專利名稱：一種鋼鐵冶煉生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高爐、化鐵爐和電弧豎爐及鋼鐵冶煉生產(chǎn)工藝。
目前國內(nèi)外直接還原通常都是在液相線以下，通過固一氣相反應(yīng)或固一固相反應(yīng)使鐵礦材料中的Fe2O3金屬化為固態(tài)金屬鐵。為了改進化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)條件，F(xiàn)astmet工藝的初衷僅僅是首先將含鐵量為67％的篩分細礦粉和作為還原劑的非焦煤粉再加上粘結(jié)劑均勻混合后制成一種“含碳球團”，加入轉(zhuǎn)底窯爐生產(chǎn)直接還原鐵。由于在球團內(nèi)部，碳(煤)一氧(礦粉Fe2O3中的氧)接觸相界面足夠大以及不論是球團內(nèi)部還是球團之間均具有充分的氣一固相反應(yīng)空間，當加熱到1300-1500℃時，僅需要6-10min，就能完成還原反應(yīng)，將球團金屬化為固態(tài)直接還原鐵，生產(chǎn)效率比較高。進一步加熱還能將直接還原鐵液化為含鐵量高達98-99％，含碳量卻很低的“Fastmet鐵水”，由于“脈石”以液態(tài)渣的方式被分離出去，這種“低碳鐵水”實際上已經(jīng)成為可供鋼包精煉爐直接使用的“粗煉鋼水”，從而有可能省略掉常規(guī)的粗煉環(huán)節(jié)，例如氧氣轉(zhuǎn)爐(主要的冶煉功能是脫碳)和電弧爐(主要的治煉功能是熔化)等。鋼鐵冶煉過程有可能被大大縮短。這種Fastmet鐵水或稱Fastmet鋼水在鋼包精煉爐內(nèi)進行脫硫和少事加熱之后，與其他粗煉設(shè)備所提供的粗煉鋼水并沒有原則上的區(qū)別，而脫硫和加熱升溫過程，又正是常規(guī)LF鋼包精煉爐的特長功能，因此也不會過分加重精煉爐的負擔(dān)。只不過當原料含磷較高時才需要增加一些脫磷的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。由于Fastmet工藝所生產(chǎn)的“鐵水”溫度較底，就不可能象氧氣轉(zhuǎn)爐那樣配加一定量的冷廢鋼。因此，F(xiàn)astmet-LF生產(chǎn)工藝，即“用Fastmet球團通過Fastmet鐵水裝置生產(chǎn)可供鋼包精煉爐直接使用的粗煉鋼水工藝”，實際應(yīng)用范圍將受到一定程度的限制，另外，這種Fastmet鐵水裝置還必須能同時滿足固態(tài)球團金屬化和金屬化直接還原鐵進一步液化的要求，前者要求剛性承載性能，后者要求高溫耐火性能。用來生產(chǎn)固態(tài)直接還原鐵的常規(guī)Fastmet轉(zhuǎn)底窯爐已很難同時滿足對這兩種性能的要求。
本發(fā)明的目的是提供了一種鋼鐵冶煉生產(chǎn)工藝，將含碳球團直接加入電弧豎爐、化鐵爐或和高爐中，工藝簡便，節(jié)能降耗。
為了達到上述的任務(wù)，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案將含碳球因和廢鋼直接加入到豎爐電爐生產(chǎn)鋼水或直接加入到化鐵爐或高爐中生產(chǎn)鐵水。把廢鋼預(yù)熱結(jié)構(gòu)同電弧熔化的常規(guī)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的電弧豎爐，節(jié)能效果明顯，并獲得廣泛的應(yīng)用，在沙鋼，這種爐子已充分顯示出它的優(yōu)越性。連續(xù)電弧豎爐由于把電極移到廢鋼料柱中軸，節(jié)能效果進一步提高，熔化率最高達384t/h，已經(jīng)與大型常規(guī)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐(BOF)相當，電耗最低僅186kWh/t，電極消耗最低為0.8kg/t。這種爐子具有一個筒型“料柱”，可以配用廢鋼鐵、生鐵塊、海綿鐵、熱壓鐵。由于在“料柱”中同樣具有一個1300-1500℃的溫度段，因此，配用含碳球團，使球團金屬化，并隨著進入更高的溫度段而液化為金屬鐵水，一種能稀釋廢鋼中有害殘余元素的優(yōu)質(zhì)“鐵水”。在電弧豎爐中直接應(yīng)用含碳球團，實質(zhì)上是將直接還原過程合并到廢鋼熔化過程中來，在一種冶金設(shè)備中同時完成兩種以上的冶金過程。為了在化鐵爐或高爐中的塊狀帶用非焦代用材料取代焦炭，在球團中預(yù)先混入代焦材料并直接將含碳球團象常規(guī)爐料那樣加入高爐，將是更簡便、更經(jīng)濟的代焦技術(shù)。當這種含碳球團流動運行到接近軟熔帶時，借助于自已所攜帶的碳質(zhì)組分能夠直接進行還原反應(yīng)，從而在一定程度上取代了焦炭作為“還原劑”的冶金功能。再加上用噴吹代焦材料取代焦炭“熱原”燃燒等功能，留給焦炭的有效技術(shù)功能只剩下透氣、透液和骨架支撐作用。為了維護和充分發(fā)揮焦炭在高爐中的透氣、透液和骨架支撐等不可替代的優(yōu)勢功能，還應(yīng)及時進行補焦，只要控制得當，傳統(tǒng)所說的焦比將有可能突破250kg/t鐵水的極限。無論是噴吹代焦材料還是使用含碳球團，在宏觀上與直接還原工藝相比都是既簡便又不影響生產(chǎn)率的有效降焦技術(shù)手段。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點顯著地改善爐況順行，提高生產(chǎn)率，降低焦比，延長爐襯壽命和優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，工藝簡便，能耗省、效率高、產(chǎn)品質(zhì)量更能準確地滿足用戶需要，所以節(jié)能降耗顯著，具有顯著的社會和經(jīng)濟效益。


圖1為一種鋼鐵冶煉生產(chǎn)工藝流程方框圖。
下面結(jié)合流程方框圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
將原煤或其他碳質(zhì)材料從原煤倉1加入中速磨2進行研磨，在研磨過程所需熱能由燃燒爐3供給，磨成煤粉后經(jīng)過布袋4過濾。并進入煤粉倉7，過濾后的氣體6經(jīng)引風(fēng)機5排入大氣。然后煤粉和來自精礦粉侖8的精礦粉及粘結(jié)劑9共同進入造球機10造球團，造好的球團進入干燥機11干燥，干燥后的球團經(jīng)過篩分設(shè)備12進行篩分，將剩余的粉粒返回到造球機10中繼續(xù)造球，造好的球團進入球團倉13。再將球團倉13中的含碳球團和其它物料14直接加入到豎爐15中生產(chǎn)鋼水或鐵水，然后精煉，連鑄、軋鋼。
權(quán)利要求
一種鋼鐵冶煉生產(chǎn)工藝，其步驟是煤粉和精礦粉及粘結(jié)劑共同進入造球機造球團，球團進入干燥機干燥，造好的球團進入球團倉，其特征在于球團倉中的含碳球團直接加入到豎爐中生產(chǎn)鋼水或鐵水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼鐵冶煉生產(chǎn)工藝,將煤粉和精礦粉及粘結(jié)劑共同進入造球機造球團,然后將球團進入干燥機干燥,造好的球團進入球團倉,再將球團倉中的含碳球團直接加入到豎爐中生產(chǎn)鋼水或鐵水。本發(fā)明工藝簡便,能耗省,效率高,產(chǎn)品質(zhì)量更能準確地滿足用戶需要,具有顯著的社會和經(jīng)濟效益。
文檔編號C21B13/02GK1178247SQ9710916
公開日1998年4月8日 申請日期1997年7月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月17日
發(fā)明者劉馭麗, 馬國芳 申請人:劉馭麗