[发明专利]一种还原炼钢方法及装置

权利要求书

1.一种还原炼钢方法，其特征在于：其步骤如下： 

1）将铁矿石物料装入还原炼钢炉，同时向还原炼钢炉内吹入还原气体，还原气体经过电极产生的电弧或等离子弧加热形成800℃～9700℃的高温还原气体，铁矿石与高温还原气体在还原炼钢炉内的预还原区进行初还原反应，将矿石中的金属氧化物进行初步还原；

2）初还原后的铁矿石进入还原炼钢炉内高温区，被设置在高温区的电极产生的电弧或等离子弧加热升温熔化，同时进一步与高温还原气体在还原炼钢炉内高温区进行还原反应；

3）熔化后的钢水进入还原炼钢炉内熔池中，被底吹系统或侧吹系统处导入的还原气体搅动，并与高温还原气体进行深度还原反应且生产出碳含量为0.03~2.11%的合格钢水；

4）经过深度还原的合格钢水达到一定量后，通过出钢口和出渣口进行周期性地排出钢水和炉渣。

2.根据权利要求1所述的一种还原炼钢方法，其特征在于：所述高温还原气体由电极吹入还原炼钢炉炉内的还原气体经过电极产生的电弧或等离子弧加热形成。

3.根据权利要求1或2所述的一种还原炼钢方法，其特征在于：所述还原气体设置为H₂、CO、碳氢化合物C_mH_n再生的还原性气体或上述气体的组合。

4.根据权利要求3所述的一种还原炼钢方法，其特征在于：在步骤3）中，所述钢水中的碳含量通过控制还原能力R来进行控制，其表达公式为：

其中还原气体设置为H₂和CO的组合物。

5.根据权利要求4所述的一种还原炼钢方法，其特征在于：在步骤1）中所述铁矿石物料可以是铁矿粉经过烧结的烧结矿或者是铁矿粉经过球团处理的球团矿。

6.一种还原炼钢装置，包括炉顶装料系统、排气系统、电极、出渣口、还原炼钢炉、底吹系统或侧吹系统和出钢口，所述炉顶装料系统布置在还原炼钢炉的顶部，其特征在于：所述还原炼钢炉内依次设置有预还原区、高温区和熔池，所述电极设置在还原炼钢炉高温区的炉壁上，所述电极内设置有向还原炼钢炉内喷入还原气体的通道。

7.根据权利要求6所述的一种还原炼钢装置，其特征在于：所述电极设置为不少于2根且均匀分布。