短流程煉鋼工藝以及煉鋼裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及煉鋼工藝，提供一種短流程煉鋼工藝，采用豎爐與電爐還原鐵礦粉，先將鐵礦粉與煤粉制成含碳球團(tuán)，在干燥后將其置于豎爐的還原室內(nèi)，通過燃燒室加熱還原室使得鐵氧化物與碳之間發(fā)生還原反應(yīng)生成金屬化球團(tuán)，然后將金屬化球團(tuán)置于電爐內(nèi)制備為鋼水；還提供一種短流程煉鋼裝置，包括豎爐以及電爐，豎爐具有至少一個燃燒室以及至少一個還原室，每一還原室均與燃燒室緊鄰，且還原室與緊鄰的燃燒室之間采用爐墻分隔，各還原室均與電爐通過料管連通。本發(fā)明專利技術(shù)中燃燒室采用隔焰加熱的方式保證還原室內(nèi)自還原反應(yīng)的順利進(jìn)行，同時還能夠避免還原后的高質(zhì)量海綿鐵被二次氧化，且生成的海綿鐵可直接導(dǎo)入電爐內(nèi)熔煉出高質(zhì)量鋼水，工藝裝置均比較簡單。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及煉鋼工藝，尤其涉及一種短流程煉鋼工藝以及煉鋼裝置。
技術(shù)介紹
電爐短流程工藝近年來迅速發(fā)展，在全球范圍內(nèi)電爐煉鋼占總產(chǎn)鋼量比例已從20世紀(jì)50年代初的7.3％，提高到近年來的32％～35％，特別是美國和歐盟電爐鋼比例已達(dá)50％以上。“短流程”在產(chǎn)品高端化、能源多樣化、原料多元化等方面的優(yōu)勢，引起了人們重視。電爐短流程相對于傳統(tǒng)的高爐-轉(zhuǎn)爐長流程的優(yōu)勢很多，主要有以下幾點(diǎn)：(1)投資較少。電爐短流程煉鋼主要使用廢鋼作為原料，減少了高爐及其附屬燒結(jié)、焦化等工序的巨大投資；(2)設(shè)備布置、工藝銜接緊湊；(3)節(jié)能環(huán)保。短流程煉鋼較長流程煉鋼，可節(jié)約能源60％，每多用1噸廢鋼可少用約1噸生鐵，可節(jié)約0.4噸焦炭或1噸左右的原煤。并且由于不需要燒結(jié)焦化等污染嚴(yán)重的工序，短流程煉鋼可減少CO、CO2、SO2等廢氣、廢水及廢渣的排放，可以帶來環(huán)保節(jié)能等一系列效應(yīng)。除以上優(yōu)勢以外，在廢鋼價格和電價格較低的地區(qū)，電爐的生產(chǎn)成本很低，相對于長流程工藝還具有成本上的優(yōu)勢。但是由于我國工業(yè)化進(jìn)程短，社會廢鋼資源不足，而且鋼鐵制造過程技術(shù)進(jìn)步使自產(chǎn)廢鋼不斷減少，同時廢鋼進(jìn)口量也相應(yīng)下降，所以廢鋼資源短缺、價格居高不下，影響了我國電爐短流程煉鋼工藝的發(fā)展，目前的短流程工藝中，導(dǎo)入電爐內(nèi)的鐵金屬化率不高，從而使得電爐內(nèi)制備的鋼水質(zhì)量不高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種短流程煉鋼工藝，旨在用于解決現(xiàn)有的短流程工藝制備的鋼水質(zhì)量不高的問題。本專利技術(shù)是這樣實現(xiàn)的：本專利技術(shù)實施例提供一種短流程煉鋼工藝，采用豎爐與電爐還原鐵礦粉，包括以下工藝步驟：將鐵礦粉以及煤粉混合添水制成若干含碳球團(tuán)，且將制備的各所述含碳球團(tuán)進(jìn)行干燥；干燥后的各所述含碳球團(tuán)均置于所述豎爐的還原室內(nèi)，所述豎爐的燃燒室與所述還原室采用爐墻分隔；向所述燃燒室內(nèi)充入助燃?xì)庖约叭剂希瑑烧呋旌先紵訜崴鲞€原室，所述還原室內(nèi)的各所述含碳球團(tuán)均預(yù)還原為金屬化球團(tuán)；將還原后的各所述金屬化球團(tuán)熱裝送入添加有造渣劑的所述電爐內(nèi)，同時向所述電爐內(nèi)吹氧冶煉各所述金屬化球團(tuán)且產(chǎn)生鋼水與爐渣。進(jìn)一步地，將所述電爐內(nèi)冶煉產(chǎn)生的部分煤氣導(dǎo)入所述燃燒室內(nèi)。進(jìn)一步地，由所述電爐內(nèi)導(dǎo)出的煤氣先進(jìn)入除塵器內(nèi)，過濾后的煤氣部分導(dǎo)入所述燃燒室內(nèi)，同時收集過濾產(chǎn)生的爐塵。進(jìn)一步地，將所述還原室中預(yù)還原產(chǎn)生的部分煤氣導(dǎo)入所述燃燒室內(nèi)。進(jìn)一步地，在制備所述含碳球團(tuán)時，其內(nèi)的碳氧比為1～1.5，球團(tuán)的直徑為10～30mm。具體地，在干燥時，將制備的各所述含碳球團(tuán)均勻散布在慢速運(yùn)行的鏈篦機(jī)上進(jìn)行干燥，且各所述含碳球團(tuán)干燥后的水分含量不高于1％。本專利技術(shù)實施例還提供一種短流程煉鋼裝置，包括豎爐以及電爐，所述豎爐具有至少一個燃燒室以及至少一個還原室，每一所述還原室均與所述燃燒室緊鄰，且所述還原室與緊鄰的所述燃燒室之間采用爐墻分隔，各所述還原室均與所述電爐通過料管連通。進(jìn)一步地，所述燃燒室為一個，所述還原室為多個，各所述還原室均位于所述燃燒室內(nèi)，且所述電爐具有連通至所述燃燒室的第一氣管。進(jìn)一步地，于各所述還原室的頂部均設(shè)置有連通至所述燃燒室的第二氣管。進(jìn)一步地，各所述還原室于對應(yīng)所述料管處均設(shè)置有螺旋排料器。本專利技術(shù)具有以下有益效果：本專利技術(shù)的煉鋼工藝中，先將鐵礦粉與煤粉制成含碳球團(tuán)，在干燥后將其置于豎爐的還原室內(nèi)，通過燃燒室加熱還原室使得鐵氧化物與碳之間發(fā)生還原反應(yīng)生成金屬化球團(tuán)，然后將金屬化球團(tuán)置于電爐內(nèi)制備為鋼水。在上述工藝過程中，還原室內(nèi)為預(yù)還原，采用隔焰加熱的方式將含碳球團(tuán)制備為高質(zhì)量的海綿鐵，同時能夠避免還原后的海綿鐵被二次氧化，其可以直接導(dǎo)入電爐內(nèi)進(jìn)行終還原生成高質(zhì)量鋼水，另外其采用煤粉作為還原劑，摒棄了該還原過程對焦炭的需求，從而可以省去煉焦工序，同時含碳球團(tuán)加熱后發(fā)生自還原，其使用鐵礦粉和煤粉作為造球原料，反應(yīng)動力學(xué)條件優(yōu)越，反應(yīng)速度快，金屬化率較高，對于采用這種煉鋼工藝的煉鋼裝置，由于為短流程，使得整個裝置結(jié)構(gòu)簡單緊湊，對還原過程易于控制。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1為本專利技術(shù)實施例提供的短流程煉鋼裝置結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面將結(jié)合本專利技術(shù)實施例中的附圖，對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。參見圖1，本專利技術(shù)實施例提供一種短流程煉鋼工藝，采用豎爐1與電爐2配合還原鐵礦粉以制備高質(zhì)量的鋼水，主要包括以下工藝步驟：將鐵礦粉與煤粉混合，可選用鐵精礦粉，向兩者的混合物內(nèi)還添加有5％左右的水，在混合均勻后置于圓盤造球機(jī)上制備若干含碳球團(tuán)，且將這些含碳球團(tuán)均進(jìn)行干燥處理，一般地，在進(jìn)行干燥處理時，是將制備的各含碳球團(tuán)均勻散布于慢速運(yùn)行的鏈篦機(jī)上進(jìn)行干燥，且在檢測含碳球團(tuán)的水分不高于1％時停止干燥；將上述干燥后的各含碳球團(tuán)均置于豎爐1的還原室11內(nèi)，對于該豎爐1的結(jié)構(gòu)，其燃燒室12與還原室11之間采用爐墻13分隔，豎爐1的還原室11為反應(yīng)室，而燃燒室12則是用于向還原室11提供必要的反應(yīng)溫度，兩者緊鄰，燃燒室12燃燒產(chǎn)生的高溫通過爐墻13可傳遞至還原室11內(nèi)，爐墻13采用耐火材料制成；向燃燒室12內(nèi)充入助燃?xì)庖约叭剂希瑑烧呋旌先紵訜徇€原室11，從而使得還原室11內(nèi)的各含碳球團(tuán)均被預(yù)還原為金屬化球團(tuán)，在該過程中，燃燒室12內(nèi)可充入煤氣以及空氣，兩者在專用的火焰燃燒器在燃燒室12內(nèi)燃燒加熱還原室11，而還原室11內(nèi)則充入惰性氣體，反應(yīng)溫度可控制在1000～1150℃，優(yōu)選為1100℃，含碳球團(tuán)在該溫度區(qū)間內(nèi)且在惰性氣氛中先進(jìn)行預(yù)熱，然后發(fā)生自還原反應(yīng)，其中煤粉作為還原劑，將含碳球團(tuán)中的鐵氧化物還原為海綿鐵生成金屬化球團(tuán)，該過程為預(yù)還原，且預(yù)還原得到的金屬化球團(tuán)的金屬化率控制在94％左右；上述步驟中還原產(chǎn)生的各金屬化球團(tuán)熱裝送入電爐2內(nèi)，其可以避免工藝過程中熱量的損失，電爐2內(nèi)添加有造渣劑，在電爐2內(nèi)吹氧冶煉各金屬化球團(tuán)以本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種短流程煉鋼工藝，采用豎爐與電爐還原鐵礦粉，其特征在于，包括以下工藝步驟：將鐵礦粉以及煤粉混合添水制成若干含碳球團(tuán)，且將制備的各所述含碳球團(tuán)進(jìn)行干燥；干燥后的各所述含碳球團(tuán)均置于所述豎爐的還原室內(nèi)，所述豎爐的燃燒室與所述還原室采用爐墻分隔；向所述燃燒室內(nèi)充入助燃?xì)庖约叭剂希瑑烧呋旌先紵訜崴鲞€原室，所述還原室內(nèi)的各所述含碳球團(tuán)均預(yù)還原為金屬化球團(tuán)；將還原后的各所述金屬化球團(tuán)熱裝送入添加有造渣劑的所述電爐內(nèi)，同時向所述電爐內(nèi)吹氧冶煉各所述金屬化球團(tuán)且產(chǎn)生鋼水與爐渣。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種短流程煉鋼工藝，采用豎爐與電爐還原鐵礦粉，其特征在于，包括
以下工藝步驟：
將鐵礦粉以及煤粉混合添水制成若干含碳球團(tuán)，且將制備的各所述含碳球
團(tuán)進(jìn)行干燥；
干燥后的各所述含碳球團(tuán)均置于所述豎爐的還原室內(nèi)，所述豎爐的燃燒室
與所述還原室采用爐墻分隔；
向所述燃燒室內(nèi)充入助燃?xì)庖约叭剂希瑑烧呋旌先紵訜崴鲞€原室，所
述還原室內(nèi)的各所述含碳球團(tuán)均預(yù)還原為金屬化球團(tuán)；
將還原后的各所述金屬化球團(tuán)熱裝送入添加有造渣劑的所述電爐內(nèi)，同時
向所述電爐內(nèi)吹氧冶煉各所述金屬化球團(tuán)且產(chǎn)生鋼水與爐渣。
2.如權(quán)利要求1所述的短流程煉鋼工藝，其特征在于：將所述電爐內(nèi)冶煉
產(chǎn)生的部分煤氣導(dǎo)入所述燃燒室內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的短流程煉鋼工藝，其特征在于：由所述電爐內(nèi)導(dǎo)出
的煤氣先進(jìn)入除塵器內(nèi)，過濾后的煤氣部分導(dǎo)入所述燃燒室內(nèi)，同時收集過濾
產(chǎn)生的爐塵。
4.如權(quán)利要求1所述的短流程煉鋼工藝，其特征在于：將所述還原室中預(yù)
還原產(chǎn)生的部分煤氣導(dǎo)入所述燃燒室內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的短流程...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：唐恩，王君，蘇進(jìn)，張瑞，
申請(專利權(quán))人：中冶南方工程技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42