[发明专利]回转窑煤基直接还原增氧熔分炉短流程铁水生产工艺

权利要求书

1.回转窑煤基直接还原增氧熔分炉短流程铁水生产工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：

步骤一：将铁精矿与粘结剂按质量比为100：2～4的比例进行配料及混合后，采用圆筒制粒机制成含水质量比为10～12%、粒度为3～5mm的粒状物料，同时在制粒过程中配入生产过程中产生的除尘灰；

步骤二：所述的粒状物料加入到回转窑内，在回转窑预热带内经过预热，所述预热温度为400-450℃，预热时间为4-5min后，铁矿石开始与碳进行还原反应，当温度达到1000～1100℃后，铁矿石开始剧烈还原；

步骤三：当铁矿石在回转窑内高温段还原反应进行到30-60min时，还原反应速度降低，此时将粒状物料质量比为20-35%的低煤阶煤通过喷枪采用压缩空气喷入到回转窑内中后段，低煤阶煤在回转窑内与高温物料接触；

步骤四：所述回转窑内热解的煤气在料层内部往上流动并在逸出料层的过程中与铁矿石接触，可使铁矿石得到进一步还原；

步骤五：从回转窑出料端排出的900-950℃的高温还原物料与残炭的混合物，以喷吹载气为氮气的作用下喷入到增氧熔分炉中，同时以喷吹载气为空气的作用下将石灰石、高品位矿或氧化铁皮中的一种或多种喷入到增氧熔分炉内，所述喷入的石灰石、高品位矿或氧化铁皮中的一种或多种占高温还原物料的质量比为10%-20%，并将富氧热风吹入炉内；

步骤六：在增氧熔分炉中，由于熔池内溶解碳在高温下快速将氧化铁还原成铁，铁浴内还原所需的热量，由1200℃的富氧35%的热风带入的物理热和其与CO二次燃烧产生的化学热，通过三种途径进入铁浴：喷嘴的气流运动与熔融渣铁的对流传热；高温烟气热辐射传热；由于气流冲击溅起的熔融反应物吸收热量后落下并带入铁浴与熔融系统，这些热量供给矿粉熔化、还原和造渣过程所需；

步骤七：增氧熔分装置排出的高温炉渣，经雾化水喷淋冷却后，可得到粒化水渣；

步骤八：增氧熔分装置排出的高温铁水，铁水经脱硫和转炉脱碳后可得到钢水。

2.根据权利要求1所述的回转窑煤基直接还原增氧熔分炉短流程铁水生产工艺，其特征在于，所述步骤五中回转窑还原段温度控制在1000～1050℃，高温还原时间为60～90min。

3.根据权利要求1所述的回转窑煤基直接还原增氧熔分炉短流程铁水生产工艺，其特征在于，所述铁矿石还原过程中，从物料内部逸出的气体中含有一定的可燃成分，通过往回转窑中后段鼓入助燃空气使可燃成分燃烧，燃烧产生的热量供给回转窑自身利用。

4.根据权利要求1所述的回转窑煤基直接还原增氧熔分炉短流程铁水生产工艺，其特征在于，所述从回转窑入料端排出的600～700℃高温烟气进入到旋风除尘器中，随着烟气的旋转流动，烟气中颗粒粉尘在离心力及重力作用下下沉聚集，可使大部分粉尘沉积在旋风除尘器底部。

5.根据权利要求4所述的回转窑煤基直接还原增氧熔分炉短流程铁水生产工艺，其特征在于，从旋风除尘器排出的高温烟气进入到空气间接换热器中，与鼓风机鼓入的常温空气进行热交换，可使空气温度提高到500～550℃，烟气温度降低到250℃以下，预热后的空气作为回转窑的助燃空气进行利用，从空气间接换热器排出的烟气进入到布袋除尘器中进行除尘，除尘后的洁净烟气经抽烟机加压后进行排放。

6.根据权利要求1所述的回转窑煤基直接还原增氧熔分炉短流程铁水生产工艺，其特征在于，从增氧熔分炉顶部排出的高温烟气，通过炉顶烟罩温度从1450℃降至1000℃，高温烟气再经旋风除尘器除尘后进入到蓄热式换热器中，高温烟气与富氧空气进行热交换，产生的1150-1250℃高温空气供增氧熔分装置利用；高温烟气温度降低到250-350℃后从蓄热式换热器中排出，之后中温烟气再进入到余热锅炉中与常温水进行热交换，常温水吸热后产生低压蒸汽，蒸汽从余热锅炉中排出供用户利用，经余热锅炉冷却到100-200℃的烟气进入到布袋除尘器中除尘后进行排放。