[发明专利]还原铁的方法

权利要求书

1.一种生产铁的方法，通过在反应炉中对含铁原料进行熔炼以使原料中的铁成分还原成熔融铁，其中，所述反应炉内有一个熔池，该熔池含有矿渣或含有熔融金属，在该熔融金属上面有一矿渣层，所述方法的特征在于，

(a)将燃料和还原剂物料以及含氧气体通过至少一支顶吹埋入式喷枪喷吹入所述矿渣中，以使熔池的至少一个还原区中产生进行加热和还原的条件，所述燃料和还原剂物料选自细粒状的煤、燃料油、天然气和石油液化气中的至少一种；

(b)在所述至少一个还原区或邻近所述至少一个还原区，将原料与另外的煤还原剂和熔剂一起加入还原炉，以使所述原料进行熔炼还原；

(c)通过所述的至少一支喷枪控制含氧气体以及燃料和还原剂物料的喷吹速度，以达到所需的，充份的还原条件；

(d)使熔炼所产生的CO和H₂以及被燃烧气体自熔池中带出的碳粉尘在反应炉内熔池的上方进行二次燃烧；以及

进行步骤(c)的控制时，要使所喷射的含氧气体含有40-100体积％的氧含量，并足以使通过至少一支喷枪喷射的燃料和还原剂物料充分达到40～50重量％的燃烧程度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该燃料是通过载气喷吹的粉煤。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述载气包括燃料燃烧所需氧的至少部份氧。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述载气选自惰性气体与空气、或与富氧空气、或与氧混合的气体，以及惰性气体。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述载气是一种惰性气体和空气的混合气。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述惰性气体是氮。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，燃烧所需的部分氧是经过该喷枪的气流而被喷吹的，所述气流与燃料和还原剂物料流是分隔开的，这些分隔开的流的混合发生在矿渣熔池中所述喷枪的下端。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，由所述分隔开的气流所喷吹的部分氧是选自氧、空气以及富氧的空气。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述部分氧与一种惰性气体混合。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述另外的煤还原剂是块煤。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将所述块煤与含铁原料一起加入溶池。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述块煤是以原料的20-60重量％的比率加入的。

13.根据权利要求1的方法，其特征在于，将选自石灰和硅石的所述熔剂与原料一起加入。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将至少所述另外的煤还原剂和原料在熔炼操作期间连续加入，而出渣和铁金属的排放是连续进行的。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将至少所述另外的煤还原剂和原料在熔炼操作期间连续加入，而出渣和铁金属的排放是分批间歇进行的。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔炼还原在1350℃-1500℃的熔池温度下进行。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述喷枪或每支喷枪在熔炼还原期间都是通过向其供应冷却流体而被冷却。

18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二次燃烧是通过向矿渣熔池上部的反应炉空间吹入的氧，或包括空气或富氧空气的含氧气体而完成的。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述二次燃烧是在靠近熔池表面进行。

20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二次燃烧用的含氧气体是通过至少一支喷枪供气的，所述喷枪下侧的排气端位于所述熔池的上面。

21.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二次燃烧用的含氧气体是通过一种套管吹入反应器空间的，通过所述套管延伸有喷吹燃料和还原剂物料的顶吹埋入式喷枪，而该套管终止于熔池表面上方。