一种高炉炼铁方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115927772A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211714196.1(22)申请日2022.12.30(71)申请人马鞍山乌力平冶金技术工作室地址243000安徽省马鞍山市雨山区雨山街道紫霞路461号汇翠名邸6栋1402室(72)发明人乌力平郑红(51)Int.Cl.C21B5/00(2006.01)C22B1/16(2006.01)C22B1/24(2006.01)权利要求书1页说明书11页附图1页(54)发明名称一种高炉炼铁方法及装置(57)摘要本发明公开了一种高炉炼铁方法及装置，属于冶金技术领域。本发明使用的所有预加工块状炉料无需经过高温过程处理，具体为：1）采用冷固结球团/压块和/或内部封装有含铁矿物的自还原钢壳制块替代烧结矿或焙烧球团，2）采用内部封装有富碳物质的钢壳制块并配比富碳物质裸露制块替代焦炭，3）采用石灰石和/或白云石块粒直接入炉或细粉配入含铁矿物制品中；利用本发明的热量补偿系统装置在炉内对未经历高温处理的物料进行蒸发、热解和/或相变过程相应的热量补尝。本发明全部取消了高炉上游炉料制块的高温加工过程和相应系统装备，并一定程度地简化了高炉生产工艺及相应装备，相应减少了资源消耗、能耗以及降低了污染及二氧化碳排放。CN115927772ACN115927772A权利要求书1/1页1.一种高炉炼铁方法，其特征在于：1）加入高炉的含铁矿物制品、固体燃料和熔剂等所有预加工块/球状炉料在入炉前都不实施高温处理；2）所述含铁矿物制品为：（1）内部封装有含铁矿物的自还原钢壳制块、（2）常温/低温固结的冷固球团/压块、（3）加工块矿、（4）废钢块/粒的配比组合；3）所述内部封装有含铁矿物的自还原钢壳制块中所述含铁矿物为铁矿粉粒和/或富铁加工副产品/回收物的颗粒/尘泥中的一种或多种，所述自还原所采用的还原剂为化石富碳物、生物质或该两类物质加工副产品/回收物的粉粒/浆液中的一种或多种，所述钢壳的壁厚为0.10~0.40mm，所述封装其密闭程度不影响制块内外部气流的交换，所述制块的块度尺寸不影响既有高炉上料系统/加料系统的运行；4）在炉料下行过程中在炉内对未经历高温处理的入炉物料进行蒸发、热解和/或相变过程相应的热量补偿。2.根据权利要求1所述的一种高炉炼铁方法，其特征在于：所述含铁矿物制品的配比范围按照入炉含铁矿物块状物质量占比为：所述球团/压块0~60%、所述自还原钢壳制块0~40%、加工块矿15~51%和废钢0~49%。3.根据权利要求1所述的一种高炉炼铁方法，其特征在于：所述固体燃料为内部封装富碳物质的钢壳制块和富碳物质的裸露块粒/压块配比组合使用；所述富碳物质为化石富碳物、生物质或该两类物质加工副产品/回收物的块粒/浆液中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种高炉炼铁方法，其特征在于：所述熔剂为石灰石和/或白云石块粒/粉粒以及含有氧化钙/氢氧化钙和/或氧化镁的加工副产品/回收物的粉粒/浆液中的一种或多种；所述块粒随其它炉料从炉顶加入；所述粉粒/浆液预先均匀混入球团/压块或钢壳包裹含铁矿物自还原封闭制块的含铁物料中，加工成自熔性或高碱度含铁矿物制品。5.根据权利要求1所述的一种高炉炼铁方法，其特征在于：所述热量补偿的燃料采用增加的相应顶装固体燃料、回用高炉煤气和/或直接燃烧炉内煤气；助燃采用富氧气体或工业氧气/纯氧气体；利用雾化水/水蒸汽作为热补偿烧嘴区域温度控制和热量携带物质。6.根据权利要求5所述的一种高炉炼铁方法，其特征在于：所述富氧气体的氧浓度不小于50%。7.一种用于权利要求1高炉炼铁装置，其特征在于：1）以增设喷枪群的形式与炉缸上部风口共同组成热量补偿系统；2）所述喷枪群的喷枪设置在所述风口环绕层的上方呈单层/多层排列；3）所述喷枪呈多点环绕高炉中心对称分布，其枪体可以插入炉料内部。8.根据权利要求7所述的一种高炉炼铁装置，其特征在于：所述喷枪枪体插入物料内部指向下方；枪体/烧嘴射流轴线的垂直投影与垂线的夹角为45°±25°；枪体/烧嘴射流轴线的水平投影与小于喷枪插入点高炉内壁半径R的半径为r的同心圆相切，r=（R‑k）mm，k的范围为500~Rmm。9.根据权利要求7所述的一种高炉炼铁装置，其特征在于：1）所述喷枪的枪体为双层或多层套管型式；2）所述插入炉料内部的深度/长度可以实时单独调节；3）所述喷枪的烧嘴为助燃气+燃气+控温携热物质和助燃气+控温携热物质的两种类型；4）所述烧嘴使用的各种介质都可以单独控制；5）所述喷枪枪体和烧嘴的冷却介质为自耗的气体、液体或其混合物。2CN115927772A说明书1/11页一种高炉炼铁方法及装置技术领域[0001]本发明涉及冶金技术领域，更具体地说，涉及一种高炉炼铁方法及装