[发明专利]一体式还原炼铁炉及一体式还原炼铁工艺

权利要求书

1.一种一体式还原炼铁炉，包括封闭炉体（1），其特征是：炉体上设有排出气体的排气口（12），炉体内依次排列若干还原室，还原室侧壁上设有至少一个出气口（11），每两个还原室之间形成半封闭空腔（8）。

2.根据权利要求1所述的一体式还原炼铁炉，其特征是：还原室的上端设有进料口（9），下端设有出料口（10），进料口和出料口均位于炉体的外部；还原室和炉体内均设有耐火材料；所述出气口位于还原室侧壁中上部，每个还原室设有三个出气口；所述排气口位于靠近最后一个还原室的位置。

3.一种一体式熔融还原炼铁工艺，其特征是：采用权利要求1的一体式还原炼铁炉进行炼铁，包括以下步骤：

（1）将铁矿粉、原煤和溶剂混合均匀，简单成型后成为含碳铁氧化物球团，烘干，作为炉料备用；

（2）保持一体式还原炼铁炉整体温度为1150-1200℃，还原室从一端到另一端记为第一还原室、第二还原室、……、第n还原室，炉体温度稳定后将炉料加入第一还原室，炉料在其中发生高温熔融还原反应，待反应稳定后，向第二还原室中加入炉料，同时向第一还原室与第二还原室之间的空腔中通入助燃气体，使第一还原室溢出的可燃气体燃烧放热供第二还原室使用；

（3）第二还原室反应稳定后，将炉料加入第三还原室，并同时向第二还原室与第三还原室之间的空腔通助燃气体，使第二还原室溢出的可燃气体燃烧放热供第三还原室使用，依次进行反应直至第n-1还原室反应稳定后，将炉料加入第n还原室，并同时向第n-1还原室与第n还原室之间的空腔通助燃气体，使第n-1还原室溢出的可燃气体燃烧放热供第n还原室使用；

（4）每个还原室反应后得铁水，铁水从出料口倒出进行水淬得粗制生铁和炉渣。

4.根据权利要求3所述的一体式熔融还原炼铁工艺，其特征是：步骤（1）中，所述溶剂为石灰石，铁矿粉、原煤和溶剂的质量比为：8.5-9.5：0.25-0.35：0.55-0.65，铁矿粉、原煤和溶剂的粒度均小于15mm；步骤（2）和（3）中，所述助燃气体为空气或氧气。

5.根据权利要求3所述的一体式熔融还原炼铁工艺，其特征是：反应过程中保持第一还原室后的还原室的反应温度为1350-1400℃，若可燃气体燃烧放热达不到此温度，则向相应的空腔中通入煤气。

6.根据权利要求3所述的一体式熔融还原炼铁工艺，其特征是：反应产生的高温气体由排气口排出，排出的气体用于干燥炉料或者进入还原室间的空腔燃烧放热。

7.一种一体式直接还原炼铁工艺，其特征是：采用权利要求1的一体式还原炼铁炉进行炼铁，包括以下步骤：

（1）将铁矿粉、原煤和溶剂混合均匀，简单成型后成为含碳铁氧化物球团，作为炉料备用；

（2）保持一体式还原炼铁炉整体温度为800-1000℃，还原室从一端到另一端记为第一还原室、第二还原室、……、第n还原室，炉体温度稳定后将炉料加入第一还原室，炉料在其中发生直接还原反应，待反应稳定后，向第二还原室中加入炉料，同时向第一还原室与第二还原室之间的空腔中通入助燃气体，使第一还原室溢出的可燃气体燃烧放热供第二还原室使用；

（3）第二还原室反应稳定后，将炉料加入第三还原室，并同时向第二还原室与第三还原室之间的空腔通助燃气体，使第二还原室溢出的可燃气体燃烧放热供第三还原室使用，依次进行反应直至第n-1还原室反应稳定后，将炉料加入第n还原室，并同时向第n-1还原室与第n还原室之间的空腔通助燃气体，使第n-1还原室溢出的可燃气体燃烧放热供第n还原室使用；

（4）每个还原室反应后得海绵铁，从出料口倒出。

8.根据权利要求9所述的工艺，其特征是：步骤（1）中，所述溶剂为石灰石，铁矿粉、原煤和溶剂的质量比为：8.0-9.0：0.15-0.25：0.45-0.55，铁矿粉、原煤和溶剂的粒度均小于15mm；步骤（2）和（3）中，所述助燃气体为空气或氧气。

9.根据权利要5所述的一体式熔融还原炼铁工艺，其特征是：反应过程中保持第一还原室后的还原室的反应温度为1000-1200℃，若可燃气体燃烧放热达不到此温度，则向相应的空腔中通入煤气。

10.根据权利要求5所述的一体式熔融还原炼铁工艺，其特征是：反应产生的高温气体由排气口排出，排出的气体用于干燥炉料或者进入还原室间的空腔燃烧放热。