[发明专利]一种熔融还原炉煤粉喷吹方法及装置

说明书

本发明公开了一种熔融还原炉煤粉喷吹方法及装置，所述方法包括利用混合喷枪往熔池内进行喷吹混合料进行渗碳、利用煤粉喷枪喷吹粗颗粒半焦剂降低泡沫渣的产生、利用焖炉喷枪在二次燃烧区喷吹粉煤进行燃烧放热、利用煤气室喷枪在煤气室区域喷吹煤粉进行燃烧和碳中和，形成了系统地、立体地煤粉喷吹工艺。

技术领域

本发明涉及非高炉熔融炼铁领域，具体涉及一种熔融还原炉煤粉喷吹方法及装置。

背景技术

高炉喷煤是改变高炉能源结构的关键技术，是一项有效的节能措施。高炉喷煤主要由原煤贮运、煤粉制备、煤粉输送、煤粉喷吹、干燥气体制备和供气动力系统组成。高炉喷吹煤粉是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的煤粉，以煤代焦，可以缓解焦煤的资源短缺，可以提供热量和作为还原剂，从而降低焦比、降低生铁成本，可以减少新建焦炉和焦炭生产量，从而降低炼焦生产对环境的污染，高炉喷煤比例不断上升，近几年成为钢铁行业节能减排的重要手段。高炉喷煤具有良好的经济效益和社会效益，因此，要求新建或改造的高炉必须设置喷煤设施是必然的结果。高炉喷煤技术已在我国得到普遍应用，越来越多的高炉采用喷煤技术。但是，由于焦炭在高炉特殊的骨架作用，使得高炉喷吹煤粉不能完全代替焦炭的作用，只能是高炉降本增效的有益补充。

目前非高炉熔融还原炼铁技术中也采用煤粉喷吹技术，但是与高炉喷煤技术有本质区别。熔融还原炼铁直接采用煤粉喷吹相关的研究较少，而且仅局限于特定位置的喷吹，对炉内反应过程和机理研究也较少，还不能够有效指导生产的高效运行。在熔融还原炉上不同位置进行煤粉喷吹可以有不同的作用，探索、研究在熔融还原炉上煤粉喷吹对熔池反应、稳定生产、稳定煤气热值、提高煤粉利用效率、提高二次燃烧区温度等都有很大益处。因此，熔融还原炼铁如何有效开展煤粉喷吹、如何控制煤粉喷吹技术是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种系统地、立体地熔融还原炉煤粉喷吹方法及装置。利用不同喷枪、在熔融还原炉不同位置、喷吹不同煤粉，从而达到最优的煤粉喷吹效果。

本发明采用的基本构思如下：

一种熔融还原炉煤粉喷吹方法，所述方法包括利用混合喷枪往熔池内进行喷吹混合料进行渗碳、利用煤粉喷枪喷吹粗颗粒半焦剂降低泡沫渣的产生、利用焖炉喷枪在二次燃烧区喷吹粉煤进行燃烧放热、利用煤气室喷枪在煤气室区域喷吹煤粉进行燃烧和碳中和，形成了系统地、立体地煤粉喷吹工艺。

进一步地，所述混合喷枪采用煤粉、生石灰粉和铁矿粉、白云石粉混合直接喷吹的方式，用氮气作为输送气将混合料通过气力输送的方式喷入熔融还原炉内，混合喷枪直接浸在渣层中直接喷吹混合料到铁液中，进行煤的裂解、煤粉渗碳、铁矿粉的熔解、铁矿粉的还原、造渣。

进一步地，煤粉为无烟煤，或者烟煤按照一定比例与无烟煤配比成为混合煤，单枪喷吹通量：0-90t/h铁矿粉，煤粉喷吹量为0-40t/h，喷吹煤粉粒度＜3mm，含水率＜2％，灰分≤5％。混合喷枪内径为175mm，与炉体夹角为45°，共两根混合喷枪在炉体上对称分布。

进一步地，铁矿粉温度在0～800℃，煤粉温度为0～100℃。

进一步地，所述煤粉喷枪直接浸在渣层中直接喷吹煤粉到铁液中，进行煤粉渗碳、铁水补碳、作为半焦剂降低泡沫渣。