利用闪速炼铁炉炼铁的方法技术

本发明专利技术提出了一种利用闪速炼铁炉炼铁的方法，包括以下步骤：向闪速炼铁炉的还原塔腔内喷入干燥铁精矿、溶剂和包括焦炭、粉煤和氧气的燃料，并使还原塔腔内形成高温的还原性气氛；使干燥铁精矿与还原气在还原塔腔内发生氧化还原反应，以便得到熔铁、渣和烟气，并在熔池内由上至下形成焦炭层、渣层和铁水层；其中，氧化还原反应是在600～1200摄氏度下进行；还原性气氛中含有5～80体积％的一氧化碳。采用本发明专利技术上述实施例的炼铁方法工艺简单，成本低，可以显著提高还原反应效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金领域，具体而言，本专利技术涉及。
技术介绍
传统上通常利用高炉进行炼铁，但是高炉炼铁的工艺方法多存在流程长、投资大、产率低、能耗高、环境污染严重等诸多问题，虽然相关技术中也存在利用其它的炼铁工艺方法，以克服高炉的问题，但是效果不理想，仍存在进一步改进的需求。
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，本专利技术的一个目的在于提出一种具有快速、节能的。 根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种，包括以下步骤: 向所述闪速炼铁炉的还原塔腔内喷入干燥铁精矿、溶剂和包括焦炭、粉煤和氧气的燃料，并使所述还原塔腔内形成高温的还原性气氛； 使所述干燥铁精矿与还原气在所述还原塔腔内发生氧化还原反应，以便得到熔铁、渣和烟气，并在熔池内由上至下形成焦炭层、渣层和熔铁层； 其中， 所述氧化还原反应是在600?1200摄氏度下进行； 所述还原性气氛中含有5?80体积％的一氧化碳。 由此，本专利技术采用闪速炼铁炉，该闪速炼铁炉是具有空间式的还原塔腔，通过控制还原塔腔内的温度和还原性气氛，可以使得喷入的干燥铁精矿在还原塔腔内迅速焙烧发生还原反应。因此，采用本专利技术上述实施例的炼铁方法可以显著提高还原反应效率，较传统的炼铁方法可省去了制粒或者造球的工艺，进而可以显著降低成本。 另外，根据本专利技术上述实施例的还可以具有如下附加的技术特征: 根据本专利技术的一些实施例，所述闪速炼铁炉为双塔闪速炼铁炉、干燥与还原一体化闪速炼铁设备或者腔室高炉炼铁装置。由此可以显著提高还原反应效率，节省能耗。 根据本专利技术的一些实施例，所述氧化还原反应是在600?1200摄氏度下进行；所述还原性气氛中含有5?80体积％的一氧化碳。由此可以显著提高还原反应效率。 根据本专利技术的一些实施例，所述焦炭层的厚度为200?1500毫米。由此可以显著提高金属化率。 根据本专利技术的一些实施例，所述熔池内的温度为1100?1600摄氏度。由此可以显著提高熔铁的分离效率。 根据本专利技术的一些实施例，所述烟气的温度为600?1200摄氏度，所述烟气中含有5?50体积％的一氧化碳。由此可以对烟气进行再利用。 根据本专利技术的一些实施例，进一步包括:向所述双塔闪速炼铁炉的还原通道内加入干精矿和熔剂；以及利用所述烟气对所述干精矿进行还原。由此可以提高资源利用率，节省能耗。 根据本专利技术的一些实施例，进一步包括:向所述干燥与还原一体化闪速炼铁设备的预还原干燥塔内加入湿精矿；以及利用所述烟气对所述湿精矿进行干燥和预还原。由此可以提高资源利用率，节省能耗。 根据本专利技术的一些实施例，干燥铁精矿是以平均粒度为低于0.5mm的粉末的形式提供的。 【附图说明】 图1是根据本专利技术一个实施例的采用的腔室高炉炼铁装置的结构示意图。 图2是根据本专利技术一个实施例的采用的双塔闪速炼铁炉的结构示意图。 图3是根据本专利技术一个实施例的采用的干燥与还原一体化闪速炼铁设备的结构示意图。 【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。 根据本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种，包括以下步骤: 向闪速炼铁炉的还原塔腔内喷入干燥铁精矿、溶剂和包括焦炭、粉煤和氧气的燃料，并使还原塔腔内形成高温的还原性气氛； 使干燥铁精矿与还原气在还原塔腔内发生氧化还原反应，以便得到熔铁、渣和烟气，并在熔池内由上至下形成焦炭层、渣层和熔铁层； 其中，氧化还原反应是在800?1300摄氏度下进行；还原性气氛中含有60?80体积％的一氧化碳。 由此，本专利技术采用闪速炼铁炉，该闪速炼铁炉是具有空间式的还原塔腔，通过控制还原塔腔内的温度和还原性气氛，可以使得喷入的干燥铁精矿在还原塔腔内迅速发生还原反应。因此，采用本专利技术上述实施例的炼铁方法可以显著提高还原反应效率，较传统的炼铁方法可省去了制粒或者造球的工艺，进而可以显著降低成本。 根据本专利技术的具体实施例，干燥铁精矿是以平均粒度为低于0.5mm的粉末的形式提供的。由此，可以显著提高铁精矿的比表面积。本专利技术将粉末状的铁精矿在闪速炼铁炉进行焙烧发生还原反应，使得一氧化碳与喷入的成雾状的铁精矿充分接触，由此可以显著提高铁精矿的比表面积利用率，进而能够显著提高还原反应效率。 根据本专利技术的具体实施例，现有的炼铁方法多采用转底炉、回转窑和竖炉等设备进行，但是上述方法的铁精矿原料均需要制备成颗粒状或者块状，然后在高温下与还原性气体发生还原反应。因此，上述方法均存在还原气体与铁精矿接触面积小和接触不完全，导致反应效率低的缺陷，同时进行还原反应时，转底炉、回转窑和竖炉内的颗粒状或者块状铁精矿物料均呈堆积状态，由此使得还原气体与内部的物料接触困难，降低还原反应效率，并且容易出现结块，导致排料困难。 采用本专利技术上述实施例的炼铁方法只需将粉末状的铁精矿喷入高温且具有还原性气氛的闪速炼铁炉的还原塔腔内迅速发生还原反应。因此，本专利技术上述实施例的炼铁方法无需将铁精矿进行成型处理，可显著提高铁精矿与还原性气体的接触面积，提高铁精矿粉末的比表面积利用率，进而显著提高还原反应。 根据本专利技术的具体实施例，上述氧化还原反应是在800?1300摄氏度下进行；还原性气氛中含有60?80体积％的一氧化碳。因此，当喷入铁精矿时，需要预先使得还原塔内的温度和还原性气氛达到上述要求。由此可以显著提高还原反应效率。根据本专利技术的具体实施例，通常喷入的铁精矿在2?3秒内即可反应完毕。由此，本专利技术上述实施例的炼铁方法可以显著提高炼铁效率。 根据本专利技术的具体实施例，上述氧化还原反应的条件还可以优选在1000?1200摄氏度和含有60?80体积％的一氧化碳气氛中进行。由此可以进一步提高还原反应效率，提高铁精矿的金属化率。根据本专利技术的具体实施例，当采用上述条件进行炼铁时，铁精矿的粒度低于0.5mm即可。专利技术人发现，当还原反应的温度达到1000摄氏度时，铁精矿喷入后会发生炸裂形成粒径更小的颗粒，使得铁精矿的比表面积得到显著增加，并迅速与还原气体接触发生反应，由此可以进一步提高反应效率。因此，控制上述反应条件时，利用铁精矿的炸裂的物理状态的变化，省去了将铁精矿磨的更细，进而可以节省能耗，并提高还原反应效率。 根据本专利技术上述实施例的炼铁的方法可以采用的闪速炼铁炉可以为腔室高炉炼铁装置、双塔闪速炼铁炉或者干燥与还原一体化闪速炼铁设备。由此可以进一步提高炼铁效率。 根据本专利技术的具体实施例，腔室高炉炼铁装置可以使用专利CN102605120A中所述的炼铁装置。如图1所示，腔室高炉炼铁装置具有下列结构:腔式高炉炼铁装置，包括腔式炉身I (还原反应塔腔)、卧式炉底2、炉料喷嘴3、第一燃料喷嘴4和第二燃料喷嘴5，其中腔式炉身I具有预定高度且腔式炉身I具有炉身空腔，也就是说腔式炉身I内部中空以限定出炉身空腔。 卧式炉底2具有内腔，所述内腔分为炉腹和位于炉腹下面的炉缸，例如在图1的一个具体实施例中，区域A+B =炉腹，区域C+D =炉缸，其中A区域为空腔区，B区域为炉渣再还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用闪速炼铁炉炼铁的方法，其特征在于，包括以下步骤：向所述闪速炼铁炉的还原塔腔内喷入干燥铁精矿、溶剂和包括焦炭、粉煤和氧气的燃料，并使所述还原塔腔内形成高温的还原性气氛；使所述干燥铁精矿与还原气在所述还原塔腔内发生氧化还原反应，以便得到熔铁、渣和烟气，并在熔池内由上至下形成焦炭层、渣层和熔铁层；其中，所述氧化还原反应是在800～1300摄氏度下进行；所述还原性气氛中含有60～80体积％的一氧化碳。

【技术特征摘要】
1.一种利用闪速炼铁炉炼铁的方法，其特征在于，包括以下步骤: 向所述闪速炼铁炉的还原塔腔内喷入干燥铁精矿、溶剂和包括焦炭、粉煤和氧气的燃料，并使所述还原塔腔内形成高温的还原性气氛； 使所述干燥铁精矿与还原气在所述还原塔腔内发生氧化还原反应，以便得到熔铁、渣和烟气，并在熔池内由上至下形成焦炭层、渣层和熔铁层； 其中， 所述氧化还原反应是在800?1300摄氏度下进行； 所述还原性气氛中含有60?80体积％的一氧化碳。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述闪速炼铁炉为腔室高炉炼铁装置、双塔闪速炼铁炉或者干燥与还原一体化闪速炼铁设备。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化还原反应是在600?1200摄氏度下进行；所述还原性气氛中含有5?80体积％的一氧化碳。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：邱江波，
类型：发明
国别省市：北京;11