[发明专利]一种熔融还原炼铁方法

权利要求书

1.一种熔融还原炼铁方法，其特征在于，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；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＝2CO₂

2H₂+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+CO₂

2Fe₃O₄+C＝6FeO+CO₂

2FeO+C＝2Fe+CO₂

通过上述还原反应，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+CO

2FeO+C＝2Fe+CO₂。