[发明专利]一种回转窑气基还原-全氧熔池熔炼炼铁方法

说明书

本发明公开了一种回转窑气基还原‑全氧熔池熔炼炼铁方法，属于非高炉炼铁技术领域，解决了现有技术中的非高炉炼铁工艺燃料比高以及无法大规模低成本生产的问题。本发明的炼铁方法包括如下步骤：铁矿粉和熔剂按设计比例加入回转窑，铁矿粉在回转窑内经加热和气基直接还原，产生窑尾煤气，得到预还原炉料；预还原炉料直接热装进入全氧熔池熔炼炉，向全氧熔池熔炼炉中喷入煤粉和氧气的混合气体，对预还原炉料搅拌，进行终还原和渣铁分离，产生熔炼炉煤气，得到炉渣和铁水；将产生的窑尾煤气和熔炼炉煤气混合得到混合煤气，将混合煤气循环至回转窑窑头，用于回转窑中的铁矿粉预还原。本发明的炼铁方法可用于铁矿粉的还原。

技术领域

本发明设计一种非高炉炼铁技术，具体地说是一种回转窑气基还原-全氧熔池熔炼炼铁方法。

背景技术

高炉炼铁是当今世界最主要的炼铁流程，具有生产规模大、能耗低、生铁质量好以及效率高等特点。

目前，以少焦或无焦著称的非高炉炼铁工艺主要有COREX、FINEX和HISMELT流程，实现工业化生产的只有COREX流程，韩国浦项的FINEX流程和HISMELT流程还在进行中试。

从COREX生产状况看，虽然可以少量降低焦比，但煤比大幅度升高，燃料比远远高于高炉炼铁工艺。对于FINEX工艺，只有韩国浦项钢铁拥有该技术，由于技术保密的原因，其实际冶炼参数尚未得知。我国也开展了粉矿流化床熔融还原炼铁工艺研究，掌握了粉矿流化床熔融还原原理和工艺方案，但均未进行工业化生产，主要原因是粉矿流化床还原工艺过程难以控制，还原后的粉料需要压球热装送入熔分炉，工艺衔接困难。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种回转窑气基还原-全氧熔池熔炼炼铁方法，解决了现有技术中的非高炉炼铁工艺燃料比高以及无法大规模低成本生产的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种回转窑气基还原-全氧熔池熔炼炼铁方法，包括如下步骤：

步骤1：铁矿粉和熔剂按设计比例加入回转窑，铁矿粉在回转窑内经加热和气基直接还原，产生窑尾煤气，得到预还原炉料；

步骤2：预还原炉料直接热装进入全氧熔池熔炼炉，向全氧熔池熔炼炉中喷入煤粉和氧气的混合气体，对预还原炉料搅拌，进行终还原和渣铁分离，产生熔炼炉煤气，得到炉渣和铁水；将产生的窑尾煤气和熔炼炉煤气混合得到混合煤气，将混合煤气循环至回转窑窑头，用于回转窑中的铁矿粉预还原。

在一种可能的设计中，步骤1中，铁矿粉和熔剂按设计比例进行预混合，混合均匀后加入回转窑。

在一种可能的设计中，步骤2中，氧气为纯氧气体或富氧气体。

在一种可能的设计中，步骤2中，窑尾煤气通过除尘器进行除尘后，再与产生的熔炼炉煤气混合。

在一种可能的设计中，窑尾煤气进行除尘之前，采用换热器与窑尾煤气进行换热，使得窑尾煤气的温度降低至除尘器除尘所需温度。

在一种可能的设计中，除尘后的窑尾煤气脱除CO₂后，再与产生的熔炼炉煤气混合。

在一种可能的设计中，利用除尘之前的窑尾煤气加热脱除CO₂后的窑尾煤气，使得窑尾煤气的温度升至400～500℃。

在一种可能的设计中，除尘器收集的窑尾煤气中的粉尘喷入全氧熔池熔炼炉。

在一种可能的设计中，混合煤气在通入回转窑窑头过程中与回转窑窑头排出的预还原炉料进行换热，使得预还原炉料温度升高。

在一种可能的设计中，窑尾煤气的温度为600～800℃，熔炼炉煤气的温度为1300～1600℃，混合煤气的温度为700～1000℃。

与现有技术相比，本发明有益效果如下：