还原炉及煤基外预热含煤球团直接还原工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103352097A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103352097103352097A(43)申请公布日2013.10.16(21)申请号201310203237.5(22)申请日2013.05.28(71)申请人中冶南方工程技术有限公司地址430223湖北省武汉市东湖新技术开发区大学园路33号(72)发明人李菊艳唐恩范小刚周强喻道明秦涔王小伟(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人邬丽明唐万荣(51)Int.Cl.C21B13/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图3页附图3页(54)发明名称还原炉及煤基外预热含煤球团直接还原工艺(57)摘要本发明提供一种还原炉，它包括炉墙、至少一个还原罐、及至少一个燃烧罐，所述至少一个还原罐与所述至少一个燃烧罐交替设置。每个还原罐的顶端连接有原料加料装置，底端设置有出料口。每个燃烧罐的顶端连接有燃料加料装置，底端设置有出灰口。本发明还提供一种煤基外预热含煤球团直接还原工艺，它包括以下步骤：1）将含铁原料、煤粉、与粘结剂混合造球得到煤球团，2）提供所述还原炉，将球团通过原料加料装置加入至还原罐中，将燃煤通过燃料加料装置加入至燃烧罐内，球团和燃煤自上而下独立运行，球团经预热、还原形成海绵铁后排出。本发明综合了竖炉生产能力高、煤基还原采用非焦煤作为还原剂，以廉价的煤炭作为热源等优点，生产炼钢用直接还原铁。CN103352097ACN1035297ACN103352097A权利要求书1/1页1.还原炉，其特征在于，它包括炉墙、至少一个还原罐、及至少一个燃烧罐，所述至少一个还原罐与所述至少一个燃烧罐交替设置；每个还原罐的顶端连接有原料加料装置，每个还原罐的底端设置有出料口；每个燃烧罐的顶端连接有燃料加料装置，每个燃烧罐的底端设置有出灰口。2.如权利要求1所述的还原炉，其特征在于，每个还原罐与每个燃烧罐的横截面的宽度比为1:0.7-0.3。3.如权利要求1或2所述的还原炉，其特征在于，每个还原罐与每个燃烧罐的横截面均为四边形，所述至少一个还原罐与所述至少一个燃烧罐沿水平方向交替设置。4.如权利要求1或2所述的还原炉，其特征在于，所述还原罐与燃烧罐的横截面均为环形，所述至少一个还原罐与所述至少一个燃烧罐同心交替设置。5.煤基外预热含煤球团直接还原工艺，其特征在于，它包括以下步骤：1）原料制备：将含铁原料、煤粉、与粘结剂混合造球得到煤球团，其中所述煤粉与含铁原料按照碳氧摩尔比为1.1-1.2配料，所述粘结剂与含铁原料、煤粉、及粘结剂三者总量的质量比为2-5：100；2）提供如权利要求1-4任一项所述的还原炉，将球团通过原料加料装置加入至还原罐中，将燃煤通过燃料加料装置加入至燃烧罐内，球团和燃煤自上而下独立运行，球团经预热、还原形成海绵铁后排出，其中还原温度为800℃-1400℃，还原时间为5-20h。6.如权利要求5所述的直接还原工艺，其特征在于，还包括对步骤2）所得到的还原铁进行送电炉炼钢或压制成热压块的步骤。7.如权利要求5所述的直接还原工艺，其特征在于，当燃煤为块煤时，采用抽风或鼓风燃烧；当燃煤为煤粉时，采用喷吹鼓风燃烧。8.如权利要求5所述的直接还原工艺，其特征在于，所述还原罐自上而下的2/3高度处的温度控制在800℃以上。2CN103352097A说明书1/4页还原炉及煤基外预热含煤球团直接还原工艺技术领域[0001]本发明属于冶金工业炼铁领域，是一种非高炉炼铁的方法，尤其涉及一种还原炉及煤基外预热含煤球团直接还原工艺。背景技术[0002]直接还原铁（DRI）又叫海绵铁，以天然气或非焦煤作为还原剂还原铁矿石、铁精粉或含铁原料后形成。还原剂不同，所生产的DRI的化学成分也不同。随着冶炼钢种对残余元素要求越来越严，特别是核电、加氢、电站等产品钢，使用普通返回废钢和外购废钢冶炼时，已满足不了产品对残余元素的要求。直接还原铁因其杂质元素含量非常低，在炼钢中常用来代替部分废钢来解决炼钢过程中的残余元素问题，生产高品质纯净钢或特殊钢。[0003]近年来全球直接还原铁产量持续增加，据统计，2010年世界直接还原铁（DRI/HBI）的产量已达7037万t，约为我国高炉生铁产量（9.52亿t）的6.7%，受资源的制约，我国直接还原铁生产的发展缓慢，产量不到全球直接还原铁（DRI）产量的1.0%。[0004]按还原剂的不同直接还原分为气基还原和煤基还原。MIDREX和HYL是两种主要的气基竖炉还原工艺，其产量占全球直接还原铁产量的70%以上，在直接还原铁生产中占主导地位。气基竖炉还原装置不需要配套建设大型的烧结、炼焦设备，也不需要焦炭和焦煤，因此在天然气丰富的发展中国家得到了快