一种两段式下降气流床炼铁系统及炼铁工艺.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CN110578029A(43)申请公布日2019.12.17(21)申请号201910911189.2(22)申请日2019.09.25(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人马春元赵媛王涛周滨选周振峰陈娟(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人张晓鹏(51)Int.Cl.C21B13/10(2006.01)C21B13/14(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种两段式下降气流床炼铁系统及炼铁工艺(57)摘要本发明公开了一种两段式下降气流床炼铁系统及炼铁工艺，包括：熔融炉段，竖向设下行置，其顶部设置基础燃烧/气化器，基础燃烧/气化器下方设置第一入口和第二入口，第一入口和第二入口均沿熔融炉段侧壁均匀设置，在熔融炉段内形成切圆，第二入口位于第一入口的下方；第一入口与焦/煤粉源、空气源和水蒸汽源连接；熔融炉段的底部设置渣池，渣池设置出渣装置和出铁装置，渣池的下游为出口端；预还原炉段，竖向下行设置，其顶部与熔融炉段的出口端连接，预还原炉段的上方设置第三入口和第四入口，其底部为出口，第三入口与调温调质介质源连接，第四入口与铁矿粉源连接；以及，第一分离器，其入口与预还原炉段的出口连接，其底部出口通过输送管道与所述第二入口连接。CN110578029ACN110578029A权利要求书1/2页1.一种两段式下降气流床炼铁系统，其特征在于：包括：熔融炉段，竖向下行设置，其顶部设置基础燃烧/气化器，基础燃烧/气化器下方设置第一入口和第二入口，第一入口和第二入口均沿熔融炉段侧壁均匀设置，在熔融炉段内形成切圆，第二入口位于第一入口的下方；第一入口与焦/煤粉源、空气源和水蒸汽源连接；熔融炉段的底部设置渣池，渣池设置出渣装置和出铁装置，渣池的下游为出口端；预还原炉段，竖向下行设置，其顶部与熔融炉段的出口端连接，预还原炉段的上方设置第三入口和第四入口，其底部为出口，第三入口与调温调质介质源连接，第四入口与铁矿粉源连接；以及，第一分离器，其入口与预还原炉段的出口连接，其底部出口通过输送管道与所述第二入口连接。2.根据权利要求1所述的两段式下降气流床炼铁系统，其特征在于：所述熔融炉段的底部设置有漏斗结构，漏斗结构的出口端设置所述渣池。3.根据权利要求1所述的两段式下降气流床炼铁系统，其特征在于：所述第一入口包括2-8个入口，沿熔融炉段的周向布置；或，所述第二入口包括2-8个入口，沿熔融炉段的周向布置。4.根据权利要求1所述的两段式下降气流床炼铁系统，其特征在于：预还原炉段和熔融炉段通过弧形管道连接。5.根据权利要求1所述的两段式下降气流床炼铁系统，其特征在于：还包括第二分离器，第二分离器的进口与第一分离器的气体出口通过管道连接，管道上设置有第五入口，第五入口与冷铁矿粉源连接；进一步的，所述第二分离器的固体出口通过输送管道与所述第四入口连接，气体出口通过管道与第一换热器连接。6.根据权利要求1所述的两段式下降气流床炼铁系统，其特征在于：还包括煤粉焦化炉段和第三分离器，煤粉焦化炉段竖向设置，其底部与第一分离器的气体出口连接，其下端设置第六入口，第六入口与煤粉源连接，其顶部与所述第三分离器的进口连接；进一步的，所述第三分离器的固体出口端与所述第一入口连接；进一步的，所述第三分离器的气体出口端通过管道与第二换热器连接。7.一种两段式下降气流床炼铁工艺，其特征在于：包括如下步骤：焦粉/煤粉在空气和水蒸汽的携带作用下，从熔融炉段的侧壁进入熔融炉段，在熔融炉段内形成旋流；熔融炉段顶部的基础燃烧/气化器向内喷射火焰，将流体点燃或气化，产生还原性气体；经过预还原的铁矿粉喷入熔融炉段内，与焦粉/煤粉气流充分混合；在高温还原作用下，铁矿粉中的铁的氧化物还原为铁单质，并在高温下熔化为铁水；反应后的还原性高温气体自熔融炉段流入预还原炉段，对喷入预还原炉段的铁矿粉进行预还原；预还原后的铁矿粉输送至熔融炉段。8.根据权利要求7所述的两段式下降气流床炼铁工艺，其特征在于：还包括从预还原炉段流出的高温气流对冷铁矿粉进行预热的步骤；或，还包括从预还原炉段流出的高温气流对煤粉进行焦化的步骤。2CN110578029A权利要求书2/2页9.根据权利要求7所述的两段式下降气流床炼铁工艺，其特征在于：熔融炉段反应的温度为1300～1700℃；或，预还原炉段的温度为700～1100℃。10.根据权利要求7所述的两段式下降气流床炼铁工艺，其特征在于：向预还原炉段投加循环煤气或煤粉与循环煤气的混合物作为冷却调温介质。3CN110578029A说明书1/5页一种两段式下降气流床炼铁系统及炼铁工艺技术领域[0001]本发明属于金属冶炼