一种分步还原非高炉生产钢铁的方法及系统技术方案

本发明专利技术属于冶金加工技术领域，更具体地，涉及一种分步还原非高炉生产钢铁的方法及系统。首先将铁矿粉与非冶金焦炭类还原物质以及溶剂混合以形成混合原料，然后在管式流化床还原器中进行低温预还原，降低铁氧化物中的氧含量，提高其金属化率，得到固态预还原产物；然后，金属化率已经提高了的预还原产物

【技术实现步骤摘要】
一种分步还原非高炉生产钢铁的方法及系统


[0001]本专利技术属于冶金加工
，更具体地，涉及一种分步还原非高炉生产钢铁的方法及系统。

技术介绍

[0002]目前全世界范围内的钢铁冶炼。主要还是依靠高炉炼铁、转炉或者电炉炼钢的流程，这是占有垄断地位的工艺流程。但是高炉炼铁有其自身难以克服的缺点。首先，高炉所用的铁矿原料,除了品位极高的块矿，可以直接入炉冶炼之外，必须预先做成球团，然后烧结变硬，达到1200牛顿每个球，才能使用。这样才能保证，原料球团在高炉的下部接近熔融的状态下，还有足够的强度，用来保证高炉里面的通气顺畅。粒径小于五毫米的细粉，是不能进入高炉冶炼的。他们会把高炉内的通风缝隙堵塞，造成严重的冶炼事故。
[0003]其次，在高炉下部，为了保持透气性，即使熔化的铁水滴落在还原剂上面，还原剂仍然需要有足够的强度。所以高炉中使用的还原剂为昂贵的冶金焦炭。炼焦的过程是一个高耗能、高污染的过程。焦化厂也是投资很大的单元，一般来讲焦化厂的投资占整个铁厂投资的1/4左右。
[0004]再次，高炉炼铁对矿的品位有很高的要求。如果入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分步还原非高炉生产钢铁的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将铁矿粉、还原剂和溶剂混合以形成混合原料；所述还原剂为非冶金焦炭类炭质还原剂；(2)将所述混合原料在流化床稀相区进行第一次还原；所述第一次还原过程中所述铁矿粉中的铁氧化物被所述还原剂部分还原，得到第一次还原固态产物；(3)将所述第一次还原固态产物在所述流化床的密相区进行第二次还原；使所述第一次还原固态产物中的铁氧化物进一步被所述还原剂还原，得到铁精矿，所述铁精矿中氧元素进一步减少，但铁仍主要以氧化物的形式存在；(4)将所述铁精矿送入熔融炉中冶炼，对所述熔融炉进行升温，升温过程中剩余的还原剂对所述铁精矿进行第三次还原，使所述铁精矿中的铁氧化物被还原为固态铁微粒；继续升温直至所述铁微粒被化成铁水，将熔融炉内上层的浮渣排出，得到粗钢或粗铁产品。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述还原剂为生物质、煤、石油或天然气；所述溶剂为碳酸钙和/或萤石。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述混合原料为混合粉体；所述混合粉体的尺寸大于或等于0.18mm，优选为0.18
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5mm。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一次还原过程和第二次还原过程在流化床中进行，还原温度为700
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790℃；所述流化床包括上部的稀相区和下部的密相区，燃料气从所述稀相区底部通入，使得所述混合原料在流化床稀相状态下进行第一次还原，所述第一次还原的还原时间小于或等于2分钟；所述密相区不通入所述燃料气，所述第一次还原固态产物落入所述密相区进行所述第二次还原，所述第二次还原过程所需的热量由所述第一次还原的余热提供，所述第二次还原的还原时间为1
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30分钟。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流化床的高径比为2
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10。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)所述熔融炉为燃气型熔融炉或电熔融炉。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述还原剂中C元素与所述铁矿粉中的O元素的摩尔比为1.05
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1.15：1。8.如权利要求1所述的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛世峰，
申请(专利权)人：薛世峰，
类型：发明
国别省市：