燃气熔分炉和炼铁装置以及它们的还原工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种燃气熔分炉及其还原工艺，还公开了一种具有所述燃气熔分炉的炼铁装置和所述炼铁装置的还原工艺。所述燃气熔分炉包括：炉体，炉体内具有炉腔，炉体设有用于向炉腔内加入钒钛金属化球团和还原剂的加料口、用于排出含钒铁水的出铁口、用于排出含钛炉渣的放渣口、用于排出烟气的出烟口、用于向熔体喷吹还原剂的还原剂喷吹口和用于向熔体喷吹惰性气体的惰性气体喷吹口；还原剂喷吹管，还原剂喷吹管插入到还原剂喷吹口内；和用于向炉腔内喷吹可燃性气体的烧嘴，烧嘴设在炉腔的侧壁上。根据本发明专利技术实施例的燃气熔分炉具有低排放、运行成本低、能耗低、生产效率高、运行时间长、维护成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】
燃气熔分炉和炼铁装置以及它们的还原工艺
本专利技术涉及一种燃气熔分炉及其还原工艺，还涉及一种具有所述燃气熔分炉的炼铁装置和所述炼铁装置的还原工艺。
技术介绍
钒钛矿作为一种低成本低品质的铁矿资源，含有价值极高的钒钛，如何用好钒钛矿，发挥资源的最大优势，全面回收铁钒钛一直是冶金界科研工作者努力目标。目前非高炉处理钒钛矿工艺技术有：1、回转窑-电炉冶炼工艺，此工艺先用回转窑对钒钛磁铁矿进行预还原(还原温度在1200℃以下)，然后将金属化球团送入电炉中冶炼，生产含钒铁水，并进行吹氧冶炼得到钒渣和半钢，半钢再用转炉冶炼成钢水。2、转底炉-电炉冶炼工艺，此工艺先用转底炉对钒钛磁铁矿进行预还原(还原温度在1250-1400℃)，然后将金属化球团送入电炉中冶炼，生产含钒铁水和高钛渣。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种具有运行成本低、能耗低的优点的燃气熔分炉。本专利技术还提出一种所述燃气熔分炉的还原工艺。本专利技术提出一种具有所述燃气熔分炉的炼铁装置。本专利技术还提出一种所述炼铁装置的还原工艺。根据本专利技术第一方面实施例的燃气熔分炉包括：炉体，所述炉体内具有炉腔，所述炉体设有用于向所述炉腔内加入钒钛金属化球团和还原剂的加料口、用于排出含钒铁水的出铁口、用于排出含钛炉渣的放渣口、用于排出烟气的出烟口、用于向熔体喷吹还原剂的还原剂喷吹口和用于向熔体喷吹惰性气体的惰性气体喷吹口；还原剂喷吹管，所述还原剂喷吹管插入到所述还原剂喷吹口内，用于向熔体喷吹还原剂；和用于向所述炉腔内喷吹可燃性气体的烧嘴，所述烧嘴设在所述炉腔的侧壁上。根据本专利技术实施例的燃气熔分炉具有运行成本低、能耗低的优点。另外，根据本专利技术上述实施例的燃气熔分炉还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一个实施例，所述还原剂喷吹管与竖直向下的方向之间的夹角在5度-30度的范围内。根据本专利技术的一个实施例，所述还原剂喷吹管与竖直向下的方向之间的夹角为15度。根据本专利技术的一个实施例，所述惰性气体喷吹口为多个，所述还原剂喷吹口为多个且所述还原剂喷吹管为多个，多个所述还原剂喷吹管一一对应地插入到多个所述还原剂喷吹口内。根据本专利技术的一个实施例，所述燃气熔分炉进一步包括蓄热室，所述蓄热室具有彼此隔绝的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室设有与所述出烟口相连的第一进口和用于排出所述烟气的第一出口，所述第二腔室设有用于通入所述可燃性气体的第二进口和与所述烧嘴相连的第二出口。根据本专利技术的一个实施例，所述出铁口的中心与所述放渣口的中心的连线与竖直向下的方向之间的夹角为45度。根据本专利技术的第二方面提出一种利用根据本专利技术第一方面所述的燃气熔分炉还原钒钛金属化球团的还原工艺，所述还原工艺包括以下步骤：将钒钛金属化球团和还原剂从所述加料口加入到所述炉腔内，利用所述烧嘴向所述炉腔内喷吹可燃性气体，以便加热熔化还原所述钒钛金属化球团；待所述钒钛金属化球团呈熔融状态时，利用所述还原剂喷吹管向熔体内喷吹还原剂，从所述惰性气体喷吹口向所述熔体内喷吹惰性气体以便对所述熔体进行搅拌；和从所述出铁口排出含钒铁水，从所示放渣口排出含钛炉渣。所述可燃性气体包括焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、煤制气和天然气中的至少一种。根据本专利技术的第三方面提出一种炼铁装置，所述炼铁装置包括：用于还原钒钛氧化球团或矿石的竖炉，所述竖炉包括用于加入钒钛氧化球团的进料口和用于排出钒钛金属化球团的出料口；和燃气熔分炉，所述燃气熔分炉包括：炉体，所述炉体内具有炉腔，所述炉体设有用于向所述炉腔内加入钒钛金属化球团和还原剂的加料口、用于排出含钒铁水的出铁口、用于排出含钛炉渣的放渣口、用于排出烟气的出烟口、用于向熔体喷吹还原剂的还原剂喷吹口和用于向熔体喷吹惰性气体的惰性气体喷吹口；还原剂喷吹管，所述还原剂喷吹管插入到所述还原剂喷吹口内，用于向熔体喷吹还原剂；以及用于向所述炉腔内喷吹可燃性气体的烧嘴，所述烧嘴设在所述炉腔的侧壁上。根据本专利技术的第四方面提出一种根据本专利技术第三方面所述的炼铁装置的还原工艺，所述还原工艺包括以下步骤：向所述竖炉内加入钒钛氧化球团，利用所述竖炉还原所述钒钛氧化球团，并得到钒钛金属化球团；将钒钛金属化球团和还原剂从所述加料口加入到所述炉腔内，利用所述烧嘴向所述炉腔内喷吹可燃性气体，以便加热熔化还原所述钒钛金属化球团；待所述钒钛金属化球团呈熔融状态时，利用所述还原剂喷吹管向熔体内喷吹还原剂，从所述惰性气体喷吹口向所述熔体内喷吹惰性气体以便对所述熔体进行搅拌；和从所述出铁口排出含钒铁水，从所示放渣口排出含钛炉渣。附图说明图1是根据本专利技术实施例的燃气熔分炉的结构示意图；图2是根据本专利技术实施例的燃气熔分炉的局部结构示意图；图3是根据本专利技术实施例的燃气熔分炉的局部结构示意图；图4是根据本专利技术实施例的燃气熔分炉的局部结构示意图；图5是根据本专利技术实施例的燃气熔分炉的还原工艺的流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图描述根据本专利技术实施例的炼铁装置。如图1-图4所示，根据本专利技术实施例的炼铁装置包括竖炉(图中未示出)和燃气熔分炉10。所述竖炉用于还原钒钛氧化球团或矿石，所述竖炉包括用于加入钒钛氧化球团的进料口和用于排出钒钛金属化球团的出料口。燃气熔分炉10包括炉体101、还原剂喷吹管102和用于向炉腔1011内喷吹可燃性气体的烧嘴103。炉体101内具有炉腔1011，炉体101设有用于向炉腔1011内加入钒钛金属化球团和还原剂的加料口1012、用于排出含钒铁水的出铁口1013、用于排出含钛炉渣的放渣口1014、用于排出烟气的出烟口、用于向熔体105喷吹还原剂的还原剂喷吹口1015和用于向熔体105喷吹惰性气体的惰性气体喷吹口1016。还原剂喷吹管102插入到还原剂喷吹口1015内，还原剂喷吹管102用于向熔体105喷吹还原剂，烧嘴103设在炉腔1011的侧壁上。下面参考图5描述根据本专利技术实施例的炼铁装置的还原工艺。所述还原工艺包括以下步骤：向竖炉内加入钒钛氧化球团或矿石，利用竖炉还原钒钛氧化球团，并得到钒钛金属化球团；将钒钛金属化球团和还原剂从加料口1012加入到炉腔1011内，利用烧嘴103向炉腔1011内喷吹可燃性气体，以便加热熔化还原钒钛金属化球团；待钒钛金属化球团呈熔融状态时，利用还原剂喷吹管102向熔体105内喷吹还原剂，从惰性气体喷吹口1016向熔体105内喷吹惰性气体以便对熔体105进行搅拌；和从出铁口1013排出含钒铁水，从所示放渣口1014排出含钛炉渣。根据本专利技术实施例的燃气熔分炉10通过设置插入到还原剂喷吹口1015内的还原剂喷吹管102，从而可以利用还原剂喷吹管102将一部分还原剂直接喷吹到熔体105内(另一部分还原剂从加料口1012加入到炉腔1011内)。由此可以将还原剂的烧损率至少降低50％，从而可以使还原剂的用量至少降低10％(例如，还原剂的用量可以降低10％-50％)，进而可以使二氧化碳的排放量至少降低10％(例如，二氧化碳的排放量降低10％-22％)。根据本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气熔分炉，其特征在于，包括：炉体，所述炉体内具有炉腔，所述炉体设有用于向所述炉腔内加入钒钛金属化球团和还原剂的加料口、用于排出含钒铁水的出铁口、用于排出含钛炉渣的放渣口、用于排出烟气的出烟口、用于向熔体喷吹还原剂的还原剂喷吹口和用于向熔体喷吹惰性气体的惰性气体喷吹口；还原剂喷吹管，所述还原剂喷吹管插入到所述还原剂喷吹口内，用于向熔体喷吹还原剂；和用于向所述炉腔内喷吹可燃性气体的烧嘴，所述烧嘴设在所述炉腔的侧壁上。

【技术特征摘要】
1.一种燃气熔分炉，其特征在于，包括：炉体，所述炉体内具有炉腔，所述炉体设有用于向所述炉腔内加入钒钛金属化球团和还原剂的加料口、用于排出含钒铁水的出铁口、用于排出含钛炉渣的放渣口、用于排出烟气的出烟口、用于向熔体喷吹还原剂的还原剂喷吹口和用于向熔体喷吹惰性气体的惰性气体喷吹口；还原剂喷吹管，所述还原剂喷吹管插入到所述还原剂喷吹口内，用于直接向熔体喷吹还原剂；用于向所述炉腔内喷吹可燃性气体的烧嘴，所述烧嘴设在所述炉腔的侧壁上；和蓄热室，所述蓄热室具有彼此隔绝的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室设有与所述出烟口相连的第一进口和用于排出所述烟气的第一出口，所述第二腔室设有用于通入所述可燃性气体的第二进口和与所述烧嘴相连的第二出口。2.根据权利要求1所述的燃气熔分炉，其特征在于，所述还原剂喷吹管与竖直向下的方向之间的夹角在5度-30度的范围内。3.根据权利要求2所述的燃气熔分炉，其特征在于，所述还原剂喷吹管与竖直向下的方向之间的夹角为15度。4.根据权利要求1所述的燃气熔分炉，其特征在于，所述惰性气体喷吹口为多个，所述还原剂喷吹口为多个且所述还原剂喷吹管为多个，多个所述还原剂喷吹管一一对应地插入到多个所述还原剂喷吹口内。5.根据权利要求1-4中任一项所述的燃气熔分炉，其特征在于，所述出铁口的中心与所述放渣口的中心的连线与竖直向下的方向之间的夹角为45度。6.一种利用根据权利要求1-5中任一项所述的燃气熔分炉还原钒钛金属化球团的还原工艺，其特征在于，包括以下步骤：将钒钛金属化球团和还原剂从所述加料口加入到所述炉腔内，利用所述烧嘴向所述炉腔内喷吹可燃性气体，以便加热熔化还原所述钒钛金属化球团；待所述钒钛金属化球团呈熔融状态时，利用所述还原剂喷吹管直接向熔体内喷吹还原剂，从所述惰性气...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴道洪，邓君，薛逊，李志远，张岚，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11