一种向熔融还原炉内喷吹低温纯氧的方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113736942A(43)申请公布日2021.12.03(21)申请号202111057593.1(22)申请日2021.09.09(71)申请人内蒙古赛思普科技有限公司地址016011内蒙古自治区乌海市海勃湾区千里山工业园区(72)发明人孟凡旭徐涛张勇周海川卜二军任俊程鹏昝智杨阳肖嘉诚(74)专利代理机构北京华专卓海知识产权代理事务所(普通合伙)11664代理人王一(51)Int.Cl.C21B13/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种向熔融还原炉内喷吹低温纯氧的方法及装置(57)摘要本发明公开了一种向熔融还原炉喷吹低温纯氧的方法，氧气站(1)提供的低温纯氧，经氧气调节阀(2)和氧气切断阀(3)经纯氧管道(4)由热风喷枪(5)直接喷入熔融还原炉(12)内，低温纯氧在熔融还原炉内二次燃烧区域(9)呈“伞状”分布；矿粉、煤粉、白云石粉和石灰粉通过喷吹管线(17)经固体喷枪(11)喷入熔融还原炉熔池区。该方法与原工艺相比取消了电动鼓风系统和热风炉系统，大幅度降低了整体工艺的投资建造成本。该方法与原工艺相比大量提高了二次燃烧区的燃烧温度，增强了二次燃烧区与熔池区域的换热效率，直接解决了熔池补热问题。CN113736942ACN113736942A权利要求书1/1页1.一种向熔融还原炉喷吹低温纯氧的方法，其特征在于，氧气站(1)提供的低温纯氧，经氧气调节阀(2)和氧气切断阀(3)经纯氧管道(4)由热风喷枪(5)直接喷入熔融还原炉(12)内，低温纯氧在熔融还原炉内二次燃烧区域(9)呈“伞状”分布；矿粉、煤粉、白云石粉和石灰粉通过喷吹管线(17)经固体喷枪(11)喷入熔融还原炉熔池区；下部熔池区煤粉经渗碳后将喷入的铁矿石还原成铁水，煤粉中析出的挥发分气体与还原反应产生的CO气体将熔池中的铁水与炉渣以“涌泉”的形式涌入二次燃烧区(9)；进入二次燃烧区(9)的煤气与低温纯氧发生剧烈的燃烧反应；进入二次燃烧区的铁滴与渣滴同煤气燃烧后的高温烟气进行换热，最终将热量带回熔池；剩余的熔融还原炉煤气经汽化冷却烟道(10)、除尘减压设备(13)送往后续煤气用户(21)。2.如权利要求1所述的向熔融还原炉喷吹低温纯氧的方法，其特征在于，所述热风喷枪(5)下端为带有4‑8孔喷头的热风喷枪枪口(6)。3.如权利要求2所述的向熔融还原炉喷吹低温纯氧的方法，其特征在于，所述热风喷枪枪口(6)距离熔融还原炉炉底(7)的距离降低至6.5‑7.5m，距离渣口界面(8)距离降低至3‑3.5m。4.如权利要求3所述的向熔融还原炉喷吹低温纯氧的方法，其特征在于，通过氧气站出口的氧气调节阀(2)来调节进入熔融还原炉(12)的氧气量，所述氧气切断阀(3)与热风喷枪之间装有压力表I(15)、流量计(14)，用于测量进入熔融还原炉内低温纯氧的压力和流量。5.如权利要求4所述的向熔融还原炉喷吹低温纯氧的方法，其特征在于，所述汽化冷却烟道(10)入口处设置压力表II(16)，控制压力范围为60‑80kPa。6.如权利要求5所述的向熔融还原炉喷吹低温纯氧的方法，其特征在于，所用原料铁矿粉与白云石的比例在9:1，两者以混合料形式进入喷吹管线(17)，其中喷矿量设定值为100‑135t/h，白云石量根据比例随喷矿量调整。7.如权利要求6所述的向熔融还原炉喷吹低温纯氧的方法，其特征在于，进入烟道的熔融还原炉煤气温度提高至200‑300℃。8.如权利要求7所述的向熔融还原炉喷吹低温纯氧的方法，其特征在于，出铁70‑90t/h，每出两次铁后出一次渣。9.如权利要求8所述的向熔融还原炉喷吹低温纯氧的方法，其特征在于，所述的矿粉包括Fe(％)≥62.0％，SiO2(％)：4.2～4.7％，Al2O3(％)：2.2％，P(％)：0.08％，S:0.03％，水(％)≤5％。10.一种实现如权利要求1‑9所述的向熔融还原炉喷吹低温纯氧的方法的装置。2CN113736942A说明书1/5页一种向熔融还原炉内喷吹低温纯氧的方法及装置技术领域[0001]本公开的实施例一般涉及非高炉炼铁领域，具体涉及一种向熔融还原炉内喷吹低温纯氧的方法及装置。背景技术[0002]目前，世界范围内的熔融还原炉炼铁工艺主要采用的富氧热风技术，由电动鼓风机鼓出冷风，冷风经富氧混合后，由热风炉加热成1100℃～1200℃的富氧热风，最终经热风管道输送由热风喷枪将富氧热风喷入熔融还原炉内，在铁水和渣层上部一定位置处形成富氧热风的二次燃烧区，富氧热风使喷入的热风和熔池内部产生的CO和H2气体进行燃烧反应，产生的热量与涌泉上升的熔渣和铁液滴进行换热，持续不断对熔池进行补热。原工艺中存在较为复杂的建造费用为高的电动鼓风系统和热风炉系