铁精矿粉直接熔融还原炼铁工艺制造技术

一种铁精矿粉直接熔融还原炼铁工艺，属于炼铁工艺的改进。本发明专利技术的目的是通过在炼铁工艺中粉状炉料直接进入熔融气化炉炼铁的铁精矿粉直接熔融还原炼铁工艺。本发明专利技术分为固流路线和气流路线。本发明专利技术解决了目前除了熔池炼铁法以外的熔融炼铁工艺不能直接用粉状炉料炼铁的难题。煤比有显著下降。节能效果显著提高。工艺流程短。设备投入低。生产效率在相同投入的条件下，可提高２—３倍。

【技术实现步骤摘要】
铁精矿粉直接熔融还原炼铁工艺
本专利技术属于炼铁工艺的改进。技术背景高炉炼铁系统(包括焦化、烧结、高炉)经几百年的应用和发展，其技术已经相当完 善。但其工艺流程长、投资大、对环境污染严重，操作灵活性差。尤其是在当今世界炼焦煤 资源日益匮乏，在质与量上都难以满足高炉炼铁需要的情况下，熔融还原炼铁法应运而生。目前，熔融还原炼铁技术，如澳大利亚的HISMELT工艺，奥联铁的COREX工艺和韩 国的FINEX工艺等，普遍存在着单位煤耗高，副产品煤气量大，产能低等问题。最为关键的 是粉状炉料不能直接进入熔融气化炉炼铁，而必须热压成块状物料后方可投入熔融气化炉 进行冶炼。不仅增加了冶炼的中间环节和附加能耗，不仅对环境造成污染，也影响生产效 率。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过在炼铁工艺中粉状炉料直接进入熔融气化炉炼铁的铁精矿 粉直接熔融还原炼铁工艺。本专利技术分为固流路线和气流路线 固流路线a、铁矿粉仓内的铁矿粉经管道与旋风预热还原器C4释放出的煤气汇合进入旋风预热 还原器C5，在旋风预热还原器C5预热后，旋风预热还原器C5分离处的固体与旋风预热还原 器C3排出的煤气汇合进入旋风预热还原器C4，旋风预热还原器C4分离出的固体再与旋风 预热还原器C2排出的煤气汇合进入旋风预热还原器C3，旋风预热还原器C3分离出的固体 与旋风预热还原器Cl排出的煤气汇合进入旋风预热还原器C2，旋风预热还原器C2分离出 的固体与温度调节器II排出的煤气汇合进入旋风预热还原器Cl ；b、旋风预热还原器Cl分离出的固体进入均化器，并向均化器中注入预热溶剂，均化器 处理后炉料送入熔融气化炉；c、在熔融气化炉内炉料与注入的A和煤粉反应生成煤气、铁液、渣液，铁液、渣液分别 通过各自的排出口排出，在熔融气化炉底端设置有检修用渣铁排放口 ；d、在铁矿粉与C4释放出的煤气汇合前的管道上设置有逆止锁风阀； 气流路线a、熔融气化炉内反应后生成的煤气与熔融气化炉上端喷入的水蒸气或CO2、煤粉换热， 换热后的煤气进入温度调节器I；b、经温度调节器I调温的煤气分为两路，一路进入温度调节器II，另一路通过管路与 旋风预热还原器Cl排出的煤气混合；c、进入温度调节器II的煤气与注入温度调节器II的常温煤气混合，混合后的煤气排出 与旋风预热还原器C2过来的固体在管路汇合送入旋风预热还原器Cl，在温度调节器II产生的余气排出做其他用途；d、旋风预热还原器Cl排出的煤气先与温度调节器I送过来的煤气混合后再与旋风预 热还原器C3分离出的固体混合送入旋风预热还原器C2，旋风预热还原器C2排出的煤气与 旋风预热还原器C4分离出的固体混合送入旋风预热还原器C3，旋风预热还原器C3排出 的煤气与旋风预热还原器C5分离处的固体混合后送入旋风预热还原器C4，旋风预热还原 器C4排出的煤气与铁矿粉仓内送过来的铁矿粉混合送入旋风预热还原器C5，旋风预热还 原器C5排出的煤气送入除尘器III ；e、在d步骤气固汇合过程中，旋风预热还原器C5排出的煤气中含有大量的灰尘，在除 尘器III中将煤气中的气体和固体灰尘分离，尾气排出，固体送入旋风预热还原器C5排出的 固体混合。本专利技术的优点是1、解决了目前除了熔池炼铁法以外的熔融炼铁工艺不能直接用粉状炉料炼铁的难题。2、煤比有显著下降。节能效果显著提高。3、工艺流程短。4、设备投入低。5、生产效率在相同投入的条件下，可提高2—3倍。6、生产成本接近最经济水平。7、生产工艺达到国际领先水平。8、环保效果达到炼铁工艺中国际领先水平。9、若本工艺的熔融气化炉只生产煤气不炼铁时，它将成为粉末冶金还原铁粉生产 工艺，从Cl筒排出的是粉末冶金用还原铁粉原料。10、通过本工艺的实施，可以极大地简化炼铁工艺，可以完全用煤作为还原剂在铁 矿粉不必压块的情况下直接进入熔炼气化炉生产铁水，可以不间歇连续生产。减少了炼焦、 煤粉压块、铁矿粉压块或制球团及烧结环节等，避免了因上述环节产生的附加能耗、危险源 及污染源，真正使炼铁工业实现了清洁高效生产的愿望。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图。具体实施方式分为固流路线和气流路线 固流路线a、铁矿粉仓内的铁矿粉经管道与旋风预热还原器C4释放出的煤气汇合进入旋风预热 还原器C5，在旋风预热还原器C5预热后，旋风预热还原器C5分离处的固体与旋风预热还原 器C3排出的煤气汇合进入旋风预热还原器C4，旋风预热还原器C4分离出的固体再与旋风 预热还原器C2排出的煤气汇合进入旋风预热还原器C3，旋风预热还原器C3分离出的固体 与旋风预热还原器Cl排出的煤气汇合进入旋风预热还原器C2，旋风预热还原器C2分离出 的固体与温度调节器II排出的煤气汇合进入旋风预热还原器Cl ；b、旋风预热还原器Cl分离出的固体进入均化器，并向均化器中注入预热溶剂，均化器处理后炉料送入熔融气化炉；C、在熔融气化炉内炉料与注入的A和煤粉反应生成煤气、铁液、渣液，铁液、渣液分别 通过各自的排出口排出，在熔融气化炉底端设置有检修用渣铁排放口 ； d、在铁矿粉与C4释放出的煤气汇合前的管道上设置有逆止锁风阀； 气流路线a、熔融气化炉内反应后生成的煤气与熔融气化炉上端喷入的水蒸气或CO2和煤粉换 热，换热后的煤气进入温度调节器I ；b、经温度调节器I调温的煤气分为两路，一路进入温度调节器II，另一路通过管路与 旋风预热还原器Cl排出的煤气混合；C、进入温度调节器II的煤气与注入温度调节器II的常温煤气混合，混合后的煤气排出 与旋风预热还原器C2过来的固体在管路汇合送入旋风预热还原器Cl，在温度调节器II产 生的余气排出做其他用途；d、旋风预热还原器Cl排出的煤气先与温度调节器I送过来的煤气混合后再与旋风预 热还原器C3分离出的固体混合送入旋风预热还原器C2，旋风预热还原器C2排出的煤气与 旋风预热还原器C4分离出的固体混合送入旋风预热还原器C3，旋风预热还原器C3排出 的煤气与旋风预热还原器C5分离处的固体混合后送入旋风预热还原器C4，旋风预热还原 器C4排出的煤气与铁矿粉仓内送过来的铁矿粉混合送入旋风预热还原器C5，旋风预热还 原器C5排出的煤气送入除尘器III ；e、在d步骤气固汇合过程中，旋风预热还原器C5排出的煤气中含有大量的灰尘，在除 尘器III中将煤气中的气体和固体灰尘分离，尾气排出，固体送入旋风预热还原器C5排出的 固体混合。说明1、丨力煤气一段温度调节器。2、Π为煤气二段温度调节器。3、溶剂入口，临时调整渣碱度应用。煤粉入口、炉料入口、临时溶剂入口4、III为尾气除尘器5、临时溶剂入口是为了调节炉渣碱度而设置6、高温水蒸气(CO2)和煤粉的喷入比例 煤粉水蒸气=2:3、煤粉0)2 =1 4 以上皆为重量比(煤按固定炭计算) 气流特征1、尾气温度，成分尾气出的温度为200—300°C，它可以在烘干原料煤及原料矿后再进行后处理——除尘 和CO、CO2分离等。由于所还原的矿粉种类(赤铁矿、褐铁矿)的不同，其尾气成分中所含各 种气体的质量分数也不同。CO 20—38%, CO2 50—65%, H2 2—3% N2 1. 5—3% H2O 9—11%2、一段温度调节器的煤气出口温度及成分 一段温度调节器的煤气出口温度为950— 1000°C ； 各种气体的体积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁精矿粉直接熔融还原炼铁工艺，其特征在于：分为固流路线和气流路线：固流路线：ａ、铁矿粉仓内的铁矿粉经管道与旋风预热还原器Ｃ４释放出的煤气汇合进入旋风预热还原器Ｃ５，在旋风预热还原器Ｃ５预热后，旋风预热还原器Ｃ５分离处的固体与旋风预热还原器Ｃ３排出的煤气汇合进入旋风预热还原器Ｃ４，旋风预热还原器Ｃ４分离出的固体再与旋风预热还原器Ｃ２排出的煤气汇合进入旋风预热还原器Ｃ３，旋风预热还原器Ｃ３分离出的固体与旋风预热还原器Ｃ１排出的煤气汇合进入旋风预热还原器Ｃ２，旋风预热还原器Ｃ２分离出的固体与温度调节器Ⅱ排出的煤气汇合进入旋风预热还原器Ｃ１；ｂ、旋风预热还原器Ｃ１分离出的固体进入均化器，并向均化器中注入预热溶剂，均化器处理后炉料送入熔融气化炉；ｃ、在熔融气化炉内炉料与注入的Ｏ↓［２］和煤粉反应生成煤气、铁液、渣液，铁液、渣液分别通过各自的排出口排出，在熔融气化炉底端设置有检修用渣铁排放口；ｄ、在铁矿粉与Ｃ４释放出的煤气汇合前的管道上设置有逆止锁风阀；　气流路线：ａ、熔融气化炉内反应后生成的煤气与熔融气化炉上端喷入的水蒸气或ＣＯ↓［２］和煤粉换热，换热后的煤气进入温度调节器Ⅰ；ｂ、经温度调节器Ⅰ调温的煤气分为两路，一路进入温度调节器Ⅱ，另一路通过管路与旋风预热还原器Ｃ１排出的煤气混合；ｃ、进入温度调节器Ⅱ的煤气与注入温度调节器Ⅱ的常温煤气混合，混合后的煤气排出与旋风预热还原器Ｃ２过来的固体在管路汇合送入旋风预热还原器Ｃ１，在温度调节器Ⅱ产生的余气排出做其他用途；ｄ、旋风预热还原器Ｃ１排出的煤气先与温度调节器Ⅰ送过来的煤气混合后再与旋风预热还原器Ｃ３分离出的固体混合送入旋风预热还原器Ｃ２，旋风预热还原器Ｃ２排出的煤气与旋风预热还原器Ｃ４分离出的固体混合送入旋风预热还原器Ｃ３，　旋风预热还原器Ｃ３排出的煤气与旋风预热还原器Ｃ５分离处的固体混合后送入旋风预热还原器Ｃ４，旋风预热还原器Ｃ４排出的煤气与铁矿粉仓内送过来的铁矿粉混合送入旋风预热还原器Ｃ５，旋风预热还原器Ｃ５排出的煤气送入除尘器Ⅲ；ｅ、在ｄ步骤气固汇合过程中，旋风预热还原器Ｃ５排出的煤气中含有大量的灰尘，在除尘器Ⅲ中将煤气中的气体和固体灰尘分离，尾气排出，固体送入旋风预热还原器Ｃ５排出的固体混合。...

【技术特征摘要】
1. 一种铁精矿粉直接熔融还原炼铁工艺，其特征在于分为固流路线和气流路线固流路线a、铁矿粉仓内的铁矿粉经管道与旋风预热还原器C4释放出的煤气汇合进入旋风预热 还原器C5，在旋风预热还原器C5预热后，旋风预热还原器C5分离处的固体与旋风预热还原 器C3排出的煤气汇合进入旋风预热还原器C4，旋风预热还原器C4分离出的固体再与旋风 预热还原器C2排出的煤气汇合进入旋风预热还原器C3，旋风预热还原器C3分离出的固体 与旋风预热还原器Cl排出的煤气汇合进入旋风预热还原器C2，旋风预热还原器C2分离出 的固体与温度调节器II排出的煤气汇合进入旋风预热还原器Cl ；b、旋风预热还原器Cl分离出的固体进入均化器，并向均化器中注入预热溶剂，均化器 处理后炉料送入熔融气化炉；c、在熔融气化炉内炉料与注入的A和煤粉反应生成煤气、铁液、渣液，铁液、渣液分别 通过各自的排出口排出，在熔融气化炉底端设置有检修用渣铁排放口 ；d、在铁矿粉与C4释放出的煤气汇合前的管道上设置有逆止锁风阀；气流路线a、熔融气化炉内反应后生成的煤气与熔融气化炉上端喷入的水蒸气或(X)2和煤粉换 热...

【专利技术属性】
技术研发人员：张成顺，白晓明，
申请(专利权)人：张成顺，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]