熔融气化炉的冶炼方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102676722A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102676722A(43)申请公布日2012.09.19(21)申请号201110057281.0(22)申请日2011.03.10(71)申请人宝山钢铁股份有限公司地址201900上海市宝山区富锦路885号(72)发明人林金嘉熊林李建朱锦明况志华胡双柏徐万仁周海忠(74)专利代理机构上海集信知识产权代理有限公司31254代理人周成(51)Int.Cl.C21B11/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图22页(54)发明名称熔融气化炉的冶炼方法(57)摘要本发明公开了一种熔融气化炉的冶炼方法，该方法包括原燃料装入、设置风口氧枪、通过燃烧产生煤气的同时进行还原冶炼，该方法还包括通过输氮管道输入氮气，并与氧气混合后一起通过风口吹入炉内，从而控制降低风口区域的温度，减少纯氧鼓风冶炼炉风口破损，延长风口的使用寿命。CN10267ACN102676722A权利要求书1/1页1.一种熔融气化炉的冶炼方法，包括以下具体步骤：A.在熔融气化炉顶部加入冶炼原料和燃料；B.在熔融气化炉下部的风口处设置连有氧气管道的氧枪，并通过氧枪从风口向炉内吹入氧气；D.氧气和燃料在风口区域燃烧产生供给冶炼过程的热量，并产生还原煤气从炉顶排出，冶炼后的物料向下进入炉底形成炉渣和铁水排出；其特征在于：还包括步骤C.在氧气管道上连接一氮气管道，通过输入氮气并与氧气混合一起吹入炉内，用以降低风口前端的燃烧温度。2.如权利要求1所述的熔融气化炉的冶炼方法，其特征在于：在步骤C中，所述的氮气管道与氧气管道的直径比为1/5～1/3，氮气管道与氧气管道间的设置夹角为30°～50°，输入氮气压力为氧气压力的1.2～2倍。3.如权利要求1所述的熔融气化炉的冶炼方法，其特征在于，在步骤C中，在风口吹入的氮氧混合气体中，氮气的百分比设定值Nr采用以下公式计算得到：式中，Gg为1小时的发生煤气量；Nl为还原煤气中氮气的含量；Nf为1小时粉尘烧嘴的氮气用量；Ot为风口吹入的氧气量。4.如权利要求3所述的熔融气化炉的冶炼方法，其特征在于，所述的氮气的百分比设定值Nr还满足以下条件：2％≤Nr≤10％。5.如权利要求1所述的熔融气化炉的冶炼方法，其特征在于：所述的输入氮气的时间为与输入氧气同时，或者稍晚于输入氧气的时间。2CN102676722A说明书1/5页熔融气化炉的冶炼方法技术领域[0001]本发明涉及熔融还原冶炼工艺，更具体地说，涉及一种熔融气化炉的冶炼方法。背景技术[0002]请参阅图1所示，在熔融还原炼铁工艺中(以下简称为COREX)，由于采用的是在风口1处连接氧枪3并通过氧气管道4进行纯氧鼓风，其风口1氧气流量要小于高炉的热风(富氧)鼓风，导致鼓风动能下降。根据COREX回旋区2深度的经验公式计算，风口回旋区2深度只有0.7～0.8米左右，小于同炉缸直径的热风(富氧)鼓风高炉1.5米左右的回旋区2深度。同时，由于COREX采用纯氧鼓风，其风口1理论燃烧温度高达3900℃左右，远高于传统热风(富氧)鼓风高炉2200℃左右的风口1理论燃烧温度。根据辐射传热方程，辐射热为温度四次方的函数，COREX回旋区2火焰辐射热为高炉的10倍，再加上回旋区深度较短，致使火焰烽面更靠近风口1，风口1所处工作环境极为恶劣，风口容易破损，平均每月风口破损11个，最高时一个月风口破损高达30个。由于风口1破损导致的休风占总休风时间的17.67％，风口1大量、频繁破损不仅严重影响了COREX生产稳定、铁水产量、煤气需求和公司物流平衡，而且极大地增加了燃料消耗、检修费用和生产备件消耗，给COREX生产成本造成了很大压力，极大地削弱了COREX的市场竞争力。[0003]为提高COREX纯氧风口1的使用寿命，目前国外主要是从降低入炉块煤的粉率、提高半焦床透液性、降低单风口熔炼强度等方面进行改进，取得了一定的效果，但风口1使用寿命依然较短。而国内在延长纯氧风口1使用寿命方面，采取了加大冷却强度、使用喇叭口形状以及在风口1前端镶嵌耐高温陶瓷和合金等措施，但都未能有效延长风口1使用寿命。[0004]综上所述，COREX纯氧风口1的容易破损问题一直困扰着各大采用熔融还原炼铁工艺的钢铁企业，始终都无法得到有效的解决。发明内容[0005]针对现有技术中存在的上述缺点，本发明的目的是提供一种熔融还原冶炼工艺，用以减少纯氧鼓风冶炼炉风口破损，延长风口的使用寿命。[0006]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：[0007]该熔融气化炉的冶炼方法包括以下具体步骤：[0008]A.在熔融气化炉顶部加入冶炼原料和燃料；[0009]B.在熔融气化炉下部的风口处设置连有氧气管道的氧枪，并