技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用粉礦生產(chǎn)鐵水的清潔高效煉鐵生產(chǎn)方法。?

背景技術(shù)

鋼鐵行業(yè)日益嚴(yán)格的環(huán)保要求和嚴(yán)峻的市場(chǎng)形勢(shì)，要求鋼鐵企業(yè)必須做到節(jié)能減排，降低成本。在煉鐵生產(chǎn)過程中，由于傳統(tǒng)高爐煉鐵工藝需要使用焦炭、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦等，導(dǎo)致工藝投資大，流程長(zhǎng)，能耗高，使得高爐煉鐵工序污染排放量占據(jù)了整個(gè)鋼鐵流程排放量的絕大部分。由于我國(guó)主要以貧礦為主，每年需進(jìn)口大量的鐵礦石用于高爐煉鐵，大大加劇了企業(yè)的生產(chǎn)成本。此外，用于生產(chǎn)焦炭的煉焦煤資源也日益短缺，昂貴的焦炭?jī)r(jià)格也迫使企業(yè)找尋減少焦炭用量的途徑。?

鑒于此，一系列非高爐煉鐵工藝應(yīng)運(yùn)而生。然而，由于種種原因，目前，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)的僅有COREX、FINEX等工藝。這兩種工藝由于使用純氧，需投入額外的制氧設(shè)備，增加了生產(chǎn)成本，同時(shí)，新工藝固定投資高，且仍有許多技術(shù)有待驗(yàn)證和改進(jìn)，生產(chǎn)的穩(wěn)定性還有待進(jìn)一步提高。而高爐使用空氣，在氣體成本上遠(yuǎn)低于COREX和FINEX，同時(shí)，高爐經(jīng)過上百年的經(jīng)驗(yàn)積累，技術(shù)成熟，操作熟練，具有許多非高爐難以比擬的優(yōu)勢(shì)。?

因此，取消燒結(jié)礦、球團(tuán)礦和焦炭的使用，直接使用煤和粉礦冶煉鐵水，并結(jié)合現(xiàn)有高爐的一些優(yōu)勢(shì)，開發(fā)出一種新的煉鐵生產(chǎn)工藝，有利于減少廢棄物排放，降低環(huán)境污染和企業(yè)生產(chǎn)成本，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。同時(shí)，結(jié)合我國(guó)貧礦多的現(xiàn)狀，有利于提高資源綜合利用水平，對(duì)增強(qiáng)鋼鐵企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)中國(guó)鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種降低能耗和CO₂排放量，實(shí)現(xiàn)環(huán)保型利用粉礦與塊狀非焦煤直接生產(chǎn)鐵水，并實(shí)現(xiàn)資源的最大化綜合利用的利用粉礦生產(chǎn)鐵水的方法。?

實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：?

一種利用粉礦及非焦煤生產(chǎn)鐵水的方法，其步驟：?

1)對(duì)煉鐵爐產(chǎn)生的煤氣進(jìn)行凈化；?

2)脫除煉鐵爐煤氣中的N₂，并控制煉鐵爐煤氣中的N₂體積百分比含量≤10％；?

3)脫除煉鐵爐煤氣中的CO₂，使之成為還原氣，并控制還原氣中CO+H₂體積百分比含量至少為75％；?

4)將還原氣預(yù)熱到800℃～1000℃；?

5)將預(yù)熱后的還原氣通入流化床，與加入流化床中的粉礦或鐵精粉進(jìn)行對(duì)流還原生成海綿鐵，控制海綿鐵中的金屬化率至少在65％；?

6)將得到的海綿鐵熱壓成塊并隨即熱裝加入煉鐵爐中；將至少為10mm的塊狀非焦煤加入煉鐵爐；?

7)空氣經(jīng)熱風(fēng)爐預(yù)熱至1200℃～1350℃后，通入煉鐵爐中與海綿鐵及塊狀非焦煤生成符合要求的鐵水。?

其特征在于：經(jīng)凈化后的轉(zhuǎn)爐煤氣與煉鐵爐煤氣以任意比例混合作為還原氣。?

其特征在于：從流化床排出的尾氣降溫至≤200℃并經(jīng)凈化后，與脫N₂煉鐵爐煤氣或脫N₂后的煉鐵爐煤氣與凈化的轉(zhuǎn)爐煤氣的混合氣以任意比例混合作為還原氣。?

本發(fā)明的有益效果是：摒棄了傳統(tǒng)高爐煉鐵工藝中使用焦炭、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦等較昂貴的原料，直接使用粉礦和塊狀煤進(jìn)行煉鐵，其能大幅減少環(huán)境污染，降低能耗和企業(yè)生產(chǎn)成本。由于產(chǎn)生的煤氣經(jīng)處理后循環(huán)使用，產(chǎn)生的CO₂、N₂等副產(chǎn)品，可用作其它工業(yè)應(yīng)用。相比傳統(tǒng)高爐煉鐵工藝，可大幅降低CO₂的排放量。此外，煉鐵爐的選擇基本沿用現(xiàn)有高爐爐體技術(shù)，具有技術(shù)成熟、安全可靠、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。?

綜上可知，本發(fā)明結(jié)合當(dāng)前煉鐵生產(chǎn)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)，各部分技術(shù)成熟可靠，資源綜合利用效率高，能帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。?

具體實(shí)施方式

為更好地理解本發(fā)明，下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。?

實(shí)施例1?

一種環(huán)保型利用粉礦生產(chǎn)鐵水的方法，其步驟如下：?

1)對(duì)煉鐵爐產(chǎn)生的煤氣進(jìn)行凈化；?

2)脫除煉鐵爐煤氣中的N₂，并控制煉鐵爐煤氣中的N₂體積百分比含量為10％；?

3)脫除煉鐵爐煤氣中的CO₂，使之成為還原氣，控制還原氣中CO+H₂體積百分比含量為75％；?

4)將還原氣預(yù)熱到800℃～810℃；?