CN1095420A

CN1095420A - 一种射流还原冶炼方法

Info

Publication number: CN1095420A
Application number: CN 93121573
Authority: CN
Inventors: 孙秉权; 王静涵
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-12-31
Filing date: 1993-12-31
Publication date: 1994-11-23

Abstract

本发明涉及一种射流还原冶炼方法。采用非炼焦煤粉和中低品位铁矿粉、难选铁矿粉，无需氧气，并经过预热、固态还原，最终还原、渣铁熔融分离等工序步骤直接炼铁(半钢成分)，免去选矿、造块、炼焦、高炉等工序，发挥原料比表面积大，传热传质快的优势，加快反应速度，且不存在透气性问题，充分利用系统内的煤气热能，在扩大资源利用率的同时，降低能耗、减少投资、改善环境保护。

Description

本发明为一种射流还原冶炼方法，采用非炼焦煤和中低品位矿石，不用氧气直接冶炼直接冶炼出铁水（半钢成分），属于黑色金属冶炼-直接还原至熔融还原领域。

目前，国内保有铁矿地质储量中，富铁矿相对贫乏，多数铁矿都需经过选矿、造块方能使用，而有相当数量的难选铁矿尚待寻求利用方法;煤炭地质储量中，炼焦煤也相对贫乏，且分布不均，有的省份缺炼焦煤;我国生铁产量几乎都靠高炉法生产，而非高炉炼铁如回转窑海棉铁，金属化球团等，虽工艺成熟，但其冶炼条件较严，故其产量微不足道。高炉炼铁一是投资大，二是原料要求高，为了解决高炉冶炼中透气性问题，必须使用焦炭，对难选矿及非炼焦煤难以利用，就其生存和发展而言受到资源条件的限制，所以寻求一种适合我国资源特点而又经济适用的非高炉炼铁方法，迫在眉睫。

国外非高炉炼铁的主要发展方向是利用低质煤和廉价资源，提高成品率，节约能源和保护环境。近年来有代表性的是COREX熔融还原法。如87年南非建成的世界第一座年产30万吨铁水的生产厂，其煤耗1020kg/吨铁，氧耗540NM³/吨铁，铁水含C4.3%、含Si0.3%，铁水温度1470℃，但它仍离不开富铁矿及耗用大量氧气。

本发明目的在于提供一种应用射流还原熔融冶炼，采用非炼焦煤和中低品位铁矿石或难选矿，无需氧气生产铁水（半钢）的方法。

本发明的目的通过以下工艺步骤来实现：

a、粒度小于5毫米的中低品位铁矿粉（或难选矿粉）经给料器1送入射流予热炉2，与煤气和热风混合燃烧后产生的废气（其温度为1000-1100℃）快速热后升温至800-900℃，经检流器3进入射流还原炉4进行固态还原，该还原炉内送入温度为800-950℃的热风，同时由给料器7给入粒度小于10毫米的煤粉和熔剂，煤粉和热风反应后生成还原煤气，用于对矿粉进行固态还原，其温度控制在800-950℃，射流还原炉4排出的煤气不断进入射流予热炉2与热风混合燃烧后用于予热矿粉;

b、还原矿粉经检流器5进入射流分离炉6，温度为800-950℃的热风携带由给料器7送入的粒度小于10毫米的煤粉和熔剂进入该分离炉内，煤粉与热风反应生成煤气，用于完成最终还原，其温度为950-1050℃，剩余煤气和热风反应进一步释放化学热能，实现渣铁熔融分离，其融温度为1600-1700℃，炉渣综合碱度为：

(CaO+MgO+MnO)/(Al2O3+SiO2) = 0.3-0.5

定时放出渣铁，该炉排出的废气经过换热炉8与冷风进行热交换后降温，再与射流还原炉2排出的废气合并，进入废气除尘及余热回收室9后排空。

本发明的主要化学反应式为：

其反应发展程度，主要取决于：

本发明与现有技术相比具有下列优点和积极效果：

1、对原燃料的适应性较强，且均采用粉状原燃料，既免去选矿、造块、炼焦、高炉等工序，发挥原料比表面积大，传热传质快的优热，加快反应速度，且不存在透气性问题，大大缩短炼铁生产工序，同时又使众多的呆滞矿产资源得以开发利用;

2、充分利用系统内还原煤气的化学热能，无需氧气冶炼，采用常规冶金温度操作，避免高温操作带来的工艺难度，有利于工艺效果，延长炉寿，

3、反复利用废气热能，在提高热利用率的同时又改善环境保护。

4、本发明生产设备简单，保温性能好，生产效率高，容易掌握操作，投资小。

图1为本发明工艺流程图

图中1为矿粉给料器，2为射流予热炉，3为检流器，4为射流还原炉，5为检流器，6为射流分离炉，7为煤粉、熔剂给料器，8为换热炉，9为废气除尘及余热回收室。

实施例：

所处理的中低品位铁矿粉化学成份如下：粒度小于5mm，TFe50-40%，SiO₂17-25%，Al₂O₃2-6%，Mn0.03%，MgO+CaO＝0.4-0.6%，S 0.04%，P0.04%，

煤粉（混合煤）成份如下：V^y＞15%、A^y＜25%、S^y＜0.5%、

粒度小于10mm。

炉渣综合碱度为 (CaO+MgO+MnO)/(Al₂O₃+SiO₂) = 0.3-0.5

矿粉经过射流予热达800-900℃，经检流器进入射流还原炉，热风（800-950℃）载送煤粉和熔剂至该还原炉，产生还原煤气后对予热矿粉进行固态还原，其温度为900-950℃，然后经检流器进入射流分离炉，热风（800-950℃）载送煤粉和熔剂至该分离炉，产生还原煤气进行最终还原，其温度为950-1050℃，剩余煤气与热风反应释放化学热能，使渣铁熔融分离，其温度为1600-1700℃，定时放出渣铁，可供热装电炉炼钢或渗炭后铸造灰口铁件，其废气经除尘和余热回收后排空。

本发明主要技术经济指标：

冶炼入炉矿石品位：TFe 50-40%

产品铁水（半钢成分）：C1-1.5%，Si1-2%

矿耗：2-2.5吨/吨铁

煤耗：1-1.3吨/吨铁

冶炼金属实收率 98%。

Claims

1、一种利用中低品位铁矿粉和非炼焦煤粉直接炼铁(半钢或生铁水)的方法，其特征在于：

a、将经过予热的矿粉送入射流还原炉进行固态还原，其温度为800-950℃；

b、将经过a还原的炉料送入射流分离炉进行最终还原，其还原温度为950-1050℃，熔融温度为1600-1700℃，炉渣综合碱度为0.3-0.5。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于用射流还原炉排出的煤气燃烧所生成的废气予热铁矿粉，使其温度达800-900℃。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于矿粉粒度小于57毫米。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于用射流分离炉排出的废气予热冷风。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于将粒度小于10毫米的煤粉用温度为800-950℃的热风载送至射流还原炉内燃烧产生还原煤气，对矿粉进行固态还原。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于将粒度小于10毫米的煤粉用温度为800-950℃的热风载送至射流分离炉内燃烧产生最终还原用的煤气。