[发明专利]一种氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的方法

权利要求书

1.一种氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：铁矿粉和熔剂混合后喷入熔融还原炉内；煤粉和石灰粉经混合喷枪与矿粉一同喷入熔融还原炉内；热风通过热风喷枪吹入熔融还原炉的上部空间；氢基还原气体通过还原气体喷枪喷入熔融还原炉内；

热风喷枪喷入富氧气体，与炉内CO和H₂发生二次燃烧反应，释放大量热量，加热飞溅的铁液和炉渣，被加热后的熔体重新回到熔池，通过涌泉换热为熔池提供热量，可供铁矿粉熔化所用，也可为还原反应提供热量，喷吹进入熔池的氢基还原气体可以加快熔池还原反应的进行，缩短冶炼周期。

2.如权利要求1所述的氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的方法，其特征在于，氢基还原气体为氢含量＞50％的含氢气体。

3.如权利要求1或2所述的氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的方法，其特征在于，铁矿粉和熔剂的粒度控制在6mm以下，混合物料只进行烘干预热，不进行预还原；所述熔剂为白云石粉；铁矿粉和熔剂的重量配比为10:1～5:1。

4.如权利要求3所述的氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的方法，其特征在于，铁矿粉和熔剂的预热温度在400～1000℃。

5.如权利要求4所述的氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的方法，其特征在于，铁矿粉和熔剂的混合料采用2支混合喷枪的喷吹方式，用氮气作为载气将混合料喷入熔融还原炉内，2支喷枪在熔融还原炉环形上对称分布，单枪的喷矿量为60～90t/h，喷吹气量在5000～5500m³/h。

6.如权利要求4或5所述的氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的方法，其特征在于，煤粉经干煤仓、中间罐、喷吹罐、旋转给料机，通过输送管道输送至混合喷枪前，经混合喷枪用氮气作为载气将煤粉与矿粉一同喷入熔融还原炉内，在生产过程中，混合喷枪单枪的喷煤量为20～35t/h，喷吹气量在1000～1300m³/h。

7.如权利要求6所述的氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的方法，其特征在于，石灰粉经石灰仓、中间罐、喷吹罐、旋转给料机，通过输送管道并入煤粉管线，最终经混合喷枪喷射入炉，正常生产状况下，混合喷枪单枪的石灰喷吹量在8t/h左右，总喷吹量在16t/h左右。

8.如权利要求7所述的氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的方法，其特征在于，在生产过程中，采用4支气体喷枪的喷吹方式，2支喷枪在熔融还原炉环形上对称分布，并且与混合喷枪呈45°夹角，另2支喷枪在熔融还原炉环形上也对称分布，并且与混合喷枪呈135°夹角；氢基还原气体可以不经预热直接喷入熔融还原炉，也可以通过生产过程中产生的尾气通过换热室进行换热，将还原气体预热至0～1000℃后，再喷入炉内，可以有效提高炉内温度。

9.如权利要求1-7之一所述的氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的方法，其特征在于，在生产过程中，2支还原气体喷枪位于熔渣层内，通过配入载气将还原气体穿过渣层喷入铁液中，喷吹深度在0～1m，喷吹量＞5000m³/h，另2支喷枪在熔渣层上部，距离渣层表面为1～2m，喷吹量＞10000m³/h。

10.如权利要求9所述的氢基熔融还原生产高纯铸造生铁的方法，其特征在于，将热风炉送来的热风通过热风喷枪吹入熔融还原炉的上部空间，热风炉送来的热风为富氧热风，含氧量为40％～60％，热风温度控制在1000～1200℃，正常生产状态下，热风风量在135000～160000Nm³/h。