[发明专利]欧冶炉使用气煤焦和粒煤燃料结构的炼铁方法

说明书

本发明公开了一种欧冶炉使用气煤焦和粒煤燃料结构的炼铁方法，所述的气煤焦和粒煤燃料结构为：其中气煤焦重量百分比为30‑40%、焦丁20‑30%、焦粉0‑10%、粒煤30‑40%；其中：粒煤粒度组成，直径＜3mm比例≥90%。针对欧冶炉全氧冶炼下部气化炉产生的间接还原煤气量不足和还原煤气CO₂含量高等难题，由欧冶炉煤线将部分粉状烟煤或气煤加入气化炉，通过粉状烟煤或气煤在气化炉拱顶高温裂解气化增加还原煤气量；以及在高温、高压条件下，因增加了还原煤气中碳的含量，则促使CO₂+C=2CO反应向右进行，降低还原煤气CO₂含量，提高进入竖炉的还原煤气还原能力。

技术领域

本发明涉及一种欧冶炉使用气煤焦和粒煤燃料结构的炼铁方法。

背景技术

众所周知欧冶炉炼铁工艺是一种使用块煤代替焦炭炼铁的方法。欧冶炉熔融还原炼铁炉与传统高炉炼铁不同，就在于将铁矿石的还原和海绵铁的熔炼分别放在了上部的还原竖炉和下部的熔融气化炉中。

还原竖炉主要发生铁矿石的还原反应，碳酸盐类的分解反应，渗碳反应等等，进入还原竖炉的物料主要有铁矿石，包括球团、块矿，溶剂主要为石灰石，白云石。这些料通过矿线上料系统进入竖炉内。而用于还原铁矿石的还原煤气（主要是CO，H₂）是通过环型管加入到竖炉内，这一环形管是砌筑在竖炉内的。在竖炉中铁矿石被来自熔融气化炉的高温及高浓度CO煤气还原到金属化率达80%以上的海绵铁，然后通过竖炉底部安装的螺旋给料器及与之相连的下料管，加入气化炉内。

熔融气化炉主要发生由氧口吹入的纯氧和高温焦炭剧烈燃烧反应，最高温度可达3000℃以上，燃烧产生的高温煤气经气化炉炉缸进入到气化炉拱顶。由还原竖炉下来的金属化率达到80％以上的海绵铁在气化炉内进一步还原和熔融。

燃料(块煤、焦炭等)经煤线上料和装料系统从拱顶加入到气化炉内。欧冶炉熔融气化炉上部拱顶具有1000-1050℃的高温、340-360kPa的高压。在这里发生碳的气化，煤焦油裂解等气化反应。气化炉产生的煤气经4个出口与冷却煤气混合后进入4套热旋风除尘系统，除尘后大部分煤气通过管网进入上部还原竖炉。气化炉的主要产品除了铁水之外，最重要的就是煤气，该煤气经过多次净化处理后，可作为欧冶炉上部竖炉的还原气和优质工业燃气。

根据欧冶炉设计对块煤燃料的需求，一座欧冶炉-3000工业炉年产135万吨生铁需要气煤、不粘煤等块煤120万吨。八钢通过对周边900km以内的欧冶炉用气煤、不粘煤块煤燃料资源调查发现，基本符合欧冶炉用煤条件的气煤、不粘煤块煤总资源量约150万吨/年。考虑矿井生产的不连续性（特别是小矿），可利用资源量按60%测算，约为90万吨/年，与消耗量120万吨/年相比，资源缺口30万吨/年，资源保障严重不足。如扩大气煤、不粘煤块煤燃料资源区域半径，则因陆路运输运距长等因素，造成气煤、不粘煤块煤运费上升，使得欧冶炉铁水成本大幅度上升，同周边高炉冶炼铁水相比没有市场竞争力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种欧冶炉使用气煤焦和粒煤燃料结构的炼铁方法，使用储量丰富、价格低廉的烟煤、气煤等资源，生产气煤焦，以解决欧冶炉下部气化炉内金属氧化物间接还原和直接还原所需的碳素、融化渣铁需要的热量和料柱透气、透液需要的骨架问题，满足欧冶炉冶炼最基本的需要。

本发明的目的是这样实现的，一种欧冶炉使用气煤焦和粒煤燃料结构的炼铁方法，所述的气煤焦和粒煤燃料结构为：其中气煤焦重量百分比为30-40%、焦丁20-30%、焦粉0-10%、粒煤30-40%；其中：粒煤粒度组成，直径＜3mm比例≥90%。