一步法炼铁炼钢工艺及其设备制造技术

一种一步法炼铁炼钢新工艺，它是将经直接还原的热铁球团投入炼铁、炼钢两用炉，同时配以煤及渣料，先进行低压吹氧熔炼，实施炼铁；随后再进行高压吹氧、底吹搅拌，实施炼钢，最后排渣、出钢；接着再向炼铁、炼钢两用炉投入直接还原的热球团，配以煤及渣料，循环上述操作，即实现本发明专利技术一步法炼铁炼钢新工艺。本发明专利技术工艺流程合理、可行，实现了无高炉炼铁和非转炉炼钢，并实现炼铁、炼钢的有效结合，其占地面积少，设备投资省，热能利用率高，耗能低，吨钢耗能较传统工艺吨钢综合耗能降低６０－７０％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属冶炼技术范围，涉及铁及钢的冶炼技 术，特别是一种一步法炼铁炼钢新工艺及其设备。
技术介绍
现有技术中，炼铁和炼钢不仅在工艺上不同， 而且是在不同的设备中进行的。炼铁主要还是沿用传统的高炉 炼铁工艺。这种髙炉炼铁工艺， 一是需要烧结，二是需要高炉， 虽然直接还原和熔炼都是在髙炉内进行，但是高炉需要的温度 较髙，通常都在1430-1800摄氏度，并且需要大量的焦炭，其化学反应多为间接吸热反应，因此高炉炼铁工艺不仅设备投资 大，而且耗能高。为解决高炉炼铁工艺所存在的上述弊端，现 有技术中便出现了一种无髙炉炼铁工艺。就目前来看，这种工 艺虽然实现了无高炉冶炼，但其只能使用块矿，而不能使用粉 矿，难以形成规模化生产，产量较低，并且耗能高的问题未能很好的解决。本申请人申请号为200820188059.8的专利申请， 曾公开了 "一种无高炉炼铁炉"，该炼铁炉有一炉体，其主视成 长轴为水平向的椭圆形，俯视成圆形，顶部设有加料口，并设 有常闭双扇翻板式活门；炉体的底部设有储铁槽，储铁槽的上 部设有出铁口；炉体的偏下部设有除渣口，中部前面和后面各 设有可使煤、氧在炉内产生旋流的斜向喷煤口和喷氧口，两侧各设有至少2个与喷煤、喷氧口斜向一致的热风口，且与所说喷煤口和喷氧口于炉体中部周圈均部；炉体的偏上部两侧各设 有一个排烟口。这种炼铁炉虽然可较好的实现无高炉炼铁，并 且投资少，热能利用率高，耗能低，熔炼速度快，效率高。但 是它只能用于炼铁，而不能用于炼钢。炼钢普遍使用的设备主要是转炉。转炉炼钢虽然成本较低，但它具有如下的缺陷1、 一次性投资高，配套设备多，操作程序复杂，危险性大；2、出 钢前不能单独排渣，顶吹时钢水液面成"凹"字形，其流动性 差；3、不能与炼铁工艺形成有效的结合。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种一步法炼铁炼钢新工 艺及其用于本专利技术工艺的炼铁、炼钢两用炉和二氧化碳还原炉， 用以有效地克服现有技术所存在的上述弊端。本专利技术的目的是 在现有技术的基础上改进实现的一、本专利技术一步法炼铁炼钢新工艺，它包括铁球团烘干、 直接还原，其要点在于是将经直接还原的热铁球团投入本专利技术 的炼铁、炼钢两用炉，同时配以煤及渣料，先进行中低压吹氧 熔炼，实施炼铁过程；随后再进行高压吹氧、底吹搅拌，实施 炼钢过程，最后排渣、出钢；接着再向炼铁、炼钢两用炉投入 直接还原的热球团，配以煤及渣料，循环上述操作，即实现本 专利技术一步法炼铁炼钢新工艺。为使炼钢过程所释放的热能得以充分有效的利用，还可以 将炼铁、炼钢两用炉排出的高温烟气通过管道先引入本专利技术的二氧化碳还原炉，使烟气中的C02还原成CO，然后通过管道输 送至铁球团的直接还原炉，将其热能再行利用，也可以将其一 部分引至水封煤气柜。二、 本专利技术工艺的炼铁、炼钢炉，它有一炉体，其主视成 长轴为水平向的椭圆形，俯视成圆形，顶部设有加料口及常闭双扇翻板式活门；炉体的底部设有储铁槽，储铁槽的上部设有 出铁口；炉体的偏下部设有除渣口，中部设有可使氧气在炉内 旋流的若干斜向吹氧口，炉体的偏上部设有排烟口，其特征在 于所说吹氧口分为中低压吹氧口和高压吹氧口 ，并且在炉体圆 周相间均部，所说储铁槽的两侧各设有一个吹氮吹氩口 。三、 本专利技术工艺的二氧化碳还原炉，其特征在于它由相连 通的上仓和下仓组成，上仓的底部设有炉箅，上部设有加煤口， 顶部设有排气口；下仓底部设有排尘口，上、下仓的连接部设 有进气口。本专利技术工艺流程合理、可行，它既实现了无高炉炼铁，又 实现了非转炉炼钢，并且实现了炼铁、炼钢的有效结合，其占 地面积少，设备投资省，同时摆脱了传统炼铁对焦炭的依赖， 热能利用率高，耗能低，吨钢耗能较传统工艺吨钢综合耗能降 低60-70%;本专利技术工艺的设备炼铁、炼钢两用炉设计合理，为 本专利技术工艺解决了钢、铁的同炉冶炼问题；其二氧化碳还原炉 设计合理，结构简单，不仅可以实现炼铁、炼钢烟气中的C02 还原，而且可使炼铁、炼钢的的余热得以重复利用，同时将粉尘滤除。附图说明图1是本专利技术工艺实施例设备示意图 图2是本专利技术工艺炼铁、炼钢两用炉的主视图 图3是炼铁、炼钢两用炉的俯视图 图4是炼铁、炼钢两用炉的立体图 图5是本专利技术工艺二氧化碳还原炉的主视图 具体实施例方式附图给出了本专利技术的具体实施方式，下面 通过实施例对本专利技术进行详细说明实施例h本专利技术工艺，包括铁球团烘千、直接还原，如图 l所示，该铁球团的烘干、直接还原是在本申请人专利申请号为 200810140107.0，名称为"一种无高炉炼铁新工艺"中公开的 烘干、直接还原炉中进行的，铁球团运载台车5由顶缸机6推 动进入烘干炉7实施铁球团烘干，再由顶缸机10推动进入直接 还原炉9实施直接还原，然后从直接还原炉9中推出，将经直 接还原的热铁球团投入炼铁、炼钢炉两用炉3，同时配以吨铁 60-100公斤无烟煤块及渣料，先进行中低压吹氧熔炼，实施炼 铁过程；随后液面再进行同一方向的高压吹氧、底吹搅拌，使 液面旋转等，实施炼钢过程，最后排渣、出钢；接着再向炼铁、 炼钢两用炉3投入直接还原的热球团，配以煤及渣料，循环上 述操作；同时将炼铁、炼钢两用炉3排出的高温烟气通过管道2 先引入二氧化碳还原炉1，使烟气中的C02还原成CO,然后通 过管道4及其支管8输送至铁球团的直接还原炉9，将其热能再行利用，即实现本专利技术一步法炼铁炼钢新工艺。实施例2:本专利技术工艺的炼铁、炼钢两用炉3如图2、图3、 图4所示，图中3-2是炉体，其主视成长轴为水平向的椭圆形， 俯视成圆形，顶部设有加料口及常闭双扇翻板式活门3-6;炉体 3-2的底部设有储铁槽3-8，储铁槽3-8的上部设有出铁口 3-9;炉 体3-2的偏下部设有除渣口 3-3，中部设有可使氧气在炉内旋流的 若干斜向吹氧口，所说吹氧口分为中低压吹氧口 3-4和高压吹氧 口 3-7，并且在炉体圆周相间均部，分别用于中低压吹氧炼铁和高 压吹氧炼钢，炉体3-2的偏上部设有排烟口 3-5，所说储铁槽的两 侧各设有一个吹氮吹氩口 3-1，用于炼钢时底吹搅拌。实施例3:本专利技术工艺的二氧化碳还原炉1如图5所示，它 由相连通的上仓1-3和下仓1-2组成，上仓1-3用于盛装二氧化碳 还原用的煤炭和脱硫用的石灰石，通过上仓1-3上部设置的加煤 口 1-4加入，上仓1-3的底部设有炉箅1-6，顶部设有排气口 1-5; 下仓l-2底部设有排尘口 1-1，上、下仓的连接部设有进气口 1-7。权利要求1、一种一步法炼铁炼钢新工艺，它包括铁球团烘干、直接还原，其要点在于是将经直接还原的热铁球团投入本专利技术的炼铁、炼钢两用炉，同时配以煤及渣料，先进行中低压吹氧熔炼，实施炼铁过程；随后再进行高压吹氧、底吹搅拌，实施炼钢过程，最后排渣、出钢；接着再向炼铁、炼钢两用炉投入直接还原的热球团，配以煤及渣料，循环上述操作，即实现本专利技术一步法炼铁炼钢新工艺。2、 根据权利要求1所述的炼铁炼钢新工艺，其特征在于所说 的炼铁、炼钢两用炉，其排出的高温烟气通过管道先引入本专利技术 的二氧化碳还原炉，使烟气中的C02还原成CO,然后再通过管道 输送至铁球团的直接还原炉。3、 一种按照权利要求1所述工艺的炼铁、炼钢两用炉，它有 一炉体(3-2)，其主视成长轴为水平向的椭圆形，俯视成圆形， 顶部设有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一步法炼铁炼钢新工艺，它包括铁球团烘干、直接还原，其要点在于是将经直接还原的热铁球团投入本专利技术的炼铁、炼钢两用炉，同时配以煤及渣料，先进行中低压吹氧熔炼，实施炼铁过程；随后再进行高压吹氧、底吹搅拌，实施炼钢过程，最后排渣、出钢；接着再向炼铁、炼钢两用炉投入直接还原的热球团，配以煤及渣料，循环上述操作，即实现本专利技术一步法炼铁炼钢新工艺。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢传一，
申请(专利权)人：邢传一，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]