CN112029947A - 一种粉矿飞行熔融还原炼钢炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉矿飞行熔融还原炼钢炉，属于炼钢技术领域。目前炼钢生产主要有转炉法和电炉法两种，两种方法都不能直接以铁矿石为主要原料炼钢。本发明通过将燃料分散在炉膛内与含氧气体迅速混合燃烧产生1550℃以上的高温还原性气体，将粉状铁矿石原料分散在炉膛内的高温还原气体中，粉状铁矿石原料处于飞行状态，传热传质效率非常高，通过含氧气体输入设备或燃料流量调节控制设备可以控制合适的燃料和含氧气体比例，能够使粉状铁矿石原料高温还原产生的液态铁水中的碳含量达到炼钢的要求。
Description
技术领域
本发明属于炼钢技术领域，具体为涉及一种将粉状炼钢原料在飞行状态下进行高温熔融还原炼钢的窑炉。
背景技术
目前炼钢生产主要有转炉法和电炉法两种，两种方法使用的主要原料是生铁、铁水、废钢、直接还原铁，不能直接以铁矿石为主要原料炼钢。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种新的技术方案：
一种粉矿飞行熔融还原炼钢炉，它包括粉料输入设备、粉料进料管道、进料口、进气口、炉膛、炉壁、出气口、含氧气体输入设备和烟气排出设备，其特征在于：所述粉料进料管道包括出口端和进口端，出口端与进料口连通，进口端与粉料输入设备连通；所述粉料进料管道上或进料口附近设置有燃料输入口；所述燃料输入口连接燃料流量调节控制设备。
所述粉料输入设备用于将粉状炼钢原料通过粉料进料管道输入进料口；所述粉状炼钢原料包括粉状铁矿石原料。
所述炉膛基本为圆柱状，进气口和出气口分别位于圆柱状炉膛的两端附近并与之相切连接；所述进料口基本位于圆柱状炉膛的顶部中心。
所述粉矿飞行熔融还原炼钢炉还包括排液口，排液口位于炉膛的底部或底部附近。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明粉矿飞行熔融还原炼钢炉及其有益技术效果进行详细说明。
图1为本发明第一实施方式的结构示意图。
图2为本发明第二实施方式的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
参看图1，图1所示为一种粉矿飞行熔融还原炼钢炉，它包括粉料输入设备1、粉料进料管道2、进料口3、进气口7、炉膛5、炉壁6、出气口4、含氧气体输入设备10和烟气排出设备9；进气口7与含氧气体输入设备10连通，出气口4与烟气排出设备9连通；粉料进料管道2包括出口端11和进口端12，出口端11与进料口3连通，进口端12与粉料输入设备1连通；粉料进料管道2上设置有燃料输入口13；燃料输入口13连接燃料流量调节控制设备14。
上述粉矿飞行熔融还原炼钢炉还包括排液口8，排液口8位于炉膛5的底部或底部附近。
实施例1能够从燃料输入口13向炉膛5输入燃料，在炉膛5内，燃料与含氧气体混合迅速燃烧，能够达到1550℃以上，产生含CO、H2的高温还原性气体，从粉料输入设备1输入粉状铁矿石原料，粉状铁矿石原料从进料口3进入炉膛5时会被炉膛5内的高温还原气体吹散，处于飞行状态，传热传质效率非常高，迅速熔化成液体状态并还原析出液态铁和熔化状态的炉渣；熔化状态的铁矿石原料、液态铁和熔化状态的炉渣等熔融粉尘在炉膛5内随着高温还原气体的流动冲刷炉壁6并粘附于炉壁6上，在重力作用下，液态铁和熔化状态的炉渣向下流到炉膛5底部附近的排液口8输出。由于粉状铁矿石原料和燃料在炉膛5内均处于飞行状态，只要通过含氧气体输入设备10或燃料流量调节控制设备14控制合适的燃料和含氧气体比例，燃料中含有的碳在炉膛5内基本被含氧气体气化为CO，能够避免碳混入粉状铁矿石原料高温还原产生的液态铁水中，能控制液态铁水中的碳含量达到炼钢的要求。
实施例2
参看图2，图2所示为一种粉矿飞行熔融还原炼钢炉，它与实施例1的结构基本相同，区别是它的燃料输入口13没有设置在粉料进料管道2上，而是设置在进料口3的附近；燃料输入口13开设于进料口3附近的炉壁6上。
上述实施例中，所述烟气排出设备9通常还包括余热利用设备，用来回收高温废气的热量；所述含氧气体输入设备10通常还包括预热设备，用来预热含氧气体，提高炉膛温度；所述进料口3、进气口7和出气口4分别开设于炉壁6上；粉料输入设备1用于将粉状炼钢原料通过粉料进料管道2输入进料口3；粉料输入设备1可以采用叶轮喂料机、螺旋喂料机等用于粉状物料给料的设备，也可以使用其它常规设备，只要能将粉状炼钢原料送入粉料进料管道2的进口端12即可；所述炉膛5基本为圆柱状，进气口7和出气口4分别位于圆柱状炉膛5的两端附近并与之相切连接；所述进料口3基本位于圆柱状炉膛5的顶部中心；进气口7最好是位于圆柱状炉膛5的上部，出气口4最好是位于圆柱状炉膛5较低的一端。
上述实施例中，所述粉状炼钢原料通常包括粉状铁矿石原料、粉状熔剂矿物、粉状合金元素；所述熔剂矿物通常包括石灰石。所述含氧气体可以使用空气，也可以使用富氧空气或氧气；所述燃料输入口13可以输入液体燃料、气体燃料、粉状固体燃料，所述粉状固体燃料通常为煤粉。
转炉和电炉炼钢需要强烈搅拌铁水并吹氧，才能对铁水进行均匀脱碳、或者将合金元素与铁水混匀，炉体耐火材料极易被强烈搅拌的铁水损坏。本发明不需要搅拌就可以控制铁水含碳量达到炼钢的含碳量要求；将粉状合金元素与铁矿石粉料一起从粉料进料管道2输入炉膛5，粉状合金元素与铁矿石粉料能够在炉膛5内同时被流动的高温气流分散，可以使合金元素均匀地混合在高温铁水中。因此，本发明不需要对铁水进行搅拌，从而避免因强烈搅拌铁水造成炉壁6上耐火材料的损伤。
本发明并不局限于上述具体方式。根据上述说明书的教导，本领域技术人员可以对上述实施方式进行适当修改，也应当落入本发明要求的保护范围。本说明书使用了一些特定术语，只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (10)
1.一种粉矿飞行熔融还原炼钢炉，它包括粉料输入设备、粉料进料管道、进料口、进气口、炉膛、炉壁、出气口、含氧气体输入设备和烟气排出设备，其特征在于：所述粉料进料管道包括出口端和进口端，出口端与进料口连通，进口端与粉料输入设备连通；所述粉料进料管道上或进料口附近设置有燃料输入口。
2.根据权利要求1所述的粉矿飞行熔融还原炼钢炉，其特征在于：所述燃料输入口连接燃料流量调节控制设备。
3.根据权利要求1所述的粉矿飞行熔融还原炼钢炉，其特征在于：所述炉膛基本为圆柱状，进气口和出气口分别位于圆柱状炉膛的两端附近并与之相切连接。
4.根据权利要求3所述的粉矿飞行熔融还原炼钢炉，其特征在于：所述进料口基本位于圆柱状炉膛的顶部中心。
5.根据权利要求4所述的粉矿飞行熔融还原炼钢炉，其特征在于：所述进气口位于圆柱状炉膛的上部；所述出气口位于圆柱状炉膛较低的一端。
6.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的粉矿飞行熔融还原炼钢炉，其特征在于：所述粉矿飞行熔融还原炼钢炉还包括排液口，排液口位于炉膛的底部或底部附近。
7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的粉矿飞行熔融还原炼钢炉，其特征在于：所述粉料输入设备用于将粉状炼钢原料通过粉料进料管道输入进料口。
8.根据权利要求7所述的粉矿飞行熔融还原炼钢炉，其特征在于：所述粉状炼钢原料包括粉状铁矿石原料。
9.根据权利要求8所述的粉矿飞行熔融还原炼钢炉，其特征在于：所述粉状炼钢原料还包括粉状熔剂矿物。
10.根据权利要求8所述的粉矿飞行熔融还原炼钢炉，其特征在于：所述粉状炼钢原料还包括粉状合金元素。
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2020
- 2020-09-12 CN CN202010984652.9A patent/CN112029947A/zh active Pending
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