專利名稱：鐵礦石氣體還原直接煉鋼工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼的生產(chǎn)工藝，尤其涉及一種鐵礦石氣體還原直接生產(chǎn)鋼水的工藝。
背景技術(shù)：
當(dāng)前最重要的鋼鐵生產(chǎn)流程(長流程)從鐵礦石得到鋼水，需經(jīng)燒結(jié)(或球團(tuán))、煉焦、 高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼四個主要工藝環(huán)節(jié)，還有眾多的輔助工藝環(huán)節(jié)。高爐煉鐵中鐵礦石的 還原70%以上是間接還原，屬氣固反應(yīng)，要求高爐保持良好的透氣性，因此貧礦選礦后獲 得的鐵精礦粉和富礦塊礦粉末都必須經(jīng)過造塊才能供高爐使用，即經(jīng)過燒結(jié)(或球團(tuán))工 藝過程。燒結(jié)(或球團(tuán))的物料處理量約占鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的第二位(僅次于煉鐵生產(chǎn))，能 耗僅次于煉鐵和軋鋼而居第三位。焦炭在高爐內(nèi)的用途， 一方面是作為提供冶煉所需熱量 的燃料和鐵氧化物還原劑，現(xiàn)在這個作用已部分被噴煤取代，焦炭更重要的作用是在礦石 軟化熔融后，作為支撐高達(dá)數(shù)十米的料柱的骨架，同時又是煤氣通路。焦煤在原煤中的比 例較少，儲量有限，這勢必給依賴煉焦煤的長流程的發(fā)展帶來危機(jī)感。傳統(tǒng)長流程已發(fā)展 到頂峰，但高爐煉鐵的特點(diǎn)，決定了傳統(tǒng)長流程規(guī)模龐大，投資高，生產(chǎn)周期長，噸鋼能 耗高，環(huán)境污染嚴(yán)重。
直接還原一電爐流程也可以從鐵礦石得到鋼水，不需要焦炭，但直接還原鐵大部分用豎 爐生產(chǎn)，仍然需要鐵礦粉造塊工序，而且需要豐富的天然氣資源，煤基回轉(zhuǎn)窯法生產(chǎn)效率 低，轉(zhuǎn)底爐法由于料層較薄規(guī)模難以擴(kuò)大。因此直接還原一電爐流程仍難于和傳統(tǒng)長流程 競爭，在全世界范圍內(nèi)的鋼產(chǎn)量份額僅占5%，我國則很少。
熔融還原一轉(zhuǎn)爐流程改變了傳統(tǒng)長流程對焦炭的依賴程度，例如C0REX熔融還原煉鐵-轉(zhuǎn)爐流程僅需要少量的焦炭，原理上它僅將高爐的功能一分為二，先氣態(tài)間接還原后熔化 分離，缺點(diǎn)也是顯而易見的耗氧量大(500m7U，投資比傳統(tǒng)長流程高10% 20%，發(fā)展 速度緩慢。熔融還原一轉(zhuǎn)爐流程只是對傳統(tǒng)長流程鐵前工序的變革。
也有一些專利提出直接煉鋼或一步煉鋼，CN871012iOA發(fā)明者在轉(zhuǎn)爐上用碳同時作還原 劑和燃料，產(chǎn)生的大量CO僅作預(yù)熱用，回收其物理熱，這是不經(jīng)濟(jì)的，理論上也是與煉鐵 原理違背，不可能得到實(shí)現(xiàn)。他提到的用中頻爐或電弧爐直接煉鋼，同樣不利用產(chǎn)生的大 量CO，電耗將很大，不可能用于生產(chǎn)。專利CN1116240A與專利CN87101210A，作者為同一 人，技術(shù)原理基本一致，內(nèi)容上稍微增添和細(xì)化。
專利CN1087951A獲得海綿鐵的技術(shù)，理論上相當(dāng)于煤基豎爐工藝，煉鐵界公認(rèn)該工藝 不成熟，生產(chǎn)成本偏高。該專利一個致命的缺點(diǎn)是當(dāng)高溫還原氣體通過海綿鐵溜槽底部的 氣孔進(jìn)入上部容室上行，將礦石預(yù)熱還原時，溜槽氣孔容易堵死，如改為側(cè)吹還原氣體則 容易實(shí)現(xiàn)。該專利也未提到鐵礦石必須造塊。粉礦是不能通過豎爐還原的。專利CN1348013A使用的原料是球團(tuán)礦，獲得海綿鐵的技術(shù)原理也相當(dāng)于煤基豎爐工藝，與傳統(tǒng)流程相比經(jīng) 濟(jì)上不可行。
專利CN1223301A用隧道窯、推料桿和鏵板的復(fù)雜機(jī)構(gòu)來生產(chǎn)海綿鐵，其反應(yīng)機(jī)理類似 于煤基回轉(zhuǎn)窯工藝，專利CN1818082A反應(yīng)機(jī)理也類似于煤基回轉(zhuǎn)窯工藝，生產(chǎn)效率不可能咼。
專利CN1850997A提出用感應(yīng)爐直接煉鋼，在同一感應(yīng)爐內(nèi)先加入鐵礦粉、煤、熔劑得 到鐵水，然后向鐵水中吹氧和加入熔劑得到鋼水，在技術(shù)原理上是可行的，但是感應(yīng)爐規(guī) 模小，電耗大，不經(jīng)濟(jì)，不可能大規(guī)模生產(chǎn)。
專利CN1851000A提出用鐵礦粉和無煙煤粉的混合料塊利用轉(zhuǎn)爐直接煉鋼，該方法往混 合料塊中同時頂?shù)状笛酢５状笛踔粫⑦€原出來的Fe不斷的氧化，該反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是煤不 斷的氧化。正確的方法應(yīng)當(dāng)是在渣區(qū)用煤還原，也可以在渣區(qū)吹少量的一次氧以增加反應(yīng) 的熱量，通過控制氧的吹入量來實(shí)現(xiàn)煤還原鐵礦物，在氣相區(qū)吹氧二次燃燒，二次燃燒的 熱量提供給渣區(qū)還原反應(yīng)吸熱，但決不可以再底吹氧氧化鐵液。因此該專利提出的方法煤 耗高，而生產(chǎn)率不一定高，大生產(chǎn)上很難實(shí)現(xiàn)。
專利CN1073212A提出的煉鐵方法，原理上和1988年荷蘭的霍戈文鋼鐵公司、英國鋼鐵 公司和意大利的伊瓦爾公司開發(fā)的旋風(fēng)爐式熔融還原流程一致。旋風(fēng)爐式熔融還原只進(jìn)行 了中間試驗(yàn)，至今沒有任何進(jìn)展。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種鐵礦石氣體還原直接煉鋼工藝。
本發(fā)明提供一種鐵礦石氣體還原直接煉鋼工藝，包括下列步驟
1) 直接煉鋼爐內(nèi)預(yù)先形成一個鐵熔池、或者是渣鐵混合的熔池，溫度在1400。C以上；
2) 含鐵物料和熔劑被裝入到直接煉鋼爐內(nèi)，加入的含鐵物料很快溶解進(jìn)入渣中，向渣
層吹入還原性氣體，該還原性氣體還原含F(xiàn)eO渣，得到碳含量小于1.3%的鋼水；
3) 向直接煉鋼爐渣層上方的空間內(nèi)吹入氧氣或500 120(TC的熱空氣以燃燒還原反應(yīng) 產(chǎn)生的CO，產(chǎn)生高溫廢氣；
4) 鋼水和爐渣從直接煉鋼爐內(nèi)的虹吸出鋼口和出渣口直接流出。
優(yōu)選的，步驟2)所述含鐵物料選自鐵精礦粉、含鐵粉礦、含鐵塊礦、含鐵球團(tuán)礦、經(jīng) 過細(xì)磨預(yù)還原的鐵礦粉、氧化鐵皮、和/或含鐵塵泥中的一種或幾種； 優(yōu)選的，步驟2)所述熔劑為生石灰和白云石。
優(yōu)選的，步驟2)所述含鐵物料和熔劑可以用皮帶上料機(jī)加入、用螺旋給料器加入、或 用N2作載氣的噴槍噴入。
優(yōu)選的，步驟2)所述還原性氣體為天然氣、焦?fàn)t煤氣或天然氣與焦?fàn)t煤氣的混合物。 天然氣與焦?fàn)t煤氣的混合物可以以任意比例混合，優(yōu)選的，天然氣與焦?fàn)t煤氣的體積比為1:
100 100: 1;更優(yōu)選的，天然氣與焦?fàn)t煤氣的體積比為1: 50 50: 1。
優(yōu)選的，步驟3)中從直接煉鋼爐的底部吹入N2氣攪拌熔池。
4優(yōu)選的，直接煉鋼爐的高溫廢氣可以用余熱鍋爐冷卻回收顯熱來發(fā)電。
優(yōu)選的，將鐵礦粉進(jìn)行細(xì)磨預(yù)熱預(yù)還原后加入到直接煉鋼爐中進(jìn)行直接煉鋼，鐵礦粉
和石灰石混合細(xì)磨至40微米以下，在輸送床設(shè)備中用直接煉鋼爐的改質(zhì)后的廢氣預(yù)熱預(yù)還原。
本發(fā)明還提供一種直接煉鋼設(shè)備，包括粉礦輸送床(1)、上料裝置(2)、還原性氣 體噴槍(3)、氣相區(qū)二次燃燒氧槍(4)、直接煉鋼爐(5)、直接煉鋼爐出渣口 (6)、直接 煉鋼爐出鋼口 (7);直接煉鋼爐(5)是桶形爐子，包括渣區(qū)和鐵水區(qū)。在直接煉鋼爐的上 方有輸送床設(shè)備(1)，輸送床設(shè)備(1)通過上料裝置(2)與直接煉鋼爐(5)相連；還原 性氣體噴槍(3)插入渣區(qū)，氣相區(qū)二次燃燒氧槍(4)插入到直接煉鋼爐上方的氣相空間， 直接煉鋼爐出渣口 (6)位于直接煉鋼爐外側(cè)爐墻中部，在直接煉鋼爐外側(cè)爐墻上開有直接 煉鋼爐出鋼口 (7)。
所述直接煉鋼爐出鋼口為虹吸出鋼口 。
優(yōu)選的，所述的直接煉鋼爐還包括底吹攪拌氣體透氣磚(8);底吹攪拌氣體透氣磚(8) 位于直接煉鋼爐爐底。
優(yōu)選的，所述上料裝置(2)選自用N2作為載氣的噴槍、螺旋給料器或皮帶上料機(jī)。 用N2作載氣的噴槍可以使用水冷噴槍，也可以使用其它形式的噴槍。氣相區(qū)二次燃燒 氧槍(4)可以使用水冷氧槍，也可以使用其它形式的噴槍。
優(yōu)選的，直接煉鋼爐(5)包括耐材系統(tǒng)，水冷系統(tǒng)，廢氣處理和余熱回收系統(tǒng)。 本發(fā)明從鐵礦石直接得到鋼水的具體工藝路線是含鐵物料(含鐵粉礦、含鐵塊礦、 含鐵球團(tuán)礦、經(jīng)過細(xì)磨預(yù)還原的鐵礦粉、氧化鐵皮、含鐵塵泥中的一種或幾種)和熔劑(包 括生石灰、白云石)被裝入到直接煉鋼爐內(nèi)，直接煉鋼爐內(nèi)預(yù)先己形成了一個鐵熔池，或 者是渣鐵混合的熔池，溫度在140(TC以上。含鐵物料和熔劑可以用皮帶上料機(jī)加入，也可 以用螺旋給料器加入，或用N2作載氣的噴槍噴入。加入的含鐵物料很快溶解進(jìn)入渣中。向 渣層吹入還原性氣體，該還原性氣體還原含F(xiàn)eO渣，得到碳含量小于1.3%的鋼水；向直接 煉鋼爐渣層上方的空間內(nèi)吹入氧氣或500 1200'C的熱空氣以燃燒還原反應(yīng)產(chǎn)生的CO,給 大量吸熱的鐵氧化物直接還原反應(yīng)提供熱量。還可以從直接煉鋼爐的底部吹入N2攪拌熔池， 也可以不吹入底攪拌N2。鋼水從直接煉鋼爐內(nèi)的虹吸口直接流出。直接煉鋼爐的高溫廢氣 可以用余熱鍋爐冷卻回收顯熱來發(fā)電。本發(fā)明還包括將鐵礦粉進(jìn)行細(xì)磨預(yù)熱預(yù)還原后加入 到直接煉鋼爐中進(jìn)行直接煉鋼，礦粉和熔劑(指石灰石、生石灰、白云石中的一種或幾種) 混合細(xì)磨至40微米以下，在專用的輸送床設(shè)備中用直接煉鋼爐的改質(zhì)后的廢氣預(yù)熱預(yù)還原。 本發(fā)明的優(yōu)勢體現(xiàn)在
(1) 現(xiàn)有所有的生產(chǎn)粗鋼的工藝，遵循從礦石或含鐵氧化物一鐵水或直接還原鐵一鋼 水的工藝路線，是一個先增碳后脫碳(直接還原鐵中還含有脈石，需要熔化精煉)的過程。 本發(fā)明的直接煉鋼工藝只有一座爐子，非常緊湊，使煉鋼生產(chǎn)流程得到本質(zhì)上的簡化。
(2) 本發(fā)明通過對渣鐵熔池渣區(qū)噴吹還原性氣體，將鐵的氧化物還原。由于不使用煤和焦炭，而且還原性氣體僅吹到熔渣表面，生成的鋼液滲碳少，得到成品鋼液時無需脫碳。
(3) 由于鐵液碳活度低而溶解氧活度高，脈石中的Si不會被還原到鋼液中，得到成品 鋼液時無需脫Si，因此可以從鐵礦石或含鐵氧化物一步得到鋼水，沒有中間產(chǎn)品如鐵水或 直接還原鐵。
(4) 本發(fā)明在一座直接煉鋼爐內(nèi)實(shí)現(xiàn)了從礦石生產(chǎn)鋼水，與現(xiàn)有的煉鋼流程相比，設(shè) 備和基建投資大量節(jié)省，保守的計(jì)算，可以節(jié)省50%以上的設(shè)備和基建投資；物流得到充 分簡化，噸鋼能耗低；在傳統(tǒng)的鋼鐵廠，各個工藝環(huán)節(jié)的物流非常繁忙，含鐵物流歷經(jīng)數(shù) 次的升溫降溫，損失大量的物理熱，新的直接煉鋼工藝只有一座爐子，非常緊湊，物流簡 單有序，而且避免了鐵水在運(yùn)輸過程中的溫度損失，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的直接化和自動控制， 是新一代智能鋼鐵廠，采用本發(fā)明后，鋼鐵廠的面貌發(fā)生重大改變。


本發(fā)明的裝置簡示流程圖見附圖1。 l是粉礦輸送床，在這里粉礦被預(yù)熱預(yù)還原。2是 上料裝置。3是還原性氣體噴槍。4是氣相區(qū)二次燃燒氧槍。5是直接煉鋼爐。6是直接煉 鋼爐出渣口。 7是直接煉鋼爐出鋼口。 8是底吹攪拌氣體透氣磚。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于此。 實(shí)施例1:
本發(fā)明的直接煉鋼設(shè)備，包括粉礦輸送床a)、上料裝置(2)、還原性氣體噴槍(3)、 氣相區(qū)二次燃燒氧槍(4)、直接煉鋼爐(5)、直接煉鋼爐出渣口 (6)、直接煉鋼爐出鋼口 (7);直接煉鋼爐(5)是桶形爐子，縱剖面如圖l所示。直接煉鋼爐(5)包括耐材系統(tǒng)， 水冷系統(tǒng)，廢氣處理和余熱回收系統(tǒng)。
在直接煉鋼爐的上方有輸送床設(shè)備(1)，輸送床設(shè)備(1)通過上料裝置(2)與直接 煉鋼爐(5)相連；還原性氣體噴槍(3)插入渣區(qū)，氣相區(qū)二次燃燒氧槍(4)插入到直接 煉鋼爐上方的氣相空間，直接煉鋼爐出渣口 (6)位于直接煉鋼爐外側(cè)爐墻中部，在直接煉 鋼爐外側(cè)爐墻上開有直接煉鋼爐虹吸出鋼口 (7)。
所述的直接煉鋼爐還包括底吹攪拌氣體透氣磚(8);底吹攪拌氣體透氣磚(8)位于直 接煉鋼爐爐底。
將鐵精礦粉和石灰石、白云石混合在一起，它們的配比根據(jù)這幾種物料在冶煉過程中 渣的成分并通過物料衡算來確定， 一般取渣的堿度為1 1.5， Al203 5% 18%， Mg05% 10%, Fe0 10%以下。用球磨機(jī)細(xì)磨得到小于40ym的微粉，將該微粉在輸送床1內(nèi)用直接煉鋼爐 的改質(zhì)后的廢氣預(yù)熱預(yù)還原，該微粉預(yù)熱后的溫度是300 60(TC，預(yù)還原率是10 30%。
將預(yù)熱預(yù)還原后的鐵精礦粉用N2作為載氣通過水冷噴槍2噴入到直接煉鋼爐內(nèi)渣鐵浴 中，直接煉鋼爐內(nèi)的預(yù)先已形成一個渣鐵熔池，渣層厚度在約10 1000mm，鐵水熔池厚度 約10 2000mm，鐵精礦粉和熔劑的混合物加入后，很快溶解進(jìn)入渣中(不到一分鐘時間)， 同時用天然氣噴槍3向渣層吹入天然氣，天然氣高溫下裂解生成氫氣和碳，氫氣和碳還原含F(xiàn)eO渣，得到碳含量小于1.3%的鋼水。
直接還原反應(yīng)產(chǎn)生了大量的CO氣體，在渣中形成泡沫渣，同時充滿了直接煉鋼爐的上 部空間。用水冷氧槍4向直接煉鋼爐的上部空間吹入氧氣，以燃燒還原反應(yīng)產(chǎn)生的C0，產(chǎn) 生高溫廢氣；二次燃燒產(chǎn)生的熱量以輻射和熱傳導(dǎo)的方式傳遞給反應(yīng)區(qū)。在渣鐵浴中由于 物料噴吹濺起的渣鐵滴吸收了二次燃燒的熱量，在落回熔池后即將二次燃燒熱量帶回熔池。
直接煉鋼爐5內(nèi)的廢氣先冷卻回收物理熱，用于發(fā)電，然后用于鐵礦微粉的預(yù)熱預(yù)還 原。直接煉鋼爐5有出渣口6和出鋼口7，生產(chǎn)的鋼水和渣分別直接流出。得到的粗鋼水成 分C 0. l 0.8%，Si、 Mn<0. 05%，S、 P<0.04%，經(jīng)過后續(xù)的爐外精煉和脫氧合金化工序 即可得到合格的鋼水。 實(shí)施例2:
將鐵精礦粉和部分含鐵塊礦以及石灰石、白云石混合在一起，它們的配比根據(jù)這幾種 物料在冶煉過程中渣的成分并通過物料衡算來確定， 一般取渣的堿度為1 1.5， Al203 5% 18%, Mg0 5% 10%, FeO 10%以下。然后將混合物料通過螺旋給料器2裝入直接煉鋼爐5內(nèi)。 直接煉鋼爐5內(nèi)預(yù)先留有厚度為100 800rnrn的鐵水熔池，鐵精礦粉與熔劑很快形成液態(tài)混 合物渣層，同時用焦?fàn)t煤氣噴槍3向渣層吹入焦?fàn)t煤氣，焦?fàn)t煤氣還原含F(xiàn)eO渣，得到碳 含量小于1.3%的鋼水。
在直接煉鋼爐的上部空間，還原反應(yīng)產(chǎn)生了大量CO，用水冷氧槍4吹氧，CO二次燃燒 為厚渣層的還原反應(yīng)提供了部分熱量。在直接煉鋼爐5中通過底吹攪拌氣體透氣磚8底吹 N2攪拌熔池，為鐵水中C還原渣中鐵氧化物創(chuàng)造動力學(xué)條件。
鋼水從虹吸出鋼口不斷流出，產(chǎn)生的渣通過出渣口不斷流出。得到的粗鋼水成分C 0. 15 0. 7%,Si、 Mn<0.05%,S、 P<0.04%，經(jīng)過后續(xù)的爐外精煉和脫氧合金化工序即可 得到合格的鋼水。直接煉鋼爐內(nèi)的廢氣經(jīng)冷卻回收物理熱，用于發(fā)電。 實(shí)施例3
將經(jīng)過細(xì)磨預(yù)還原的鐵礦粉和石灰石、白云石混合在一起，它們的配比根據(jù)這幾種物 料在冶煉過程中渣的成分并通過物料衡算來確定，一般取渣的堿度為1 1.5，A1203 5% 18%， MgO 5% 10%， FeO 10%以下。其它同實(shí)施例2。 實(shí)施例4
含鐵球團(tuán)礦和含鐵塵泥，和石灰石、白云石混合在一起，它們的配比根據(jù)這幾種物料 在冶煉過程中渣的成分并通過物料衡算來確定， 一般取渣的堿度為1 1.5， Al203 5% 18%， MgO 5% 10%， Fe0 10%以下。然后將混合物料通過上料裝置2裝入直接煉鋼爐5內(nèi)。直接 煉鋼爐5內(nèi)預(yù)先留有厚度為100 800mrn的鐵水熔池，鐵精礦粉與熔劑很快形成液態(tài)混合物 渣層，同時用還原性氣體噴槍3向渣層吹入天然氣與焦?fàn)t煤氣的混合物，天然氣與焦?fàn)t煤 氣的混合物還原含F(xiàn)eO渣，得到碳含量小于1.3%的鋼水。其它同實(shí)施例2。
權(quán)利要求
1.一種直接煉鋼工藝，包括下列步驟1)直接煉鋼爐內(nèi)預(yù)先形成一個鐵熔池，或者是渣鐵混合的熔池，溫度在1400℃以上；2)含鐵物料和熔劑被裝入到直接煉鋼爐內(nèi)，加入的含鐵物料很快溶解進(jìn)入渣中，向渣層吹入還原性氣體，還原性氣體還原含F(xiàn)eO渣，得到碳含量小于1.3％的鋼水；3)向直接煉鋼爐渣層上方的空間內(nèi)吹入氧氣或500～1200℃的熱空氣以燃燒還原反應(yīng)產(chǎn)生的CO；產(chǎn)生高溫廢氣；4)鋼水和爐渣從直接煉鋼爐內(nèi)的虹吸出鋼口和出渣口直接流出。
2. —種如權(quán)利要求1所述的直接煉鋼工藝，其特征是，步驟2)所述含鐵物料選自含鐵 粉礦、含鐵塊礦、含鐵球團(tuán)礦、經(jīng)過細(xì)磨預(yù)還原的鐵礦粉、氧化鐵皮、和/或含鐵塵泥中的 一種或幾種；步驟2)所述熔劑為生石灰和白云石。
3. —種如權(quán)利要求1所述的直接煉鋼工藝，其特征是，步驟2)所述含鐵物料和熔劑可 以用皮帶上料機(jī)加入、用螺旋給料器加入、或用N2作載氣的噴槍噴入。
4. 一種如權(quán)利要求1所述的直接煉鋼工藝，其特征是，步驟2)所述還原性氣體為天然 氣、焦?fàn)t煤氣或天然氣與焦?fàn)t煤氣的混合物。
5. —種如權(quán)利要求1所述的直接煉鋼工藝，其特征是，步驟3)中從直接煉鋼爐的底 部吹入N2氣攪拌熔池。
6. —種如權(quán)利要求l所述的直接煉鋼工藝，其特征是，將鐵礦粉進(jìn)行細(xì)磨預(yù)熱預(yù)還原 后加入到直接煉鋼爐中進(jìn)行直接煉鋼，鐵礦粉和石灰石混合細(xì)磨至40微米以下，在輸送床 設(shè)備中用直接煉鋼爐的改質(zhì)后的廢氣預(yù)熱預(yù)還原。
7. —種直接煉鋼設(shè)備，包括粉礦輸送床(1)、上料裝置(2)、還原性氣體噴槍(3)、 氣相區(qū)二次燃燒氧槍(4)、直接煉鋼爐(5)、直接煉鋼爐出渣口 (6)、直接煉鋼爐出鋼口(7);直接煉鋼爐(5)是桶形爐子，包括渣區(qū)和鐵水區(qū)。在直接煉鋼爐的上方有輸送床設(shè)備 (1)，輸送床設(shè)備(1)通過上料裝置(2)與直接煉鋼爐(5)相連；還原性氣體噴槍(3) 插入渣區(qū)，氣相區(qū)二次燃燒氧槍(4)插入到直接煉鋼爐上方的氣相空間，直接煉鋼爐出渣 口 (6)位于直接煉鋼爐外側(cè)爐墻中部，在直接煉鋼爐外側(cè)爐墻上開有直接煉鋼爐出鋼口 (7)。
8. —種如權(quán)利要求7所述的直接煉鋼設(shè)備，其特征是，所述的直接煉鋼爐還包括底吹 攪拌氣體透氣磚(8);底吹攪拌氣體透氣磚(8)位于直接煉鋼爐爐底。
9. 一種如權(quán)利要求7所述的直接煉鋼設(shè)備，其特征是，直接煉鋼爐(5)包括耐材系 統(tǒng)，水冷系統(tǒng)，廢氣處理和余熱回收系統(tǒng)。
10. —種如權(quán)利要求7所述的直接煉鋼設(shè)備，其特征是，所述上料裝置(2)選自用 N"乍為載氣的噴槍、螺旋給料器或皮帶上料機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鐵礦石氣體還原直接煉鋼工藝，先將鐵礦石或預(yù)還原礦粉加入渣鐵浴中，鐵礦石或預(yù)還原礦粉溶解入渣，向渣層吹入還原性氣體，還原性氣體還原含F(xiàn)eO渣，得到碳含量小于1.3％的鋼水。還原反應(yīng)產(chǎn)生的CO主要用于二次燃燒，以補(bǔ)償還原反應(yīng)所需的熱量，廢氣用于預(yù)熱和預(yù)還原(鐵礦物在很弱的還原性氣氛下即可發(fā)生預(yù)還原)。本發(fā)明充分利用了還原性氣體不會向鋼液滲碳、滲硅的特點(diǎn)，僅用一座直接煉鋼爐實(shí)現(xiàn)由含鐵礦物生產(chǎn)鋼水，本發(fā)明的生產(chǎn)率高，噸鋼能耗低，設(shè)備和基建投資節(jié)省，物流得到充分簡化，而且避免了鐵水在運(yùn)輸過程中的溫度損失，易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的連續(xù)化和自動控制。
文檔編號C21C5/00GK101684507SQ20081014008
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月24日
發(fā)明者勇 周, 張勝生, 杰 董 申請人:萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司