利用富氧顶吹熔融还原高磷铁矿制取低磷铁水的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101914648A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101914648A(43)申请公布日2010.12.15(21)申请号201010237737.7(22)申请日2010.07.27(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(昆明理工大学)(72)发明人王华李慧斌卿山李幼灵张竹明杨雪峰(74)专利代理机构昆明今威专利代理有限公司53115代理人赛晓刚(51)Int.Cl.C21B11/00(2006.01)C21C7/064(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称利用富氧顶吹熔融还原高磷铁矿制取低磷铁水的方法(57)摘要本发明公开了在富氧顶吹的条件下，用高磷铁矿作原料、煤粉作还原剂、石灰石或白云石作熔剂生产铁水。工艺步骤为：将炉料高磷铁矿、白云石、石灰和还原煤破碎；按照碱度R为1.0～2.0，内配碳比C/O为0.9～1.3配比混匀、预热；由氮气作为载气喷吹炉料从炉侧进入熔融还原炉，在富氧顶吹的条件下生产磷含量相对较低的铁水，其铁水和炉渣定期分别由出铁口和排渣口放出。高温烟气除尘、二次燃烧，利用余热发电，并进行炉外脱磷和脱硫。本发明克服了传统方法难以冶炼高磷铁矿的难题，对原料要求简单，建设成本低，高温炉气的余热和化学能可以得到有效充分利用，将有利于开发我国大量储存的高磷铁矿资源，增强中国钢铁企业的国际竞争力。CN109468ACN101914648A权利要求书1/1页1.一种利用富氧顶吹熔融还原高磷铁矿制取低磷铁水的方法，其特征在于含有以下工艺步骤：将炉料高磷铁矿、白云石、石灰和还原煤破碎；按照碱度R的范围为1.0～2.0，内配碳比C/O的范围为0.9～1.3的工艺参数配比混匀、预热；由氮气作为载气喷吹炉料从炉侧进入熔融还原炉；在富氧顶吹的条件下生产磷含量相对较低的铁水；其铁水和炉渣则定期分别由出铁口和排渣口放出；高温烟气通过除尘、二次燃烧；然后利用其余热发电，并对出炉铁水进行炉外脱磷和脱硫。2.根据权利要求1所述的一种利用富氧顶吹熔融还原高磷铁矿制取低磷铁水的方法，其特征是：所述炉料粒度≤30mm。3.根据权利要求1所述的一种利用富氧顶吹熔融还原高磷铁矿制取低磷铁水的方法，其特征是：碱度R的表达式为：4.根据权利要求1所述的一种利用富氧顶吹熔融还原高磷铁矿制取低磷铁水的方法，其特征是：还原煤的加入量为m(coal)：上式中：m(x)-x物质的质量；ωy(z)-z中y的质量分数；k-针对熔融还原炉传热不同而产生的系数，煤粉在熔融还原炉中作还原剂，同时也为发热剂。5.根据权利要求1所述的一种利用富氧顶吹熔融还原高磷铁矿制取低磷铁水的方法，其特征是：熔融还原炉温控制在1350～1550℃，其富氧顶吹的氧枪、热交换器、除尘器、气体压缩机的型号与熔融还原炉型号相匹配。2CN101914648A说明书1/4页利用富氧顶吹熔融还原高磷铁矿制取低磷铁水的方法技术领域[0001]本发明涉及一种利用富氧顶吹熔融还原高磷铁矿制取低磷铁水的方法，属于能源与冶金技术领域。背景技术[0002]当今，中国经济高速发展，现代化建设对钢铁的需求依然呈刚性状态。高炉炼铁经过几百年的发展成为世界的主流工艺，然而其工艺流程长、投资大、对环境污染严重、操作灵活性差、对入炉原料选择性差，特别是焦煤资源的短缺和高炉系统的高能耗，阻碍了高炉炼铁的进一步发展。如今，非高炉炼铁技术迅猛发展，个别技术已日趋成熟并逐步工业化。[0003]在我国铁矿储量中，贫铁矿占总储量的98.1％。高炉对铁矿的要求也比较高，使得我国诸多贫铁矿不能用于正常冶炼。然而当今国际铁矿石价格一路攀升，特别是2010年中钢协与三大矿山谈判失败，使得我国钢铁企业的生存更加困难，所以采用新冶炼技术开发我国现有的大量贫铁矿迫在眉睫。[0004]我国铁矿资源分布广泛，成因类型多样，贫矿多，富矿少，铁矿床中共生组分多。在已查明的1834处铁矿中，总探明储量为531.4亿吨，保有储量为501.2亿吨，其中高磷铁矿石的保有储量为74.5亿吨，占全国铁矿总保有储量的14.86％。我过的高磷铁矿石主要分布于长江流域的云南、四川、湖北、湖南、安徽、江苏及华北的内蒙古等地区，其分布广、储量大，但其矿物组成复杂，磷矿物嵌布粒度细小，磷矿物与铁矿物之间关系复杂，联结力大，属于难选矿石。长期以来，由于没有开发出理想的降磷方法而使得国内现存的大量铁矿资源不能得以有效利用，致使某些矿山因含磷高而停止开采。采用富氧顶吹熔融还原技术冶炼高磷铁矿已经被试验验证具有较好的效果。可以利用熔融还原炉内的强氧化性气氛和磷氧化物在炉渣中可以稳定存在的特点脱磷，从而达到理想冶炼效果。发明内容[0005]本发明在此铁矿资源日益恶化的环境下应运而生