[发明专利]燃气还原炼铁炉及其一步还原炼铁法

权利要求书

1.一种燃气还原炼铁炉，包括还原炉、蓄热室与加料仓，其特征在于：

所述蓄热室内设有相互独立的燃气通道、助燃空气通道、还原炉废气排放通道I； 燃气通道、助燃空气通道的一端分别接相应气源，另一端于出蓄热室后、入还原炉前 汇合于燃烧喷嘴，喷嘴出气孔与还原炉炉腔接通；还原炉废气排放通道I的一端与还 原炉炉腔接通，另一端与大气接通；

加料仓设有炉料加入通道、还原炉废气排放通道II，炉料加入通道的出口与还原 炉炉腔接通；还原炉废气排放通道II的一端与还原炉炉腔接通，另一端与大气接通；

还原炉的炉壁上设有炉渣出口、铁水出口。

2.根据权利要求1所述的燃气还原炼铁炉，其特征在于：所述燃气通道、助燃空气 通道、还原炉废气排放通道I、炉料加入通道和还原炉废气排放通道II为螺旋状通道。

3.一种一步还原炼铁法，其特征在于：于权利要求1或2所述的燃气还原炼铁炉 中进行，并包括以下步骤：

①由铁粉、熔渣助剂、煤按比例配成的炉料送至加料仓的炉料加入通道进行预 热；同时，燃气与助燃空气由相应的通道通入，于蓄热室内预热；所述预热所需的热源 由还原炉废气排放通道I、II所载还原炉废气提供；其中，所述炉料组成中各组分的重 量份数比为：铁粉55—75份，熔渣助剂10-20份，煤粉15-25份；

②经预热的燃气、助燃空气于出蓄热室后、入还原炉前汇合，于燃烧喷嘴处点火， 并于还原炉内燃烧，还原炉内温度≥1000℃时，将经预热的炉料加入还原炉，炉料经 焙烧接近熔化状态，渗碳与熔化同时进行，其反应如下：

a.Fe₂O₃+3CO＝2Fe+3CO₂，    b.CO₂+C＝2CO；

随着炉料的不断加入，还原炉内出现上下分层的炉渣与铁水所形成的熔分区；

③炉料进入还原炉内，会进入熔分区的上部炉渣层与下部铁水层的结合部，吸收 周围液相物质的热能并于液相环境发生还原反应，而还原反应所产生的煤气CO从液 面上溢出，在加热区氧化生成CO₂，并产生热量为后续还原反应提供热源。

4.根据权利要求3所述的一步还原炼铁法，其特征在于：所述熔渣助剂为石灰石、 白云石、萤石、铝酸钙中的一种。

5.根据权利要求3所述的一步还原炼铁法，其特征在于：所述燃气为煤气、天然 气中的一种。

6.根据权利要求5所述的一步还原炼铁法，其特征在于：所述煤气由煤气发生炉 提供。

7.根据权利要求3所述的一步还原炼铁法，其特征在于：所述助燃空气为含氧量 ≥30％的富氧空气。