CN102741434A

CN102741434A - 利用含铁副产物制备熔融还原铁的方法及装置

Info

Publication number: CN102741434A
Application number: CN2009801634073A
Authority: CN
Inventors: 孙翼夫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2012-10-17
Also published as: WO2011078429A1; JP2013515853A

Abstract

本发明涉及利用含铁副产物制备熔融还原铁的方法及装置，其目的在于，能够将在炼钢厂生成的含铁副产物制备成硫含量少且优质的熔融还原铁，其能用于替代废铁，如上所述的目的由制备装置和用于利用上述制备装置制备熔融还原铁的方法来实现，上述制备装置包括：转炉，在一端和另一端形成投入口和排出口，能够从马达接收驱动力而旋转，能够以所投入的、由含有1～50重量%水分的含铁副产物形成的混合物制备成成型原料；移送用管体，一端设置在上述转炉的排出口，该移送用管体控制所排出的成型原料的量，并且进行移送；熔炉，内侧与上述移送用管体的另一端连接，通过利用一个以上的燃烧器的火花对通过移送而流入的成型原料进行熔融，并使由此熔融的熔融物能够通过下部连续流出；以及熔融还原铁制备单元，用于通过收容从上述熔炉排出的熔融物并予以冷却来制备成熔融还原铁。

Description

利用含铁副产物制备熔融还原铁的方法及装置

技术领域

本发明涉及利用含铁副产物制备熔融还原铁的方法及装置，更详细地，涉及包括下述的利用含铁副产物制备熔融还原铁的方法及装置，即，将在炼钢厂生成的含铁副产物中的湿式炼钢污泥、炼钢粉尘混合或将湿式炼钢污泥和轧制铁鳞混合之后，使含水分的混合物在转炉中成型为成型原料，然后在熔炉以燃烧器火花温度熔融成型原料，之后进行冷却，从而制备出硫含量低且优质的熔融还原铁。

背景技术

通常，炼钢厂生成的含铁副产物有高炉污泥、炼钢厂的炼钢污泥、炼钢粉尘、热轧油污泥以及轧制铁鳞（Mill Scale）等。

上述的污泥、炼钢粉尘及轧制铁鳞大部分为工业废弃物，以往，为了循环利用废弃物，制备成另外的产品来使用。

但是，上述的高炉污泥、炼钢厂的炼钢污泥、炼钢粉尘、热轧油污泥以及轧制铁鳞等大部分为粉末状态或者含有大量水分的污泥，不能单独循环利用，因而，与粘结剂混合之后，用另外的成型机压制来制备成团矿形态，然后进行使用。

按照如上所述的方式制备成团矿形态而循环利用的产品有粉尘团矿、污泥压制砖（Sludge Pressed Brick，SPB）、冷固结球团（Cold BondedPellet，CBP）以及轧制铁鳞球团（Mill Scale Pellet，MSP）等产品。近年来，在制备成团矿形态之后，在高温炉中仅还原表面的产品有热压块铁（Hot Briquette Iron，HBI）、直接还原铁（Direct Reduced Iron，DRI）等，这些产品（即上述粉尘团矿、污泥压制砖（SPB）、冷固结球团（CBP）、轧制铁鳞球团（MSP）、热压块铁（HBI）及直接还原铁（DRI）产品的使用用途例如有在高炉、电炉中用作主副原料，在电炉用作冷却剂、氧化剂及废铁代替物等。

另一方面，上述在炼钢厂生成的炼钢污泥在电炉的氧吹炼过程中生成粉尘，当对这些粉尘进行湿式集尘时，集尘为湿式炼钢污泥，当对这些粉尘进行干式集尘时，集尘为炼钢粉尘，首先筛选湿式集尘的约60μm以上的微粒子，而60μm以下的微粒子则经过浓缩及脱水处理后成为污泥饼。

这种湿式炼钢污泥含有大量的Fe、CaO成分，但由于是微粒，并且水分含量高，因而不能进行填埋处理，由此，为了循环利用废弃物，对在干式集尘机中生成的上述炼钢粉尘（EP、EC、L/T Dust）和污泥进行干燥，以与粉精矿、水泥、糖蜜等硫（S）含量高的粘结剂混合，并以压块成型法进行压制，从而制备团矿形态的粉尘团矿、污泥压制砖及冷固结球团，轧制铁鳞则用于与粘结剂混合以制备轧制铁鳞球团。

即，现有的使用湿式炼钢污泥来制备粉尘团矿或者SPB、CBP的通常方法如下：将湿式炼钢污泥和粘结剂混合，在具有规定形状的模具压块装置的模具中装入混合物，然后通过驱动上述压块装置，对上述装入模具的混合物进行压缩成型，从而制备粉尘矿或者SPB、CBP。并且，HBI、DRI产品的制备方法如下：将压缩成型的成型物投入到还原炉中，然后利用1200°C以上的炉内温度对上述成型物的表面进行固相烧结还原处理，从而制备熔融还原铁。

如上所述，通过如上所述的方法制备的熔融还原铁产品有粉尘团矿、CBP、SPB、MSP、HBI及DRI等，上述产品的成分如表1所示。

表1

	T.Fe	CaO	S	Zn	M-Fe
						粉尘团矿	62.8	10.6	0.160	0.32	1.33
CBP	42	10.0	0.248	0.54	0.32
						SPB	58	0.37	0.073	0.78	3.25
MSP	70.8	0.14	0.027	0.12	0.32
						DRI	77.7	11.7	0.023	0.18	60.8

但是，在将如上所述的湿式炼钢污泥作为主原料来制备粉尘团矿、CBP及SPB的情况下，由于用作粘结剂的糖蜜、水泥及粉精矿在制备铁水、锭钢时的有害成分（即，硫（S））含量高，因而在制备时降低产品质量，因此，业界上不得不避免使用如上所述的湿式炼钢污泥。

并且，如上所述，当通过压块装置压缩成型湿式炼钢污泥后，在炉内仅让经压缩成型的熔融还原铁的表面固相烧结还原，因此存在如下所述的严重的问题：因不能去除杂质，导致产品成分不良，因而强度弱，从而在移送及使用时，在投入到炉内的过程中容易发生分化及裂变，由此不仅导致其使用效果明显下降，而且，因容易分化及裂变而生成微粉，从而导致环境污染。

并且，如上述的“表1”所示，在将轧制铁鳞和粘结剂混合之后，在通过压块装置和炉内成型的轧制铁鳞球团（MSP）中，由于轧制铁鳞处于氧化铁（Fe₂O₃）状态，因此M-Fe含量极少，从而存在即使制备成产品之后也不能用作替代废铁的物质的问题。

另外，如上所述，由于将湿式炼钢污泥和轧制铁鳞作为主原料而制造的产品经压缩成型之后，通过压块装置的固相烧结还原处理制备成产品，因此，不去除主原料中的杂质而仅对表面进行固相还原来制备的还原铁含有杂质，从而存在不能获得优质的熔融还原铁等问题。

发明内容

技术问题

由此，本发明的目的在于解决上述的问题，即，即使利用含铁副产物来制备熔融还原铁也不能用作替代废铁的物质的问题；在使用利用含铁副产物制备的熔融还原铁时产生环境污染的问题；即使利用含铁副产物制备熔融还原铁，也会含有杂质，从而不能得到优质的熔融还原铁的问题；等。

技术手段

本发明用于实现如上所述的目的，本发明的利用含铁副产物制备硫（S）含量低的熔融还原铁的装置包括：转炉，在一端和另一端形成投入口和排出口，该转炉从马达接收驱动力而能够旋转，并且能够以所投入的、由含1～50重量%水分的含铁副产物形成的混合物制备成型原料；移送用管体，一端设置在上述转炉的排出口，该移送用管体能够控制所排出的成型原料的量并且进行移送；熔炉，内侧与上述移送用管体的另一端连接，通过利用一个以上的燃烧器的火花对被移送而流入的成型原料进行熔融，并且使所熔融的熔融物通过下部而连续流出；以及熔融还原铁制备单元，用于通过收容从上述熔炉排出的熔融物并进行冷却来制备熔融还原铁。

并且，所述装置还包括：排出单元，该排出单元设置在上述熔炉的下部，用于储存在上述熔炉熔融之后连续流出的熔融物，并能够通过向一方向倾斜来去除悬浮的杂质、通过向另一方向倾斜来排出去除杂质后的熔融物。

并且，所述装置还包括：废热供应单元，该废热供应单元的一端和另一端分别以能够与上述熔炉和转炉相连通的方式连接至上述熔炉和转炉，以利用在上述熔炉产生的废热对投入到转炉的制备成成型原料的混合物进行预热。

并且，本发明用于实现如上所述目的，本发明的用于利用含铁副产物制备硫含量低且M-Fe含量高的熔融还原铁的方法包括：制备由含1～50重量%水分的含铁副产物形成的混合物的步骤；将上述混合物投入到从马达接收驱动力而进行旋转的转炉来制备成型原料的步骤；通过移送用管体将借助上述转炉制备的成型原料投入到熔炉的步骤；利用一个以上的燃烧器来使投入到上述熔炉的成型原料熔融成熔融物的步骤；将通过上述熔炉熔融的熔融物储存在排出单元的储存槽之后向一侧倾斜来去除悬浮的杂质的步骤；通过将上述储存槽向另一侧倾斜将去除杂质后的熔融物投入到冷却槽的步骤；以及通过在上述冷却槽或者包括圆形在内的多边形的砂箱中的任意一个中储存熔融物、然后注入冷却水进行冷却来制备熔融还原铁的步骤。

所述方法还包括：在投入成型原料的步骤之前，预投入块状的还原剂的步骤，使得通过利用设置于熔炉的一个以上的燃烧器的火花进行燃烧，从而在成型原料的熔融时去除氧，进而还原成纯铁，并且能够利用燃烧热和燃烧器的火花，使投入到熔炉的成型原料连续熔融。

发明效果

如上所述，根据本发明的利用含铁副产物制备熔融还原铁的方法及装置，由于将由含水分的含铁副产物形成的混合物制备成具有规定尺寸的球团形态（石砾尺寸）的成型原料，在1000°C的熔炉中利用燃烧器火花（2000°C）使该成型原料完全熔融，并去除悬浮的杂质之后进行冷却，从而制备熔融还原铁，因此具有可获得优质的熔融还原铁的效果。

并且，根据本发明的利用含铁副产物制备熔融还原铁的方法及装置，由于将由含水分的含铁副产物形成的混合物制备成具有规定尺寸的球团形态（石砾尺寸）的成型原料，在1000°C的熔炉中利用燃烧器火花（2000°C）使该成型原料完全熔融，并去除悬浮的杂质之后进行冷却，从而制备熔融还原铁，因此，不发生分化及裂变，由此，在移送和投入熔融还原铁时不产生粉尘，从而具有能够防止环境污染的效果。

并且，根据本发明的利用含铁副产物制备熔融还原铁的方法及装置，由于将由含水分的含铁副产物形成的混合物制备成具有规定尺寸的球团形态（石砾尺寸）的成型原料，在1000°C的熔炉中利用燃烧器火花（2000°C）使该成型原料完全熔融，并去除悬浮的杂质之后进行冷却，从而制备熔融还原铁，因此，能够降低硫（S）含量并提高M-Fe含量，从而具有能够将熔融还原铁用作替代废铁的物质的效果。

附图说明

图1是示出本发明利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置的示意图。

图2是示出根据本发明利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置的转炉制备的成型原料的示意图。

图3是示出根据本发明利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置制备的、硫含量低的熔融还原铁的示意图。

图4是示出在本发明利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置的熔炉中，用于去除熔融杂质的过程的示意图。

图5是示出通过本发明利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置的熔炉将熔融的熔融物注入到冷却槽的过程的示意图。

图6是用于说明本发明利用含铁副产物制备熔融还原铁的方法的流程图。

附图标记说明

200：制备熔融还原铁的装置 210：转炉

220：移送用管体 230：熔炉

240：排出单元 250：熔融还原铁制备单元

260：废热供应单元

具体实施方式

下面，通过实施例对本发明的利用含铁副产物制备熔融还原铁的方法及装置进行详细说明。

首先，应留意附图中相同的结构要素或者部件尽可能表示相同的附图标记。对本发明进行说明时，省略了有关已知功能或者结构的具体说明，以免混淆本发明的要旨。

说明附图之前表明下述内容：本发明的基本概念是，利用含铁副产物在熔炉完全熔融，并去除悬浮的杂质，从而可制备熔融还原铁，由此可降低硫（S）含量，并提高M-Fe含量，从而能够获得优质的熔融还原铁，并且由于在完全熔融之后进行冷却，因此可防止易碎现象，并且可防止环境污染。

下面，参照附图，对具有如上所述基本概念的本发明的利用含铁副产物制备熔融还原铁的方法及装置的优选实施方式进行说明。

如图所示，本发明利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置200包括：转炉210，在一端和另一端形成投口210a和排出210b，能够从马达211接收驱动力而旋转，从而通过投入由含1～50重量%水分的含铁副产物形成的混合物F来制备成型原料G（参照图2）；移送用管体220，一端设置在上述转炉210的排出口210b，该移送用管体220可控制所排出的成型原料G的量，并且进行移送；熔炉230，内侧与上述移送用管体220的另一端连接，通过利用所设置的一个以上的燃烧器231的火花对通过移送而流入的成型原料G进行熔融，并使由此熔融的熔融物I能够通过下部连续流出；以及熔融还原铁制备单元250，用于通过收容从上述熔炉230排出的熔融物I并进行冷却制备成熔融还原铁（MRI;Molten Reduced Iron）J（参照图3）。

并且，上述利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置200的熔炉230的下部还具有排出单元240，该排出单元240对在上述熔炉230熔融后连续流出的熔融物I进行储存，并通过向一方向倾斜去除悬浮的杂质H，通过向另一方向倾斜能够排出去除杂质的熔融物。

并且，上述利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置200还具有废热供应单元260，该废热供应单元260的一端和另一端以能够分别与上述熔炉230和转炉210相连通的方式连接在上述熔炉230和转炉210上，从而利用在上述熔炉230产生的废热来对投入到转炉210并制备成成型原料G的混合物F进行预热。

在此，优选地，上述利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置200的移送用管体220设置在低于转炉210的位置，上述熔炉230设置在高于上述熔融还原铁制备部250的位置。

下面，在对上述本发明的利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置进行详细说明之前，对混合物进行如下说明。

即，上述混合物可由含1～50重量%水分的含铁副产物单独形成，此外，上述混合物F还可以由10～90重量%的含铁副产物（即含1～50重量%水分的含铁副产物）、1～50重量%的还原剂以及1～50重量%的微粉CaO（即脱硫剂）混合而成。

此外，上述混合物还可以由10～90重量%的不含水分的含铁副产物、1～50重量%的水、1～50重量%的还原剂以及1～50重量%的微粉CaO（即脱硫剂）的混合物形成。

在此，当上述混合物所包含的水分为1重量%以下时，因混合物成粉末状态而不能实现原料成型，当上述混合物所包含的水分为50重量%以上时，因混合物过稀导致在转炉制备为成型原料时所需要的时间较长，因此，如上所述，优选含1～50重量%的水。

并且，如果分别混合50重量%以上的上述还原剂和脱硫剂，则会导致实际产率显著降低，因此，如上所述，优选混合1～50重量%的还原剂和1～50重量%的脱硫剂。

并且，如上所述，混合物通过一同混合还原剂而形成，但并不限于此，还可以在不添加还原剂制备混合物之后，另外将还原剂与混合物一同投入到移送用管体220的漏斗221，以在熔炉230熔融混合物，从而制备成熔融还原铁J。

上述含铁副产物包含在通常的工业现场生成的含铁的副产物或者在钢铁厂生成的含铁的所有副产物中。

另外，如焦炭、煤炭、木炭、重油及硅等，只要能够通过与包含含铁副产物的混合物一同燃烧来去除氧，则任何材料均可用作上述还原剂。

下面再对装置进行说明。首先，如图1所示，上述转炉210设置成如下：一端外周面与可通过施加电源而驱动的马达211的旋转单元211a连接，从而能够旋转，进而能够在旋转的过程中将所投入的混合物F制备成具有球团形态（石砾尺寸）的成型原料G。

并且，上述转炉210的排出口210b一侧相对投入口210a向下倾斜5～10°，以使在旋转过程中制备成球团形状（石砾尺寸）的成型原料G能够向排出口210b侧自动排出。

上述移送用管体220用于将通过上述转炉210的排出口210b排出的成型原料G移送到熔炉230，如图1所示，移送用管体220由漏斗221和移送管225构成，其中，上述漏斗221的一端与上述排出口210b相邻，以收集通过该排出口210b排出的成型原料G，上述移送管225的一端与上述漏斗221的另一端连接，另一端则被设置成与熔炉230相连通，在与上述漏斗221相邻的位置内置有能够通过施加电源而被驱动的投入量调节阀223，上述投入量调节阀223用于控制移送到上述熔炉230的成型原料G的量。

上述熔炉230可利用多个燃烧器231熔融通过移送用管体220供应的成型原料G，并且能够向排出单元240侧连续流出熔融的熔融物。

即，上述熔炉230包括下述结构：中空的上部熔炉232，其在外周面形成有连通孔（省略附图标记），以使内部与上述移送用管体220的另一端相连通，并且上部熔炉232的上部与废热供应单元260的一端连接；中空的中间部熔炉233，其上表面与上述上部熔炉232的底面结合，内部形成为下部直径小于上部直径，使得能够在下部收集成型原料G；以及下部熔炉234，其上表面与上述中间部熔炉233的底面连接，在内周面形成有熔融用槽（省略附图标记），使得能够收容成型原料G并通过并列设置的多个燃烧器231进行熔融，在底面形成有与上述熔融槽连接的引导通路234a。

另一方面，在投入成型原料之前，还可以在上述熔炉230的熔融用槽中预先储存块状的还原剂，从而通过利用一个以上的燃烧器231的火花进行燃烧，以在熔融成型原料G时去除氧，从而还原成纯铁，并且利用燃烧热和燃烧器231的火花能够连续熔融投入到熔炉230的成型原料。

上述排出单元240可储存通过熔炉230熔融的熔融物，并通过向一侧和另一侧倾斜来去除杂质，并且将去除杂质H的熔融物I供应到熔融还原铁制备单元250。

即，上述排出单元240包括下述结构：储存槽242，其上部能够通过与在上述熔炉230的下部熔炉234形成的引导通路234a相连通的盖板241而得以开闭，能够储存通过熔炉230熔融并流出的熔融物；盖板开关用马达244，将一端与上述盖板241的上表面的两端连接的铁丝243的另一端卷取在滑轮244a上，并且以能够正反驱动的方式固定在托架245上，以使上述盖板（241）能够进行升降，进而使上述储存槽（241）向一侧和另一侧倾斜；气缸246，其一端固定在托架245上，并且收容一端经由转动销（省略附图标记）与上述储存槽242连接的活塞246a的另一端，与压缩空气的流入和流出相对应地使上述活塞246a进行直线往返运动，从而向一侧和另一侧倾斜储存槽242（如图4及图5所示）；以及基底部件247，在上部安装上述储存槽242，从而与上述气缸246的驱动相对应，上述储存槽242向一侧和另一侧倾斜。

并且，优选地，如图1所示，在上述排出单元240，并列设置至少一个以上的辅助燃烧器248，以防止在储存槽242储存熔融物的过程中熔融物发硬。

上述熔融还原铁制备单元250能够通过冷却从排出单元240排出的熔融物来制备熔融还原铁J。

即，上述熔融还原铁制备单元250包括下述结构：冷却槽251，其用于收容从上述排出单元240的储存槽242排出的熔融物I；冷却水供应管253，其具有冷却水喷嘴252，并且能够利用供应泵（未图示）向收容在上述冷却槽251中的熔融物I供应喷射的冷水；排出管254，其排出向上述冷却槽251喷射的冷却水以进行储存，从而能够循环利用；以及废冷却水储存槽255，其用于储存通过上述排出管254排出的废冷却水。

另一方面，上述熔融还原铁J通过在熔融还原铁制备单元250的冷却槽251收容熔融物并利用冷却水进行冷却的方法而制备，但并不限于此，还可以通过在包括圆形在内的多边形形状的砂箱中储存熔融物后、向砂箱注入冷水的方法来制备熔融还原铁J。

对通过上述本发明的利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置来制备硫（S）含量少且M-Fe含量高的熔融还原铁的方法进行如下说明。

即，如图6所示，制备熔融还原铁的方法包括如下步骤：S 10，制备由含1～50重量%水分的含铁副产物形成的混合物F的步骤；S20，将上述混合物F投入到通过从马达211接收驱动力进行旋转的转炉210中、从而制备成成型原料G的步骤；S30，通过移送用管体220将通过上述转炉210制备的成型原料G投入到熔炉230的步骤；S40，利用至少一个以上的燃烧器231将投入到上述熔炉230的成型原料G熔融成熔融物的步骤；S50，将通过上述熔炉230熔融的熔融物储存在排出单元240的储存槽242之后、向一侧倾斜上述储存槽242以去除悬浮的杂质H的步骤；S60，通过向另一侧倾斜上述储存槽242以将去除杂质H的熔融物I投入到冷却槽251的步骤；以及S70，在上述冷却槽251或者包括圆形在内的多边形形状的砂箱中的某一个中储存熔融物后、注入冷却水进行冷却从而制备成熔融还原铁J的步骤。

在此，还包括S21，在将成型原料G投入到上述熔炉230之前、预投入还原剂的步骤，从而能够在熔炉230熔融成型原料（G）时，去除氧的同时防止出现成型原料G未熔融的现象。

下面，通过本发明的利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置200制备熔融还原铁时，首先，如图1至图6所示，将通过对20重量%的含20%水分的炼钢污泥、55重量%的轧制铁鳞、15重量%的还原剂以及10重量%的脱硫剂进行混合而制备（S10）的混合物F投入到接收马达211的驱动力而旋转的转炉210的投入口210a。

投入到上述转炉210的混合物F通过与熔炉230连接的废热供应单元260的废热供应管265供应的废热而得以预热，并且如图1所示，经过排出口210b，通过与排出口210b呈10°角度向下倾斜的转炉210来制备成球团形态（石砾尺寸）的成型原料G（参照图2）（S20）。

通过移送用管体220的漏斗221、移送管225及与熔炉230的上部熔炉232内部相连通的连接管225投入按照如上述方法制备的成型原料G（S30）。

此时，由于预先装入在熔融用槽的还原剂，通过所设置的三个燃烧器231进行燃烧，因此，投入到上部熔炉232的成型原料在降落的过程中熔融，未熔融的成型原料被燃烧器231完全熔融成熔融物，其中，所述熔融用槽形成在上述熔炉230的下部熔炉234（S40）。

按照如上述方法熔融的熔融物沿着下部熔炉234的引导通路234a向排出单元240的储存槽242流出，从而得以储存。

当在上述排出单元240的储存槽242中储存一定量的熔融物时，向反方向驱动盖板用马达244，从而从储存槽242的上表面提升覆盖上述储存槽242的盖板241，如图3所示，然后驱动气压气缸246以向一侧方向倾斜储存槽242，然后利用撇渣器去除熔融时生成的悬浮的杂质H（S50）。

如上所述，去除杂质后，当活塞246a根据上述气压气缸246的驱动而从上述气压气缸246收回时，如图4所示，与上述活塞246a的一端连接的储存槽242的一端被提起，从而储存槽242的另一端向下倾斜。

如图4所示，由于上述活塞246a的升高，使得储存槽242的一端向下倾斜，由此储存在储存槽242的熔融物I会向熔融还原铁制备单元250的冷却槽251投入（S60）。

当上述熔融物I被投入到冷却槽251时驱动供应泵，从而将储存在废冷却水储存槽255的冷却水通过冷却水供应管253和冷却水喷嘴252向冷却槽251喷射。

如图1所示，随着将上述冷却水向储存在冷却槽251的熔融物I喷射，熔融物发生凝固，从而制备成成型体（即熔融还原铁J）（参照图3）（S70）。

此时，根据熔融物I的冷却速度，冷却处理越迅速，尺寸越小；冷却处理越缓慢，尺寸越大。

如上所述，下述表2示出通过利用混合物在熔炉完全熔融的方法制备熔融还原铁时的情况。

能够降低硫（S）含量、增加M-Fe含量。（单位：%）

表2

SiO₂	MnO	T-Fe	FeO	M-Fe	纯FeO	Fe₂O₃	C	S
									0.95	0.65	95.47	66.65	94	86.24	9.52	0.057	0.006

即，如上述表2所示，能够降低硫（S）含量、增加M-Fe含量。（单位：%）

上述的发明并不限于前述的实施例及附图，本发明所属技术领域的技术人员能够明白，在不脱离本发明的技术思想的范围内能够进行多种置换、变形及修改。

Claims

1.利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置，其用于利用含铁副产物制备硫含量低的熔融还原铁，其特征在于，包括：

转炉（210），在一端和另一端形成投入口（210a）和排出口（210b），所述转炉（210）能够旋转，能够以所投入的、由含1～50重量%水分的含铁副产物形成的混合物（F）制备成成型原料（G）；

移送用管体（220），一端设置在所述转炉（210）的排出口（210b），从而能够控制所排出的成型原料（G）的量并且进行移送；

熔炉（230），内侧与所述移送用管体（220）的另一端连接，通过利用一个以上的燃烧器（231）的火花对被移送而流入的成型原料（G）进行熔融，并使由此熔融的熔融物（I）能够通过下部连续流出；以及

熔融还原铁制备单元（250），通过收容从所述熔炉（230）排出的熔融物（I）并进行冷却，从而制备熔融还原铁（J）。

2.根据权利要求1所述的利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置，其特征在于，在所述熔炉（230）的下部还包括：

排出单元（240），储存在所述熔炉（230）熔融并连续流出的熔融物（I），能够通过向一个方向倾斜来去除悬浮的杂质（H），通过向另一方向倾斜来排出去除杂质后的熔融物。

3.根据权利要求1所述的利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置，其特征在于，还包括：

废热供应单元（260），一端和另一端以能够分别与所述熔炉（230）和转炉（210）相连通的方式连接在所述熔炉（230）和所述转炉（210）上，从而利用在所述熔炉（230）生成的废热对被投入到转炉（210）而制备成成型原料（G）的混合物（F）进行预热。

4.根据权利要求1所述的利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置，其特征在于，

在所述熔炉（230）还设置块状的还原剂，在投入成型原料之前，通过利用一个以上的燃烧器（231）的火花燃烧所述还原剂，从而在成型原料（G）熔融时去除氧，由此使成型原料（G）还原成纯铁，并且利用燃烧热和燃烧器（231）的火花使投入到熔炉（230）的成型原料连续熔融。

5.根据权利要求1所述的利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置，其特征在于，

所述混合物（F）通过在10～90重量%的含1～50重量%水分的含铁副产物中还添加1～50重量%的还原剂和1～50重量%的微粉CaO（即脱硫剂）而成，或者通过对10～90重量%的不含水分的含铁副产物、1～50重量%的水、1～50重量%的还原剂以及1～50重量%的微粉CaO（即脱硫剂）进行混合而成。

6.根据权利要求1所述的利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置，其特征在于，

所述成型原料（G）通过在混合物（F）中一同混合还原剂的方式制备，或者将另外的还原剂与不含还原剂的混合物一同投入到移送用管体（220）的漏斗（221）中。

7.根据权利要求1所述的利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置，其特征在于，

所述转炉（210）被设置成一端外周面与能够通过施加电源而驱动的马达（211）的旋转单元（211a）连接，从而能够旋转，使得能够在旋转的过程中将混合物（F）制备成具有预定尺寸的成型原料（G），排出口（210b）侧相比投入口（210a）向下倾斜5～10°，使得能够将在旋转过程中制备出的成型原料（G）自动排至排出口（210b）侧。

8.根据权利要求1所述的利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置，其特征在于，所述移送用管体（220）包括：

漏斗（221），所述漏斗（221）的一端与所述排出口（210b）相邻，以用于收集通过所述排出口（210b）排出的成型原料（G）；以及

移送管（225），一端与所述漏斗（221）的另一端连接，另一端以能够与熔炉（230）相连通的方式连接至熔炉（230），在与所述漏斗（221）相邻的位置上内设有投入量调节阀（223），所述投入量调节阀（223）能够通过施加电源而被驱动，以用于控制移送到所述熔炉（230）的成型原料（G）的量。

9.根据权利要求1所述的利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置，其特征在于，所述熔炉（230）包括：

中空的上部熔炉（232），在外周面形成有连通孔，使得内部与所述移送用管体（220）的另一端相连通，并且上部与废热供应单元（260）的一端连接；

中空的中间部熔炉（233），其上表面与所述上部熔炉（232）的底面结合，在所述中间部熔炉（233）的内部，下部的直径小于上部的直径，使得能够向下部收集成型原料（G）；以及

下部熔炉（234），其上表面与所述中间部熔炉（233）的底面连接，在内周面形成有熔融用槽，使得能够收容成型原料（G）并通过并列设置的一个以上燃烧器（231）进行熔融，在底面形成有与所述熔融槽连接的引导通路（234a）。

10.根据权利要求1所述的利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置，其特征在于，所述熔融还原铁制备单元（250）由如下结构构成：冷却槽（251），用于收容从熔炉（230）流出的熔融物并使所述熔融物冷却；冷却水供应管（253），具有冷却水喷嘴（252），从而能够利用供应泵向收容在所述冷却槽（251）的熔融物（I）供应冷水并且喷射冷水；排出管（254），使喷射至所述冷却槽（251）的冷却水排出并予以储存，以供循环利用；以及废冷却水储存槽（255），用于储存通过所述排出管（254）排出的废冷却水；

或者设置为如下：能够通过将从熔炉（230）流出的熔融物储存在包括圆形在内的多边形砂箱、之后向砂箱注入冷却水进行冷却来制备熔融还原铁。

11.根据权利要求2所述的利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置，其特征在于，所述排出单元（240）包括：

储存槽（242），其上部能够借助与形成在所述熔炉（230）的下部熔炉（234）的引导通路（234a）相连通的盖板（241）进行开闭，并且能够储存通过熔炉（230）熔融并流出的包含杂质的熔融物；

盖板开关用马达（244），将一端与所述盖板（241）上表面两端连接的铁丝（243）的另一端卷取在滑轮（244a）上，从而以能够得到正反驱动的方式固定在托架（245）上，以使所述盖板（241）能够升降进而使所述储存槽（242）向一侧和另一侧倾斜；

气缸（246），其一端被固定在托架（245）上，所述气缸（246）收容一端经由转动销与所述储存槽（242）连接的活塞（246a）的另一端，根据压缩空气的流入和流出，使所述活塞（246a）进行直线往返运动，从而能够使储存槽（242）向一侧和另一侧倾斜；以及

基底部件（247），在其上部安装所述储存槽（242），根据所述气缸（246）的驱动，能够使所述储存槽（242）向一侧和另一侧倾斜。

12.根据权利要求11所述的利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置，其特征在于，所述排出单元（242）还包括：

一个以上的辅助燃烧器（248），防止在储存包含杂质（H）的熔融物（I）的过程中所述熔融物（I）发硬。

13.根据权利要求3所述的利用含铁副产物制备熔融还原铁的装置，其特征在于，所述废热供应单元（260）包括：

废热供应用连接管（261），其一端以能够与所述熔炉（230）相连通的方式连接至所述熔炉（230）；以及

废热供应管（265），其一端与所述废热供应用连接管（261）的另一端连接，另一端以能够与所述转炉（210）相连通的方式连接至所述转炉（210），内置有在配管过程中能够通过施加电源而被驱动的废热供应用风扇（263），从而能够供应废热。

14.利用含铁副产物制备硫含量低且M-Fe含量高的熔融还原铁的方法，其特征在于，包括：

S 10步骤，制备由含1～50重量%水分的含铁副产物形成的混合物（F）；

S20步骤，通过将所述混合物（F）投入到从马达（211）接收驱动力而进行旋转的转炉（210）来制备成型原料（G）；

S30步骤，通过移送用管体（220）将通过所述转炉（210）制备的成型原料（G）投入至熔炉（230）；

S40步骤，利用一个以上的燃烧器（231）使投入至所述熔炉（230）的成型原料（G）熔融成熔融物；

S50步骤，将通过所述熔炉（230）熔融的熔融物储存在排出单元（240）的储存槽（242）后，使所述储存槽（242）向一侧倾斜，从而去除悬浮的杂质（H）；

S60步骤，通过使所述储存槽（242）向另一侧倾斜来将去除杂质（H）后的熔融物（I）投入至冷却槽（251）；以及

S70步骤，通过在所述冷却槽（251）或者包括圆形在内的多边形的砂箱中的任意一个中储存熔融物之后，注入冷却水进行冷却来制备熔融还原铁（J）。

15.根据权利要求14所述的利用含铁副产物制备熔融还原铁的方法，其特征在于，还包括：

S21步骤，在投入成型原料的S30步骤之前，预投入块状的还原剂，从而通过利用设置在所述熔炉（230）的一个以上的燃烧器（231）的火花以进行燃烧，由此在成型原料（G）的熔融时去除氧，从而还原成纯铁，并且能够利用燃烧热和燃烧器（231）的火花，使投入到熔炉（230）的成型原料连续熔融。

16.根据权利要求14所述的利用含铁副产物制备熔融还原铁的方法，其特征在于，

所述混合物（F）通过在10～90重量%的含1～50重量%水分的含铁副产物中添加1～50重量%的还原剂和1～50重量%的微粉CaO（即脱硫剂）而形成，或者通过对10～90重量%的不含水分的含铁副产物、1～50重量%的水、1～50重量%的还原剂以及1～50重量%的微粉CaO（即脱硫剂）进行混合而形成。