一种高效利用烧结返矿降低HIsmelt工艺能耗的炼铁工艺.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114622049A(43)申请公布日2022.06.14(21)申请号202210280198.8(22)申请日2022.03.21(71)申请人华北理工大学地址063210河北省唐山市曹妃甸新城渤海大道21号(72)发明人兰臣臣张淑会吕庆刘然刘小杰高艳甲闫光石(74)专利代理机构北京东方盛凡知识产权代理事务所(普通合伙)11562专利代理师孙俭(51)Int.Cl.C21B13/00(2006.01)C22B1/16(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种高效利用烧结返矿降低HIsmelt工艺能耗的炼铁工艺(57)摘要本发明公开了一种高效利用烧结返矿降低HIsmelt工艺能耗的炼铁工艺，属于金属冶炼技术领域。本发明将烧结返矿进行预热和预还原，然后与煤粉按一定比例喷吹至HIsmelt熔融还原炉中，进行熔融还原炼铁。通过本发明的炼铁工艺，能够实现烧结返矿的高效利用，避免了HIsmelt工艺中石灰石、白云石等生料直接入炉，降低了HIsmelt熔融还原炉热量消耗，提高了含铁料的还原速率，降低了HIsmelt工艺的能耗，具有重要的推广应用价值。CN114622049ACN114622049A权利要求书1/1页1.一种高效利用烧结返矿降低HIsmelt工艺能耗的炼铁工艺，其特征在于，包括如下步骤：将烧结返矿进行预热和预还原，然后与煤粉按一定比例喷吹至HIsmelt熔融还原炉中，进行熔融还原炼铁。2.根据权利要求1所述的一种高效利用烧结返矿降低HIsmelt工艺能耗的炼铁工艺，其特征在于，所述烧结返矿是铁矿粉与熔剂共同烧结时产生的一次返矿和二次返矿，所述熔剂为白云石与石灰石。3.根据权利要求1所述的一种高效利用烧结返矿降低HIsmelt工艺能耗的炼铁工艺，其特征在于，所述预热的温度为500～800℃，所述预还原的预还原度为20％～30％。4.根据权利要求1所述的一种高效利用烧结返矿降低HIsmelt工艺能耗的炼铁工艺，其特征在于，所述烧结返矿与煤粉的添加比例为：煤粉中固定碳是烧结返矿中氧的1.5～5倍。5.根据权利要求1所述的一种高效利用烧结返矿降低HIsmelt工艺能耗的炼铁工艺，其特征在于，所述煤粉通过煤枪单独喷吹或是通过矿枪与烧结返矿混合喷吹。6.根据权利要求1所述的一种高效利用烧结返矿降低HIsmelt工艺能耗的炼铁工艺，其特征在于，所述熔融还原炼铁时，将富氧热风通过熔融还原炉上部的热风管道鼓入炉内。7.根据权利要求1所述的一种高效利用烧结返矿降低HIsmelt工艺能耗的炼铁工艺，其特征在于，所述熔融还原炼铁的温度为1400～1500℃。8.一种如权利要求1～7任一项所述的炼铁工艺制备得到的生铁。2CN114622049A说明书1/4页一种高效利用烧结返矿降低HIsmelt工艺能耗的炼铁工艺技术领域[0001]本发明涉及金属冶炼技术领域，特别是涉及一种高效利用烧结返矿降低HIsmelt工艺能耗的炼铁工艺。背景技术[0002]近年来，高质量、绿色化、智能化成为世界钢铁工业发展的主题。目前，钢铁生产以高炉‑转炉长流程为主，高炉炉料结构中烧结矿比例平均超过70％。在烧结矿生产和运输过程中不可避免的会产生粒度小于5mm的粉矿，这些粉矿不能进入高炉进行冶炼，需要由皮带运输至烧结车间重新配料烧结，这些粉矿即为烧结返矿。烧结矿的返矿分为一次返矿和二次返矿。烧结台车运行到烧结机尾时，经机尾单辊破碎机破碎和热振动筛筛分后的筛下物以及热烧结矿经冷却和整粒后的筛下物，这部分称为一次返矿。此外，烧结矿经整粒后，粒度即使都在5mm以上，但在皮带运转以及卸料过程中难免会发生破碎，为保证高炉炉内有良好的透气性，烧结矿在进入高炉前要进行一次筛分，筛出粒度小于5mm的粉矿，这部分称为二次返矿。由于烧结工艺条件的限制，不可避免地产生大量的返矿，尤其是进行钒钛磁铁精矿烧结时，烧结熔点高，产生的液相量少，烧结矿强度低，返矿率高达50％左右，对产能与技术经济指标产生巨大影响。返矿率的增加会导致烧结固体燃料消耗增加，成本升高，烧结矿利用率降低。返矿的成分和烧结矿基本相同，并含有一定数量的固定碳。[0003]目前，钢铁企业处理返矿的方式主要是对其进行循环烧结，对其含有的Fe和C等回收利用。在烧结配料中加入少量的返矿，对改善料层的透气性，促进低熔点液相物的生成和提高脱硫率有利，但返矿过多势必造成实际入炉烧结矿减少，烧结矿的利用率降低，返矿需重新烧结又要消耗能源，造成资源和能源的浪费。[0004]随着钢铁工业供给侧结构性改革的大力推进和环保要求的日趋严格，优质的矿石与煤炭资源短缺等严峻挑战，钢铁工业的绿色可持续发展面临着重大挑战。近年来，随着人们对非高炉冶炼技术的认识不断深入，非高炉炼