电炉熔融还原冶炼工艺.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CN112522465A(43)申请公布日2021.03.19(21)申请号202011405030.2(22)申请日2020.12.02(71)申请人江苏鑫冶科技有限公司地址225800江苏省扬州市宝应县氾水镇工业集中区骏升路1幢2003(72)发明人王春波王忠英(74)专利代理机构北京盛凡智荣知识产权代理有限公司11616代理人韦海英(51)Int.Cl.C21B11/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称电炉熔融还原冶炼工艺(57)摘要本发明公开了电炉熔融还原冶炼工艺，以铁矿石、煤、部分废钢为原燃料，在特殊设计的冶炼容器中，以电能为辅助能源，完成铁矿石还原并冶炼成钢水发明创造，采用50‑90％的铁矿石与10‑50％的煤进过加工后，直接加入电炉中，同时配比部分废钢，通过水平给料或高位料仓加入，在电炉中利用辅助电能直接还原成钢水的冶炼技术。本发明能够有效的缓解钢铁产业污染严重的情况，可以大幅度降低钢铁的成本，具有投资规模小、占地空间小、节能能源的作用，适合大规模推广。CN112522465ACN112522465A权利要求书1/1页1.电炉熔融还原冶炼工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将50‑90％的铁矿粉和10‑50％的煤粉在高温下进行搅拌，得到混合物A，在混合物A中加入4‑6％的粘结剂，得到混合物B；(2)通过高压压机混合物B进行压制成型，制作成球体，得到煤矿球C；(3)在电炉第一次加废钢时，将占废钢总量的30％的煤矿球C加入电炉中；在电炉冶炼过程中加入占废钢总量的20％的煤矿球C；(4)利用电炉的热能及电炉吹氧反应产生的热能，在高温下煤矿球C中三氧化二铁与电炉中的碳及煤气进行反应，进行铁还原，得到钢水；(5)将得到的钢水通过精练、连铸和铸坯，制作成品。2.根据权利要求1所述的电炉熔融还原冶炼工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的铁矿粉中铁的含量大于52％，硅石含量为2.00％，铝含量6.00％，硫的含量不超过0.05％，二氧化钛的含量不超过0.35％，氧化钙含量为0.7％，砷含量为0.07％，自然成分含量大于10％。3.根据权利要求1所述的电炉熔融还原冶炼工艺，其特征在于：所述煤粉的成分包括50％固定碳、25％挥发份、16％灰份和9％水份。4.根据权利要求1所述的电炉熔融还原冶炼工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的搅拌方式为感应炉加热拌合，其加热温度为600‑900℃。5.根据权利要求1所述的电炉熔融还原冶炼工艺，其特征在于：所述步骤(1)中混合物A与粘结剂混合后，升温至900‑1100℃。6.根据权利要求1所述的电炉熔融还原冶炼工艺，其特征在于：所述步骤(2)中煤矿球C直径为20‑40mm。7.根据权利要求1所述的电炉熔融还原冶炼工艺，其特征在于：所述步骤(3)中产生的煤气进行收集后，部分用于步骤(3)第一次添加煤矿球C预加热，另外部分用于步骤(5)中精炼时烘烤钢包以及连铸时烘烤中间包，所述步骤(3)第一次添加煤矿球C预加热的温度为300‑600℃。8.根据权利要求1所述的电炉熔融还原冶炼工艺，其特征在于：所述步骤(4)中加入石灰，石灰与铁矿石中的二氧化硅进行反应生成炉渣，所述炉渣随着炉渣流出炉外。9.根据权利要求8所述的电炉熔融还原冶炼工艺，其特征在于：所述炉渣通过热泼处理。2CN112522465A说明书1/4页电炉熔融还原冶炼工艺技术领域[0001]本发明涉及铁矿石电炉熔融领域，具体是电炉熔融还原冶炼工艺。背景技术[0002]统的高炉炼铁法已有一百多年的发展历史，它在世界上的炼铁行业中一直占据绝对主导地位。伴随着现代化炼铁技术的日趋完善，高炉炼铁系统从原燃料准备到炼焦、烧结、再在高炉中炼成铁，已经变得极其复杂和庞大。从理论上来看它是一种低效率的炼铁方法，高炉的还原机理主要依靠C0来还原铁的氧化物(称为间接还原)，是在气固相之间进行还原反应，因此高炉内铁的还原反应时间长，从还原动力学的角度来看它是不合理的，从理论上决定了高炉的生产效率是不高的，所以说现在高炉炼铁法实际上并不是理想的炼铁方法，它的生产效率不高，浪费大量的能源；炼焦、烧结都是一次高温加热过程(达1000℃以上)，然后在入高炉前却又必须将其冷却到常温，进入高炉后又再次被加温到高温状态，这种重复的加热过程造成了热能的浪费；高炉炼铁法主要燃料焦炭资源稀缺，世界性焦煤资源的短缺，促使焦炭价格昂贵，要达普通煤的三到四倍以上；庞大的生产系统要花费巨额的投资，占用大片的土地，还给环境带来了严重的污染，这些都是发展钢铁工业的障碍，因此对高炉炼铁进行革命性的变革迫在眉急。[0003]传统的炼钢长流程生产线就是通过烧结、焦化、煤化工产出的原料，在高炉中进行还原反应