一种富氧顶吹熔融还原冶炼高钛铁矿的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101857910A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CNCN101857910101857910A(43)申请公布日2010.10.13(21)申请号201010197392.7(22)申请日2010.06.11(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(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)C22B5/10(2006.01)C22B34/10(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种富氧顶吹熔融还原冶炼高钛铁矿的方法(57)摘要本发明公开了在富氧顶吹的条件下，用高钛铁矿作原料、煤粉作还原剂、石灰石白云石作熔剂生产铁水和高钛渣，属于能源与冶金技术领域。工艺步骤为：将高钛铁矿、白云石、石灰石和煤粉破碎，按照工艺参数配比混匀、预热，再由经处理的高热值的气体作载气从炉侧喷吹炉料进入熔融还原炉，在富氧顶吹的条件下冶炼，其产品铁水和高钛渣则定期分别由出铁口和排渣口放出。本发明凭借炉内的强氧化性气氛和钛氧亲和力高的特点，处理在高炉难以冶炼的高钛铁矿。本工艺对原料要求简单，建设成本低，对高温炉气循环利用，达到零排放的标准，更加节能减排。此工艺发明将有利于开发我国大量储存的钛铁矿资源，同时对我国钛工业的发展也有很大的促进作用。CN108579ACN101857910ACCNN110185791001857911A权利要求书1/1页1.一种富氧顶吹熔融还原冶炼高钛铁矿的方法，其特征在于含有以下工艺步骤：将炉料高钛铁矿、白云石、石灰和还原煤破碎，按照碱度R的范围为1.0～1.5、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，将经处理的高热值尾气作载气，从炉侧喷吹炉料进入熔融还原炉，在富氧顶吹的条件下冶炼生产铁水和高钛渣，其产品铁水和高钛渣则定期分别由出铁口和排渣口放出，并利用熔融还原炉产生的高温烟气对富氧和入炉炉料进行预热，然后用除尘器除尘，利用热交换器进行余热回收发电，最后通过尾气处理出去CO2，经气体压缩机压缩作喷吹载气。2.根据权利要求1所述的富氧顶吹熔融还原冶炼高钛铁矿的方法，其特征是：所述炉料粒度≤30mm。3.根据权利要求1或2所述的富氧顶吹熔融还原冶炼高钛铁矿的方法，其特征是：碱度R的表达式为：δ-相当CaO的碱性；α-相当SiO2的酸性；R范围为1.0～1.5。4.根据权利要求1或2所述的富氧顶吹熔融还原冶炼高钛铁矿的方法，其特征是：还原煤的加入量为m(coal)：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；C/O范围为0.9～1.3。5.根据权利要求1或2所述的富氧顶吹熔融还原冶炼高钛铁矿的方法，其特征是：熔融还原炉温控制在1450～1600℃，其富氧顶吹的氧枪、热交换器、除尘器、气体压缩机型号与熔融还原炉型号相匹配。2CCNN110185791001857911A说明书1/5页一种富氧顶吹熔融还原冶炼高钛铁矿的方法技术领域[0001]本发明涉及一种在富氧顶吹熔融还原条件下利用普通煤粉作还原剂冶炼高钛铁矿的方法，同时利用高温炉气预热富氧和炉料，压缩经处理的高热值尾气作载气喷吹炉料进入熔融还原炉，从而能更高效利用熔融还原炉产生的高温炉气，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。在年年压缩产量的压力下，国内的年钢产量依然快速增长，淘汰落后产能依然困难重重。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，COREX是唯一得以工业化的一项工艺，其它技术也逐渐日趋成熟。[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。[0004]当今世界，低碳经济已经不只是口号，它需要世界各国共同努力来节约资源和保护地球生态环境。我国的节能减排工作在“十一五”前四年取得重要进展，全国单位国内生产总值能耗累计下降14.38％，但与“十一五”降低20％左右的目标仍有较大差距，特别是去年三季度以来，高耗能、高排放行业快速增长，一些淘汰的落后产能死灰复燃，能耗强度下降趋势减缓甚至由降转升，节能减排形势十分严峻。[00