢工艺，其特征是，步骤3)中从直接炼钢炉的底部吹入N₂气搅拌熔池。

10.一种如权利要求4所述的直接炼钢工艺，其特征是，将铁矿粉进行细磨预热预还原后加入到直接炼钢炉中进行直接炼钢，铁矿粉和石灰石混合细磨至40微米以下，在输送床设备中用直接炼钢炉的改质后的废气预热预还原。