一种低碳熔融还原炼铁方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115449579A(43)申请公布日2022.12.09(21)申请号202211013989.0(22)申请日2022.08.23(71)申请人攀钢集团西昌钢钒有限公司地址615032四川省凉山彝族自治州西昌市经久工业园区(72)发明人黄云周敏储满生唐珏芦淑芳干显贾晓亮陶林和文贵江姚国勋(74)专利代理机构北京知联天下知识产权代理事务所(普通合伙)11594专利代理师张陆军(51)Int.Cl.C21B13/02(2006.01)C21B13/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种低碳熔融还原炼铁方法及装置(57)摘要本发明公开了一种低碳熔融还原炼铁方法及装置，涉及冶金技术领域，所述方法包括：氧化球团与高温还原气进行预还原反应，得到金属化球团和气基竖炉煤气；所述金属化球团中未金属化的铁氧化物与第一物质还原生成熔融的铁水、炉渣和熔融炉高温煤气；所述气基竖炉煤气和熔融炉高温煤气进入除尘设备，得到净化后混合煤气；所述净化后混合煤气与焦炉煤气反应，得到还原气；所述还原气加热后得到高温还原气，所述高温还原气作为内循环回用气体。所述装置包括：气基竖炉、熔融炉、除尘设备、COG干重整炉和加热设备。本发明可实现碳的循环回用，是一种低耗、低碳冶炼方法，应用价值大；有效避免了现有熔融还原炼铁工艺中铁水[Si]含量高等问题，实用性强。CN115449579ACN115449579A权利要求书1/2页1.一种低碳熔融还原炼铁方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：氧化球团与高温还原气进行预还原反应，得到金属化球团和气基竖炉煤气；所述金属化球团中未金属化的铁氧化物与第一物质还原生成熔融的铁水、炉渣和熔融炉高温煤气；所述气基竖炉煤气和熔融炉高温煤气进入除尘设备，得到净化后混合煤气；所述净化后混合煤气与焦炉煤气反应，得到还原气；所述还原气加热后得到高温还原气，所述高温还原气作为内循环回用气体。2.根据权利要求1所述的一种低碳熔融还原炼铁方法，其特征在于，所述第一物质为高温还原气；或者为高温还原气和块状燃料；或者为高温还原气、块状燃料、煤粉、矿粉和纯O2；或者为高温还原气、煤粉、矿粉和纯O2；其中，所述煤粉、矿粉和纯O2同时喷吹进入熔融炉。3.根据权利要求2所述的一种低碳熔融还原炼铁方法，其特征在于，所述块状燃料包括焦炭和/或块煤。4.根据权利要求1或2所述的一种低碳熔融还原炼铁方法，其特征在于，所述气基竖炉煤气和熔融炉高温煤气的成分包括：H2、H2O、CO和CO2；所述还原气的成分包括：H2和CO。5.根据权利要求1或2所述的一种低碳熔融还原炼铁方法，其特征在于，所述高温还原气温度为950～1150℃，H2和CO体积比范围为H2:CO≥1.2。6.根据权利要求1所述的一种低碳熔融还原炼铁方法，其特征在于，所述氧化球团与高温还原气的化学反应式为：Fe2O3+CO/H2→Fe3O4+CO2/H2O；Fe3O4+CO/H2→FeO+CO2/H2O；FeO+CO/H2→Fe+CO2/H2O。7.根据权利要求1所述的一种低碳熔融还原炼铁方法，其特征在于，所述金属化球团中未金属化的铁氧化物与第一物质发生的化学反应式为：FeO+C/CO/H2→Fe+CO/CO2/H2O。8.根据权利要求1所述的一种低碳熔融还原炼铁方法，其特征在于，所述净化后混合煤气与焦炉煤气反应的化学反应式为：CH4+CO2＝2CO+2H2。9.一种低碳熔融还原炼铁装置，其特征在于，所述装置包括气基竖炉、熔融炉、除尘设备、COG干重整炉和加热设备；所述气基竖炉，用于为氧化球团与高温还原气提供预还原反应场所，得到金属化球团和气基竖炉煤气；所述熔融炉，用于为所述金属化球团中未金属化的铁氧化物与第一物质提供还原场所，还原生成熔融的铁水、炉渣和熔融炉高温煤气；所述除尘设备，用于将从所述气基竖炉中生成的气基竖炉煤气和从所述熔融炉中生成的熔融炉高温煤气进行净化，得到净化后混合煤气；所述COG干重整炉，用于为从除尘设备中出来的所述净化后混合煤气与焦炉煤气提供反应场所，得到还原气；2CN115449579A权利要求书2/2页所述加热设备，用于将从所述COG干重整炉得到的所述还原气进行加热，得到高温还原气，所述高温还原气作为内循环回用气体。10.根据权利要求9所述的一种低碳熔融还原炼铁装置，其特征在于，所述熔融炉的顶端设置进料口；所述熔融炉的圆周面上从上到下依次设置喷吹口、渣口和铁口。3CN115449579A说明书1/5页一种低碳熔融还原炼铁方法及装置技术领域[0001]本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种低碳熔融还原炼铁方法及装置。背景技术[0002]目前技术成熟的熔融还原炼铁工艺主要有HIsmelt、COREX