一种炼铁装置以及使用该炼铁装置的炼铁工艺.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CN105420436A(43)申请公布日2016.03.23(21)申请号201510748511.6(22)申请日2015.11.07(71)申请人衡南扬钢冶金技术有限公司地址421142湖南省衡阳市衡南县廖田镇上宝村新屋场组(72)发明人郝坤超何笃政刘学新钟宣陈小国彭增安孔德辉丁应忠何笃试(51)Int.Cl.C21B11/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种炼铁装置以及使用该炼铁装置的炼铁工艺(57)摘要本发明属于冶金设备技术领域，具体涉及一种炼铁装置以及使用该炼铁装置的炼铁工艺。该炼铁装置由上至下依次包括下料区、固体炉料区、混合区（即固体炉料和熔渣混合区），以及沉淀分离区。在混合区侧壁设置有一次风喷枪，在固体炉料区侧壁设置有二次风喷枪，在沉淀分离区侧壁设置有出渣口和出铁口。熔炼是在混合区进行的，一次风喷吹进入混合区加剧炉料块的燃烧和熔化，产生一氧化碳气体还原铁的氧化物；富余的空气上升到熔渣表面与熔体表面的碳发生剧烈燃烧，释放大量的热量，保证冶炼温度。对固体炉料区进行二次风喷吹，使固体炉料区的炉气的一氧化碳气体的燃烧率≥95%，以提高碳的热值。CN105420436ACN105420436A权利要求书1/1页1.一种炼铁装置，由上至下依次包括下料区、固体炉料区、混合区和沉淀分离区，其特征在于：在混合区侧壁设置有一次风喷枪，在固体炉料区侧壁设置有二次风喷枪，在沉淀分离区侧壁设置有出渣口和出铁口。2.根据权利要求1所述的炼铁装置，其特征在于：所述一次风喷枪和二次风喷枪喷吹富氧气体或空气。3.根据权利要求1所述的炼铁装置，其特征在于：所述一次风喷枪和二次风喷枪为一个或两个以上。4.根据权利要求1所述的炼铁装置，其特征在于：下料区、固体炉料区、混合区、沉淀分离区之间部分或全部连通。5.根据权利要求1所述的炼铁装置，其特征在于：固体炉料区的横截面由上至下逐渐变大。6.一种使用权利要求1-5任一项所述的炼铁装置的炼铁工艺，其包括以下步骤：（1）炉料块以800~1200℃从下料区进入炼铁装置，在固体炉料区完成加热至1300-1500℃，并达到软熔阶段；（2）待固体炉料进入混合区后，在一次风的喷吹作用下，混合区析出的碳在固体和熔渣交界面层产生剧烈燃烧，炉温不低于1500℃；（3）在沉淀分离区温度被控制在1300-1450℃；（4）熔化的铁水和熔渣进入沉淀分离区进行分离，再分别从出铁口和出渣口排出。7.根据权利要求6所述的炼铁工艺，其特征在于：还包括固体炉料区的二次风喷吹，控制炉气中一氧化碳气体的燃烧率达到70%~95%。8.根据权利要求7所述的炼铁工艺，其特征在于：熔化、还原和氧化过程在混合区完成，温度在1500~1800℃之间。2CN105420436A说明书1/2页一种炼铁装置以及使用该炼铁装置的炼铁工艺技术领域[0001]本发明属于冶金设备技术领域，特别涉及一种非高炉炼铁装置，以及使用该炼铁装置的炼铁工艺。背景技术[0002]目前高炉仍然是冶金行业炼铁的主力军，其优点在于高炉的炉龄长、产能大、能耗低、操作简易。但由于高炉流程长、基建费用高、设备复杂、环境污染严重。焦炭资源不可再生，在市场能源紧张、竞争日益激烈的情况下，人们的目光逐渐转向开发新的非高炉炼铁工艺和炼铁设备。[0003]无焦低污染是非高炉炼铁新工艺的目标。非高炉炼铁工艺，可分为“直接还原法”和“熔融还原法”两大类。熔融还原法作为非高炉炼铁的主导研究方向，除COREX炉实现规模生产外，其他的非高炉炼铁工艺都还没有获得规模生产的技术水平。发明内容[0004]本发明提出了一种非高炉炼铁装置和炼铁工艺。炼铁装置由上至下包括下料区、固体炉料区、混合区（混合区是指：固体炉料和熔渣的混合区），以及沉淀分离区。在混合区侧壁设置有一次风喷枪，在固体炉料区侧壁设置有二次风喷枪，在沉淀分离区侧壁设置有出渣口和出铁口。[0005]本发明中的炼铁装置在冶炼过程中进行一次风喷吹和二次风喷吹，所用的一次风喷枪和二次风喷枪可以为一个或两个以上，可以根据实际需要进行选择适当的数量，喷枪用于向炉内喷吹富氧气体或空气。为了实现上述炉气和热量的流通，下料区、固体炉料区、混合区、沉淀分离区之间部分或全部连通，使得反应产生的高温炉气能够通过，热量传递更充分。[0006]本发明中炼铁装置的形状可以根据炉料数量、大小和性质进行选择，优选该固体炉料区的截面由上至下逐渐变大，便于炉料的输送及热量的传输。[0007]本发明中二次风喷枪对固体炉料区进行喷吹，使固体炉料区的一氧化碳气体的燃烧率≥95%。[0008]本发明中一次风喷枪对混合区进行喷吹，使炉料发生翻滚。[0009]本发明中，所述炼铁装置是对现有的熔分炉