直接使用煤炼铁的迪迈特炼铁方法及迪迈特炉技术

本发明专利技术是公开了一种直接使用煤炼铁的迪迈特炼铁方法，该方法的中所使用的炼铁炉为迪迈特炉；所述导出煤气的一路依次经过煤气除尘器、煤气调压器、煤气脱除ＣＯ↓［２］装置、煤气调温装置返回迪迈特炉，为迪迈特炉提供气体还原剂，所述导出煤气的另一路为用户提供；该迪迈特炉横断面为圆形或多边型的竖炉，炉壳内安装冷却器和耐火内衬；迪迈特炉内部设置多于两层炉箅子，迪迈特炉内自上而下分为直接还原室、煤气混合室和熔融还原室三个主要空间；在迪迈特炉下部沿炉子圆周分布设置共用的供氧风口或还原助燃原料喷吹口或专设喷吹口。该方法和设备适合非焦煤资源条件，彻底摆脱炼铁生产对焦炭的依赖。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冶金行业的金属冶炼技术，特别是涉及一种5 能够不用焦炭或者配合使用少量焦炭，其炼铁效果更佳，进行生铁冶炼的技术。
技术介绍
铁的主要生产方法主要分为两类，即高炉炼铁工艺和非高炉 炼铁工艺。10 1、到目前为止，传统的高炉炼铁工艺仍是铁的主要生产方法。由于高炉炼铁工艺具有技术成熟，经济指标良好，生产效率 高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大 部分。高炉工艺还原和融化全过程在一个反应器内完成，布置紧 凑，还原效率高、煤气利用合理。但是高炉必须使用焦炭是其最 15 显著的特征，也是其致命的缺点。2 、非高炉炼铁技术依据产品的形态不同可分为直接还原与 熔融还原两种方案。(1)、直接还原工艺方案直接还原是铁矿在不熔化、不造渣，在固态下还原为金属铁 20的工艺。按使用还原剂种类不同分为气基直接还原和煤基直接还原工艺。气基直接还原采用的还原剂主要有天然气、焦炉煤气、 合成气、煤制成气等。实现工业生产的气基直接还原工艺主要有MIDREX法(US37 346123)和HYL法。煤基直接还原工艺中最成熟、 工业化生产规模最大、最主要的工艺方法是回转窑法。回转窑法 5能耗高，单位生产能力投资高，运行费用高，生产规模难以扩大， 难以成为炼铁的主体工艺。直接还原工艺只去除铁矿中的氧，而不能去除铁矿中的杂 质，所以，对原燃料的要求苛刻是其共同特点。气基直接还原必 须有可作为还原剂的气体，而经济适用的还原气体供应往往受到 io限制。(2)、熔融还原工艺方案熔融还原以煤作为主要能源的特征是熔融还原发展重要动 力，尤其是世界焦煤资源紧缺突显了它的优势和巨大的吸引力， 发展熔融还原是钢铁工业，为了摆脱焦煤资源短缺对钢铁工业发15 展的羁绊，适应日益提高的环境保护要求，降低钢铁生产能耗， 开发了以非结焦煤为能源的非高炉炼铁技术，或称为非焦炼铁技 术。是当今钢铁冶金发展的前沿技术。熔融还原炼铁工艺熔融还原是以非焦煤而不是焦炭为能 源，铁铁矿在高温熔融状态下完成还原过程，获得液态铁水的工20 艺方法。根据反应器的设置可分为一步法和两步法两种工艺。一 步法即铁铁矿在一个反应器内完成还原、熔化、渣铁分离的全过 程，而没有预还原。如澳大利亚力拓为主开发的HISMELT工艺(CN07102252 )为一步法。二步法是炉料首先在预还原炉内进行 预还原，形成具有一定还原度的半成品再通过加料装置加入熔融 还原炉内进行最终还原和熔化、渣铁分离过程。预还原炉使用的 还原剂为熔融还原产生的煤气并经过降温和除尘处理。由奥钢联 s 开发的COREX工艺(CN1042185A)和(ZL87108012)是二步法。到目前为止，在数十种通过工业性试验的熔融还原工艺中，仅有C0REX工艺实现了工业化生产。熔融还原发展緩慢的主要原 因是一步法技术成熟程度还未达到大型工业化水平，生产过程中 高FeO渣对反应器耐火材料的过度侵蚀、二次燃烧的控制、传热10 效率以及大量高温尾气的利用等问题尚未得到满意的解决。已实 现了工业化生产的C0REX工艺还存在对原料、燃料的要求过于苛 刻，预还原(直接还原)和熔融还原在不同的容器内完成，熔融 还原煤气(中间煤气)需要降温、升温处理，中间环节多，工序 能耗高，单位产能投资与传统高炉炼铁系统比较没有明显优势，15 产品生产成本低于高炉铁水的预期还有待生产实践纟企-睑。而且未 能实现全煤作业，仍需使用部分焦炭。
技术实现思路
所要解决的主要技术问题是创设一种迪迈特炉。 本专利技术创设该迪迈特炉目的在于，提供一种称之为"迪迈特 20法"的炼铁工艺，使其适合非焦煤资源条件，彻底摆脱炼铁生产 对焦炭的依赖。101520本专利技术的另一目的在于，提供一种"迪迈特法"的炼铁工艺， 使其同时具备高炉的成熟、高效、节能的优点和熔融还原的环境 友好优点，可以取代传统高炉和现有熔融还原工艺。本专利技术的另一目的在于，提供一种在类似高炉的炉内内设 置炉箅子，通过该分隔件将迪迈特炉的内部空间分隔分成上部直 接还原室，中部煤气混合室和下部熔融还原室三个主要空间。该 分隔件的作用类似于高炉的焦炭夹层，即可以使混合还原气透过 并进入上部直接还原室，又可以使上部直接还原室内的炉料在可 控制的条件下进入下部熔融还原室。为解决上述技术问题和实现上述目的，本案是采用以下技术方案来实现的 一种直接使用煤炼铁的迪迈特炼铁法，该方法的 工艺流程为炼铁的铁矿石、还原剂按照原料比通过炉顶的上料 装置为炼铁炉供料，在炼铁炉的底部通过供氧设备为该炼铁炉提 供氧气，还原剂、铁矿、氧气三者在炉内进行氧化还原反应，炼 铁炉的顶部导出炼铁生成的导出煤气，炼铁炉的底部导出氧化还 原反应生成的水和炉渣或铁水，所述炼铁炉为迪迈特炉；所述导 出煤气的一路依次经过煤气除尘器、煤气调压器、煤气脱除C02 装置、煤气调温装置返回迪迈特炉，为迪迈特炉提供可燃气，所 述导出煤气的另一^^为用户提供； 一助燃剂喷吹装置为该迪迈特 炉的底部为其提供氧化还原反应的还原助燃原料。横断面为圆形或多边型的竖炉，炉壳内安装冷却器和耐火砖内衬；迪迈特炉内部多于两层炉箅子，迪迈特炉内自上而下分为直 接还原室、煤气混合室和熔融还原室三个主要空间；在迪迈特炉 下部沿炉子圆周分布设置共用的供氧风口或还原助燃原料喷吹 口或专设喷吹口在炉箅子上设有使直接还原室内的炉料进入熔 5 融还原室的炉料通道和使煤气从熔融还原室进入直4妻还原室的 单向不可逆的煤气孔道。铁矿、熔剂和还原剂等固体炉料按规定 配料比由炉顶装料设备装入所述炉内直接还原室，炉料通道上设 置一控制所述固体炉料与来自混合室的上升煤气流发生预还原 反应形成的预还原炉料落入熔融还原室速度的料流阀。U) 依据本专利技术提出的迪迈特法炼铁，其核心是迪迈特炉，用钢板做炉壳，炉壳内安装冷却器并砌耐火砖内衬或喷涂内衬。迪迈特炉内部有炉箅子，炉箅子有上下两层(或多层)，通过炉箅子 将迪迈特炉内型自上而下分为直接还原室、煤气混合室和熔融还 原室三个主要空间。在炉箅子上设有可以使直接还原室内的炉料 15 进入熔融还原室的炉料通道和使煤气从熔融还原室进入直接还 原室的煤气孔道。铁矿、熔剂和块煤等固体炉料按规定配料比由 炉顶装料设备装入炉内直接还原室，并与来自混合室的上升煤气流发生类似MIDREX法、HYL法和高炉炉身部位的预还原反应， 形成预还原炉料，并通过炉箅子的炉料通道落入到熔融还原室。 20 在炉料通道上设置有料流阀，炉料下落速度可通过料流阀控制。 从位于迪迈特炉下部沿炉子圆周分布的风口吹入氧气(或/和经 预热的富氧空气)，同时通过风口或专设喷吹口也可喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料。类似于高炉炉腰以下部位和COREX工 艺的融熔还原反应，在高温和富氧条件下从迪迈特炉炉顶装入块 煤(和/或从风口或专设喷吹口喷吹的煤粉、重油、天然气等辅 助燃料)中的碳同鼓入氧气(或/和经预热的富氧空气)中的氧 5 燃烧生成的一氧化碳和氲气， 一氧化碳、氢气和未燃尽的碳与来 自直接还原室经过高度预还原的铁矿进行最终还原反应，并完成 熔化、渣铁分离全过程，炼出的铁水滴落到熔融还原室下部储存， 并定期从出铁(渣)口放出。铁矿中的杂质与石灰石等熔剂结合 生成熔渣，滴落到熔融还原室下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直接使用煤炼铁的迪迈特炼铁方法，该方法的工艺流程为：炼铁的铁矿石、还原剂按照原料比通过炉顶的上料装置为炼铁炉供料，在炼铁炉的底部通过供氧设备为该炼铁炉提供氧气，还原剂、铁矿、氧气三者在炉内进行氧化还原反应，炼铁炉的顶部导出炼铁生成的导出煤气，炼铁炉的底部导出氧化还原反应生成的炉渣和铁水，其特征在于：　所述炼铁炉为迪迈特炉；　所述导出煤气的一路依次经过煤气除尘器、煤气调压器、煤气脱除ＣＯ↓［２］装置、煤气调温装置返回迪迈特炉，为迪迈特炉提供气体还原剂，所述导出煤 气的另一路为用户提供；　一助燃剂喷吹装置为该迪迈特炉的底部为其提供氧化还原反应的还原助燃原料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴兰，
申请(专利权)人：吴兰，
类型：发明
国别省市：92[中国|厦门]