[发明专利]欧冶炉气化炉拱顶干煤粉造气的方法

说明书

本发明公开了一种欧冶炉气化炉拱顶干煤粉造气的方法，煤粉通过喷煤系统研磨、烘干，控制成品干煤粉水分达到1～2%，干煤粉中煤粉粒度：100～200目的占50%，小于200目的占80%达到标准后，通过管路加压、输送至气化炉的4个拱顶干煤粉氧枪，干煤粉氧枪伸入炉内，向下倾斜8°，水平倾斜6°；利用中心通道通氧气，氧气外侧通煤粉的结构使干煤粉与氧气一起喷入炉内，高温煤气经除尘，掺入洗涤冷却后的冷煤气激冷至820～850℃，1050℃热煤气中一部分经过湿式洗涤器冷却至30～80℃后加压返回气化炉出口的煤气管道，对高温煤气1050℃进行配温冷却稳定在850℃左右，850℃热煤气通入竖炉与含铁炉料逆向流动，含铁炉料与还原气逆流接触、还原、渗碳得到海绵铁。

技术领域

本发明属于冶金非高炉炼铁领域，特别涉及一种欧冶炉气化炉拱顶干煤粉造气的方法。

背景技术

非高炉Corex法于1987年正式建厂投入使用，是用100%富氧在熔融化炉中产生符合要求的还原煤气，将还原煤气送到还原竖炉中生产出固态海绵铁，然后，海绵铁再输入至熔融气化炉中冶炼成铁水。该法开始阶段虽然具有直接把铁矿石炼成钢的一步法的特征，而最终产品是冶炼成的液态生铁，所以此法应属于熔融还原法。熔融还原技术是钢铁工业的几项前沿高新技术之一，是一种用煤和矿生产热铁水的新工艺。由于该法有不用或少用焦炭、环境保护好、能耗低、投资省、应变能力强等特点，因而受到世界各国的关注。但是COREX的燃料结构有以下劣势：使用块煤为燃料，而且对原煤质量要求特别苛刻,要求煤种既要有一定的结焦性，还要有一定的块度（8mm），因此可用煤种范围很窄，用煤价格较高。此外，块煤或统煤在物流运输和转运至料场、再经煤干燥处理后，将有30～50%的粉煤（5mm），这些粉煤如不能就地在厂内消化利用，不仅增加外运费用，而且因粉煤价格很低，增加粉煤处理的成本负担。因此受资源、成本的约束，同时根据原宝钢集团对上海地区钢铁结构调整的整体规划和部署，原宝钢1号COREX炉及相关配套公辅设施整体迁建至新疆八一钢铁，并命名为欧冶炉。

宝钢1号COREX炉从宝钢罗泾搬迁至八钢后通过一系列的工艺技术改造后，具备自身的工艺技术特点，结合新疆的燃料资源，使用低品质焦炭作为燃料，虽然缓解了资源和成本压力，但是按照全焦的燃料结构，造成气化炉产生的还原煤气不足，不能够满足竖炉内部物料物理化学反应，使竖炉内部气---固相间间接还原反应减弱，不能完成竖炉内铁矿石的还原对还原气体的需求，造成金属化率低、能耗偏高。并受到竖炉内气固反应传热、传质速率较低的限制致使生产效率低；其反应所需还原性气体只能由气化炉下部氧气风口燃烧固态燃料焦炭和块煤所产生，造成风口回旋区理论燃烧温度较高，焦炭中灰分中的SiO₂还原后进入生铁，铁水硅素很高。虽然采用气化炉拱顶的焦炭布料器加入粒度较大的小块沫煤，硅素有所降低,焦比有所降低，工艺生产有所稳定，但是终归未达到较传统高炉的成本低的目的。同时由于小块沫煤度较大，混合不均匀，不能与拱顶氧气喷嘴喷入的氧气在拱顶燃烧，在拱顶区域裂解燃烧不完全就被煤气带出，同时剩余粉尘随炉料进入固定床恶化下部炉料的透气、透液性。

言而总之，欧冶炉生产存在以下不足：1、竖炉的还原煤气量不足，造成竖炉金属化率只有25%；2、受竖炉金属化率的限制，无法进一步降低化石固体燃料焦碳及沫煤的使用量；3、铁水硅素含量偏高平均达到2.66%；4、固体化石燃料消耗较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种欧冶炉气化炉拱顶干煤粉造气的方法，用以解决欧冶炉生产中存在的竖炉金属化低，铁水硅素高，燃料比高这一技术难题。