CN112322818A - 一种高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁方法，属于非高炉炼铁技术领域，解决了现有炼铁工艺难以直接冶炼高硫含铁原料，高硫含铁资源无法有效利用的问题。本发明全氧熔融还原炼铁的方法，包括以下步骤：步骤1.将高硫含铁原料加入氧化脱硫炉，将富氧空气喷吹进入氧化脱硫炉进行氧化脱硫反应；步骤2.对脱硫后产生的高硫烟气进行预脱硫和终脱硫，脱硫后的熔渣流入全氧熔融还原炉；步骤3.全氧熔融还原炉下排风口喷吹富氧空气和煤粉，上排风口喷吹富氧空气，熔渣在全氧熔融还原炉内还原成铁水和炉渣；步骤4.铁水和炉渣经过铁口排出，还原产生的高温烟气经余热锅炉回收热量后，进入烟气脱硫系统进行脱硫。本发明适用于高硫含铁原料的冶炼。
Description
技术领域
本发明属于非高炉炼铁技术领域，特别涉及一种高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁方法。
背景技术
高炉炼铁是当今世界最主要的炼铁流程，经过近百年的快速发展，该技术已经非常成熟。高炉炼铁生产规模大，能耗低，生铁质量好，效率高，趋近于完美。然而，高炉炼铁主要存在两个问题：第一，高炉炼铁原料要求达到一定的粒度和强度，铁矿粉需要制备成烧结矿或球团矿才可以入炉，而烧结和球团工艺能耗高、污染大；第二，高炉炼铁需要使用大量优质焦炭，而焦煤资源的短缺和焦化工序废水废气的排放制约了高炉炼铁生产。为了解决高炉炼铁不能使用粉矿和大量使用焦炭两个问题，冶金工作者一直努力探索开发新的炼铁工艺。
目前以少焦或无焦著称的非高炉炼铁工艺主要有COREX、FINEX和HISMELT流程，实现工业化生产的只有COREX流程，韩国浦项的FINEX流程，HISMELT流程还在进行中试。从宝钢向奥钢联引进的COREX生产状况看，虽然可以少量降低焦比，但煤比大幅度升高，燃料比远远高于高炉炼铁工艺。特别是对于高硫含铁资源目前没有可行的低成本冶炼工艺。高硫含铁资源冶炼前必须先脱除硫，否则在高温还原过程中硫会进入铁水，而导致铁水中的硫含量严重超标。目前的铁矿粉烧结和球团高温造块工艺，虽然可以部分脱除高硫含铁资源中的硫，但脱硫不彻底，球团矿或烧结矿中硫含量还是很高，达不到高炉冶炼要求。此外，还导致球团或烧结烟气中SO2非常高，脱硫成本高。
现有的高炉或非高炉炼铁工艺都难以直接冶炼高硫含铁资源，导致高硫含铁资源一直没有有效利用。
发明内容
鉴于以上分析，本发明旨在提供一种高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁方法，在不需要对高硫含铁资源高温氧化造块脱硫的条件下，可以生产出合格的铁水并实现其它有价元素的综合回收利用。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁的方法，包括以下步骤：
步骤1.将高硫含铁原料加入氧化脱硫炉，将富氧空气通过风口喷吹进入氧化脱硫炉进行熔池氧化脱硫反应；
步骤2.对脱硫后产生的高硫烟气进行预脱硫和终脱硫，脱硫后的熔渣经过渣沟直接流入全氧熔融还原炉；
步骤3.全氧熔融还原炉下排风口喷吹富氧空气和煤粉，上排风口喷吹富氧空气，熔渣在全氧熔融还原炉内还原成铁水和炉渣；
步骤4.铁水和炉渣经过铁口排出，还原产生的高温烟气经余热锅炉回收热量后，进入烟气脱硫系统进行脱硫。
在一种可能的设计中，步骤1中，高硫含铁原料为液态高硫铁渣或固态高硫铁渣；液态高硫铁渣和固态高硫铁渣可单独或同时加入氧化脱硫炉；
当高硫含铁原料为液态时，液态高硫铁渣通过炉顶加渣口加入氧化脱硫炉；
当高硫含铁原料为固态时，将固态高硫铁渣制成铁渣粉，通过风口与富氧空气一同喷吹进入氧化脱硫炉。
在一种可能的设计中，步骤1中，风口位于熔池液面以下0.2m～3.0m，富氧空气直接喷吹进入熔池内部。
在一种可能的设计中，步骤1中，氧化脱硫炉内熔池反应温度为1200℃～1600℃，当高硫含铁原料中硫含量不足时，混合喷吹煤粉进行补热。
在一种可能的设计中，步骤2中，高硫烟气中SO2的体积分数为5％～80％。
在一种可能的设计中，步骤2中，预脱硫方法为水洗脱硫，水洗脱硫后的烟气并入全氧熔融还原后的烟气进行终脱硫。
在一种可能的设计中，步骤2中，熔渣中硫的质量分数为0.1％～1.5％。
在一种可能的设计中，全氧熔融还原炉包括炉缸、炉腹、炉腰和炉顶，炉顶为弧形结构。
在一种可能的设计中，加渣口位于全氧熔融还原炉炉顶的中心位置。
在一种可能的设计中，炉缸横截面为长方形，宽度为0.5m～3m，长宽比大于1，下排风口布置在长边上，下排风口设置有多个，对称设置在炉缸的两个长边上，且每个长边上的下排风口均匀间隔设置。
在一种可能的设计中，炉腹纵截面为等腰梯形，上底尺寸大于下底，侧边与水平面的夹角为30～90°。
在一种可能的设计中，下排风口设置在炉缸上，与炉底的垂直距离为0.8～2.0m；
上排风口设置在下排风口以上区域，与下排风口的垂直距离为0.5～3.0m。
在一种可能的设计中，下排风口鼓入的煤粉和富氧空气的C/O摩尔比为0.8～2。
在一种可能的设计中，全氧熔融还原炉炉顶煤气中CO的体积分数为0％～80％，可以在余热锅炉入口前喷吹空气进行全部燃烧。
在一种可能的设计中，富氧空气中氧气的体积分数为50％～100％。
与现有技术相比，本发明至少能实现以下技术效果之一：
1)本发明提供了一种新的全氧熔融还原炼铁工艺，首先在氧化脱硫炉内对高硫含铁原料进行熔池吹氧脱硫，利用氧化脱硫产生的热熔化含铁原料，然后将脱硫后的熔渣直接热装进入全氧熔融还原炉，进行还原提铁和渣铁分离，实现高硫含铁原料的低能耗、低成本综合利用。
2)氧化脱硫后的高硫氧气先进行水洗预脱硫，水洗预脱硫成本低，脱硫得到的稀硫酸可以制备得到优质石膏，水洗预脱硫后的低硫烟气并入全氧熔融还原炉烟气脱硫系统进行终脱硫，降低了终脱硫负荷，大幅度降低了烟气脱硫成本。
3)氧化脱硫后的液态熔渣直接加入全氧熔融还原炉，全氧熔融还原炉内喷吹煤粉和氧气进行铁的还原和渣铁分离，不但可以充分利用液态熔渣显热，而且氧气和煤粉冶炼能量密度大，冶炼效率高，冶炼能耗低。
4)全氧熔融还原炉炉顶设计为弧形结构，可以消除全氧熔融还原炉内熔池喷吹搅拌过程中产生的泡沫渣，减少泡沫渣喷溅。加渣口位于全氧熔融还原炉的炉顶中心位置，熔渣通过渣沟可以直接加入全氧熔融还原炉中心，有利于熔渣均匀反应。
5)炉缸设计为长方形，下排风口布置在长边上，下排风口设置有多个，对称设置在炉缸的两个长边上，且每个长边上的下排风口均匀间隔设置，炉缸宽度设计小于3.0m，保证从下排风口喷吹进入的氧气和煤粉可以充分搅拌熔池，提高反应的均匀性。
6)炉腹纵截面为等腰梯形，侧边与水平面的夹角为30～90°，使得炉缸与炉腹之间形成一定的角度，可以避免下排风口喷吹进入的氧气和煤粉对炉壁耐材的冲刷，从而提高全氧熔融还原炉使用寿命。
7)下排风口喷吹的富氧空气和煤粉，控制C/O摩尔比为0.8～2，可获得较高的铁还原率和较低的能源消耗。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的附图标记表示相同的部件。
图1为一种高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁方法的流程图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对一种高硫含铁资源全氧熔融还原炼铁的方法作进一步的详细描述，这些实施例只用于比较和解释的目的，本发明不限定于这些实施例中。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。
一种高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁的方法，包括以下步骤：
步骤1.将高硫含铁原料加入氧化脱硫炉，将富氧空气通过风口喷吹进入氧化脱硫炉进行熔池氧化脱硫反应；
步骤2.对脱硫后产生的高硫烟气进行预脱硫和终脱硫，脱硫后的熔渣经过渣沟直接流入全氧熔融还原炉；
步骤3.全氧熔融还原炉下排风口喷吹富氧空气和煤粉，上排风口喷吹富氧空气，熔渣在全氧熔融还原炉内还原成铁水和炉渣；
步骤4.铁水和炉渣经过铁口排出，还原产生的高温烟气经余热锅炉回收热量后，进入烟气脱硫系统进行脱硫。
本发明将高硫含铁原料中硫的氧化和铁的还原分别在两个反应器内进行，充分利用氧化脱硫放出的热量将高硫含铁原料熔化，熔化后的熔渣直接排入全氧熔融还原炉，然后在全氧熔融还原炉内进行深度还原和渣铁分离，通过调节上下排风口的氧气和煤粉喷吹量，从而调节全氧熔融还原炉内不同区域的气氛，实现高硫含铁原料中硫的氧化脱除和铁的还原回收。上排风口和下排风口的氧气量与具体高硫含铁原料的处理量有关，上排风口氧气喷吹量大约为总氧气量(上排风口和下排风口的氧气量之和)的10％～40％(体积分数)。
步骤1中，高硫含铁原料可以是液态含硫铁渣，例如刚从前一冶炼工序得到的液态的“废弃物”；也可以是固态含硫铁渣，例如液态含铁原料无法及时处理，凝固成固态，或前一冶炼工序与得到的液态废弃物在不同的工厂进行处理，则会凝成固态含铁原料，运送至可处理位置。本发明中，液态含硫铁渣和固态含硫铁渣可单独或同时加入氧化脱硫炉；当高硫含铁原料为液态时，液态含硫铁渣通过炉顶加渣口加入氧化脱硫炉；当高硫含铁原料为固态时，将固态含硫铁渣制成铁渣粉，通过风口与富氧空气一同喷吹进入氧化脱硫炉。可以同时利用液态含铁原料和固态含铁原料。
示例性的，可以将固态高硫含铁原料通过粗破-细破-球磨工序制成铁渣粉。优选的，将铁渣粉粒径磨细至74μm以下，提高了铁渣粉的反应面积，粒度越细越有利于氧化脱硫。
风口位于熔池液面以下0.2m～3.0m，富氧空气直接喷吹进入熔池内部。氧气与高硫含铁原料中的FeS反应生成SO2，不但可以脱除高硫含铁原料中的硫，而且氧化放热可以熔化高硫含铁原料。喷吹富氧空气或加入高硫含铁原料均会降低氧化脱硫炉内的温度，氧化脱硫放出的热量起到了加热、保温等作用。
氧化脱硫炉内熔池反应温度为1200℃～1600℃。如果高硫含铁原料中硫含量不足，可以混合喷吹煤粉进行补热，确保氧化脱硫后的熔渣可以在渣沟顺利流动。
步骤2中，脱硫后产生的高硫烟气中SO2的体积分数为5％～80％。脱硫后产生的熔渣中硫的质量分数为0.1％～1.5％，熔渣中的硫含量越低，在全氧熔融还原过程中可以获得低硫铁水。
高硫烟气的预脱硫方法为水洗脱硫；水洗脱硫后的烟气并入步骤4中全氧熔融还原后的烟气进行终脱硫。高硫烟气水洗预脱硫可以低成本脱除烟气中的大部分硫，脱硫产生的稀硫酸可以制备石膏，预脱硫后的烟气并入全氧熔融还原后的烟气，进入烟气脱硫系统，大幅度降低烟气脱硫负荷。示例性的，烟气脱硫系统采用石灰石对烟气进行脱硫，优选的，石灰石为粉末状。
步骤3中，全氧熔融还原炉包括炉缸、炉腹、炉腰和炉顶，炉缸、炉腹、炉腰和炉顶从下至上依次设置。炉顶设计为弧形结构，可以消除全氧熔融还原炉内熔池喷吹搅拌过程中产生的泡沫渣，减少泡沫渣喷溅。
加渣口位于全氧熔融还原炉的炉顶中心位置，熔渣通过渣沟可以直接加入全氧熔融还原炉中心，有利于熔渣均匀反应。
全氧熔融还原炉的炉缸横截面为长方形，宽度为0.5m～3m，例如，1m、1.5m、2m、2.5m，长宽比大于1，下排风口布置在长边上，下排风口设置有多个，对称设置在炉缸的两个长边上，且每个长边上的下排风口均匀间隔设置。炉缸设计为长方形，可以通过增加全氧熔融还原炉长度来提高产量，炉缸宽度设计小于3.0m，主要是为了保证从下排风口喷吹进入的氧气和煤粉可以充分搅拌熔池，提高反应的均匀性。
炉腹纵截面为等腰梯形，上底尺寸大于下底，侧边与水平面的夹角为30～90°，例如，为40°、50°、60°、70°，优选的，为55°。使得炉缸与炉腹之间形成一定的角度，可以避免下排风口喷吹进入的氧气和煤粉对炉壁耐材的冲刷，从而提高全氧熔融还原炉使用寿命。
下排风口位于全氧熔融还原炉炉缸，与炉底的垂直距离为0.8～2m，优选的为0.8～1.6m，例如，1m、1.5m。下排风口可以为炉缸提供热量，防止炉缸内铁水凝固。下排风口为套管结构，内管通入煤粉、内管与外管之间形成的环形空隙用于喷入富氧空气，富氧空气同时起到分散煤粉的作用。
上排风口设置在下排风口以上区域，上排风口设置有多个，每个上排风口设置在相邻两个下排风口中的中心线上，上排风口与下排风口交错设置，可提高熔池搅拌的均匀性。上排风口与下排风口的垂直距离为0.5～3.0m，例如，1m、1.5m、2m、2.5m，距离太近，则下排风口喷吹的富氧空气和煤粉与熔渣无反应空间；距离太远，下排风口喷吹的富氧空气和煤粉所需动能太大。上排风口喷吹入富氧空气对熔池内煤气进行二次氧化，提高煤气利用率。
下排风口喷吹的煤粉中，一部分煤粉与氧气燃烧生成CO，一部分煤粉将熔渣中的氧化铁还原为金属铁。生成的金属铁穿透过渣层而沉降到炉缸底部，燃烧和反应生成的CO气体逐渐上浮到炉顶。上排风口喷吹进入的富氧空气燃烧下排风口产生的CO，从而产生大量热快速熔化炉料并为熔池提供热量。
全氧熔融还原炉下排风口鼓入的煤粉和富氧空气的C/O摩尔比为0.8～2，C/O摩尔比越低，下排风口区域氧化势越高，熔渣中的氧化铁越不容易被还原为金属铁，但冶炼工艺消耗的能耗低；C/O摩尔比越高，下排风口区域还原势越高，熔渣中的氧化铁越容易被还原为金属铁，但冶炼工艺消耗的能耗高。为了获得较高的铁还原率和较低的能源消耗，控制C/O摩尔比为0.8～2。
上排和下排风口喷吹进入的富氧空气和煤粉具有很大的动能，对炉内熔池形成强烈搅拌，从而实现熔渣中铁的快速还原和渣铁分离。
全氧熔融还原炉炉顶煤气中CO的体积分数为0％～80％，可以在余热锅炉入口前喷吹空气进行全部燃烧。根据高硫含铁原料中硫含量和铁含量的高低，计算全氧熔融还原炉热平衡，通过调节上排风口的氧气喷吹量，从而控制CO的燃烧量和炉顶煤气中的CO含量。
优选的，富氧空气中氧气的体积分数为50％～100％。
为了进一步对全氧熔融还原炉内的熔渣进行脱硫，向全氧熔融还原炉内加入石灰石。优选的，石灰石在加入前磨成粉末。
本发明使用的高硫含铁原料可以是液态含硫铁渣，也可以是固态含硫铁渣，液态含硫铁渣可以直接加入氧化脱硫炉；固态含硫铁渣磨细后，通过风口喷吹进入氧化脱硫炉，利用氧化脱硫放出的热量将固态含铁原料熔化，从而实现不同原料的高效回收利用。为了降低冶炼能耗和烟气脱硫成本，氧化脱硫产生的高硫烟气进行水洗预脱硫，然后并入全氧熔融还原炉烟气脱硫系统，熔化的熔渣直接加入全氧熔融还原炉，充分利用的熔渣显热，降低了冶炼能耗。
S含量(质量分数)为2％～30％的高硫含铁原料都可以采用本发明炼铁方法，经脱硫处理中，铁水中的硫含量<0.1％。本工艺采用氧化预脱硫+水洗脱硫，大幅度降低烟气脱硫成本。
根据本发明所阐述的发明内容，与传统的炼铁工艺相比，具有以下工艺技术优点：
(1)采用富氧空气熔池氧化脱硫技术，充分利用氧化脱硫放出的热量熔化原料，可以综合利用液态含硫铁渣和/或固态含硫铁渣，实现了高硫含铁原料的高效脱硫，脱硫后的熔渣硫含量低，直接用于全氧熔融还原炼铁，可以获得满足硫含量要求的铁水。
(2)氧化脱硫后的高硫氧气先进行水洗预脱硫，水洗预脱硫成本低，脱硫得到的稀硫酸可以制备得到优质石膏，水洗预脱硫后的低硫烟气并入全氧熔融还原炉烟气脱硫系统进行终脱硫，降低了终脱硫负荷，大幅度降低了烟气脱硫成本。
(3)氧化脱硫后的液态熔渣直接加入全氧熔融还原炉，全氧熔融还原炉内喷吹煤粉和氧气进行铁的还原和渣铁分离，不但可以充分利用液态熔渣显热，而且氧气和煤粉冶炼能量密度大，冶炼效率高，冶炼能耗低。
实施例1
液态含硫铁渣通过加渣口加入氧化脱硫炉，固态含硫铁渣经过粗破、细破和球磨制成铁渣粉，粒径74μm以下，然后随氧气含量90％的富氧空气一同喷吹进入氧化脱硫炉，氧气摩尔数为硫摩尔数的1.0～1.2倍。液态含硫铁渣和固态含硫铁渣中含硫量(质量分数)12％，含铁量45％。
在氧化脱硫炉内O2与FeS反应生成FeO和SO2，生成的高硫烟气中SO2的体积分数为35％，经水洗预脱硫，水洗酸溶液制备石膏，预脱硫后烟气中SO2的体积分数为1.5％，然后并入烟气脱硫系统。
氧化脱硫炉产生的液态熔渣经渣沟直接加入全氧熔融还原炉(加渣口位于全氧熔融还原炉的炉顶中心，液态熔渣从炉顶中心加入全氧熔融还原炉)，石灰石粉和富氧空气从上排风口喷吹进入全氧熔融还原炉(优选地，富氧空气的一部分从全氧熔融还原炉炉腰上的上排风口侧吹进入全氧熔融还原炉，其余富氧空气从炉缸上的下排风口侧吹进入全氧熔融还原炉，石灰石粉从全氧熔融还原炉炉腰上的上排风口侧吹进入全氧熔融还原炉)，富氧空气和煤粉从下排风口喷吹进入熔融还原炉。下排风口中富氧空气和煤粉的C/O摩尔比为0.9，熔池内的反应温度为1400～1600℃。
最终全氧熔融还原炉炉顶煤气中CO含量为25％，炉顶煤气温度为1350℃左右，高温煤气在进入余热锅炉前通空气燃烧，燃烧后的烟气经过余热锅炉换热降温，然后除尘和脱除SO2。全氧熔融还原炉产生的铁水和炉渣经过铁口排出。铁水中铁含量>95％，硫含量<0.1％。
烟气脱硫系统采用石灰石粉末进行脱硫，石灰石通过雷蒙磨制备生成石灰石粉。
实施例2
液态含硫铁渣通过加渣口加入氧化脱硫炉，氧气含量80％的富氧空气喷吹进入氧化脱硫炉，氧气摩尔数为硫摩尔数的1.1倍。液态含硫铁渣中含硫量(质量分数)20％，含铁量40％。
在氧化脱硫炉内O2与FeS反应生成FeO和SO2，生成的高硫烟气经水洗预脱硫，水洗酸溶液制备石膏，预脱硫后烟气并入烟气脱硫系统。
氧化脱硫炉产生的液态熔渣经渣沟直接加入全氧熔融还原炉(加渣口位于全氧熔融还原炉的炉顶中心，液态熔渣从炉顶中心加入全氧熔融还原炉)，石灰石粉和富氧空气从上排风口喷吹进入全氧熔融还原炉(优选地，富氧空气的一部分从全氧熔融还原炉炉腰上的上排风口侧吹进入全氧熔融还原炉，其余富氧空气从炉缸上的下排风口侧吹进入全氧熔融还原炉，石灰石粉从全氧熔融还原炉炉腰上的上排风口侧吹进入全氧熔融还原炉)，富氧空气和煤粉从下排风口喷吹进入熔融还原炉。下排风口中富氧空气和煤粉的C/O摩尔比为1.1，熔池内的反应温度为1400～1600℃。
最终全氧熔融还原炉炉顶高温煤气在进入余热锅炉前通空气燃烧，燃烧后的烟气经过余热锅炉换热降温，然后除尘和脱除SO2。全氧熔融还原炉产生的铁水和炉渣经过铁口排出。铁水中铁含量>90％，硫含量<0.1％。
烟气脱硫系统采用石灰石粉末进行脱硫，石灰石通过雷蒙磨制备生成石灰石粉。
实施例3
固态含硫铁渣经过粗破、细破和球磨制成铁渣粉，粒径74μm以下，然后随氧气含量70％的富氧空气一同喷吹进入氧化脱硫炉，氧气摩尔数为硫摩尔数的1倍。液态含硫铁渣中含硫量(质量分数)20％，含铁量40％。
在氧化脱硫炉内O2与FeS反应生成FeO和SO2，生成的高硫烟气经水洗预脱硫，水洗酸溶液制备石膏，预脱硫后烟气并入烟气脱硫系统。
氧化脱硫炉产生的液态熔渣经渣沟直接加入全氧熔融还原炉(加渣口位于全氧熔融还原炉的炉顶中心，液态熔渣从炉顶中心加入全氧熔融还原炉)，石灰石粉和富氧空气从上排风口喷吹进入全氧熔融还原炉(优选地，富氧空气的一部分从全氧熔融还原炉炉腰上的上排风口侧吹进入全氧熔融还原炉，其余富氧空气从炉缸上的下排风口侧吹进入全氧熔融还原炉，石灰石粉从全氧熔融还原炉炉腰上的上排风口侧吹进入全氧熔融还原炉)，富氧空气和煤粉从下排风口喷吹进入熔融还原炉。下排风口中富氧空气和煤粉的C/O摩尔比为1.1，熔池内的反应温度为1400～1600℃。
最终全氧熔融还原炉炉顶高温煤气在进入余热锅炉前通空气燃烧，燃烧后的烟气经过余热锅炉换热降温，然后除尘和脱除SO2。全氧熔融还原炉产生的铁水和炉渣经过铁口排出。铁水中铁含量>90％，硫含量<0.1％。
烟气脱硫系统采用石灰石粉末进行脱硫，石灰石通过雷蒙磨制备生成石灰石粉。
由以上实施例可知，本发明具有原料要求低，热效率高，节约能源，无污染、生产成本低，工艺操作简单，设备投资少，生产效率高等特点。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.将高硫含铁原料加入氧化脱硫炉，将富氧空气通过风口喷吹进入氧化脱硫炉进行熔池氧化脱硫反应；
步骤2.对脱硫后产生的高硫烟气进行预脱硫和终脱硫，脱硫后的熔渣经过渣沟直接流入全氧熔融还原炉；
步骤3.全氧熔融还原炉下排风口喷吹富氧空气和煤粉，上排风口喷吹富氧空气，熔渣在全氧熔融还原炉内还原成铁水和炉渣；
步骤4.铁水和炉渣经过铁口排出，还原产生的高温烟气经余热锅炉回收热量后，进入烟气脱硫系统进行脱硫。
2.根据权利要求1所述的高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁的方法，其特征在于，所述步骤1中，高硫含铁原料为液态高硫铁渣或/和固态高硫铁渣；液态高硫铁渣和固态高硫铁渣可单独或同时加入氧化脱硫炉；
当高硫含铁原料为液态时，液态高硫铁渣通过炉顶加渣口加入氧化脱硫炉；
当高硫含铁原料为固态时，将固态高硫铁渣制成铁渣粉，通过风口与富氧空气一同喷吹进入氧化脱硫炉。
3.根据权利要求2所述的高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁的方法，其特征在于，所述步骤1中，所述风口位于熔池液面以下0.2m～3.0m，富氧空气直接喷吹进入熔池内部。
4.根据权利要求3所述的高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁的方法，其特征在于，所述步骤1中，氧化脱硫炉内熔池反应温度为1200℃～1600℃。
5.根据权利要求1-4所述的高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁的方法，其特征在于，所述步骤2中，所述高硫烟气中SO2的体积分数为5％～80％。
6.根据权利要求5所述的高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁的方法，其特征在于，所述步骤2中，预脱硫方法为水洗脱硫。
7.根据权利要求1所述的高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁的方法，其特征在于，所述步骤2中，所述熔渣中硫的质量分数为0.1％～1.5％。
8.根据权利要求1所述的高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁的方法，其特征在于，所述全氧熔融还原炉包括炉缸、炉腹、炉腰和炉顶，所述炉顶为弧形结构。
9.根据权利要求8所述的高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁的方法，其特征在于，所述炉腹纵截面为等腰梯形，上底尺寸大于下底，侧边与水平面的夹角为30～90°。
10.根据权利要求8所述的高硫含铁原料全氧熔融还原炼铁的方法，其特征在于，所述下排风口设置在炉缸上，与炉底的垂直距离为0.8～2.0m；
所述上排风口设置在下排风口以上区域，与下排风口的垂直距离为0.5～3.0m。
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