專(zhuān)利名稱(chēng)：環(huán)保節(jié)能型電爐直接煉鋼方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種資源節(jié)約、環(huán)境友好型的鋼鐵生產(chǎn)工 藝流程，尤其涉及一種鐵礦粉球團(tuán)回轉(zhuǎn)窯直接還原、還原鐵熱送電弧爐、廢鋼 電弧爐廢氣預(yù)熱和高效電弧爐冶煉設(shè)備和工藝技術(shù)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的鋼鐵生產(chǎn)流程大體有三種第一種是從煉焦、燒結(jié)、高爐煉鐵到轉(zhuǎn) 爐煉鋼的長(zhǎng)流程工藝；第二種是從廢鋼、海綿鐵到電弧爐的短流程工藝，第三
種是從煉焦、燒結(jié)、小高爐煉、廢鋼到電弧爐煉鋼的長(zhǎng)短流程相結(jié)合的工藝。 上述第一種煉鋼工藝中，需要采用焦碳和球團(tuán)或燒結(jié)礦等，高爐生產(chǎn)線的建設(shè) 需要大量的資金投入，無(wú)論是煉焦、粉礦的燒結(jié)、球團(tuán)化生產(chǎn)過(guò)程，還是高爐 冶煉，均會(huì)排放出大量的粉塵和廢氣，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。上述的第二種鋼 鐵生產(chǎn)過(guò)程中，電弧爐短流程工藝，雖然對(duì)環(huán)境的壓力較小，但由于廢鋼資源 和廢鋼質(zhì)量問(wèn)題的控制問(wèn)題，給電爐鋼的生產(chǎn)和質(zhì)量帶來(lái)一定困難。上述的第 三種鋼鐵生產(chǎn)流程中，采用小高爐一電爐相結(jié)合的工藝流程，盡管解決了廢鋼 資源和廢鋼質(zhì)量問(wèn)題，但小高爐煉鐵比大高爐給環(huán)境帶來(lái)了更大危害。雖然電 爐煉鋼可以使用海綿鐵等還原鐵金屬料，但由于這些還原鐵的金屬料生產(chǎn)在產(chǎn) 能上和設(shè)備上均不能與現(xiàn)代高功率電弧爐煉鋼相匹配，以致目前還原鐵的生產(chǎn) 與電弧爐煉鋼相互獨(dú)立，電爐只能使用還原鐵冷爐料。 一般，還原鐵出爐溫度
大于90(TC，從而使這部分熱量得不到充分利用，浪費(fèi)大量的能耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種將現(xiàn)代先進(jìn)的直接還原鐵生產(chǎn)技術(shù)和節(jié)能型超 高功率電弧爐技術(shù)相合，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用，達(dá)到高效節(jié)能效果顯著的環(huán)保節(jié) 能型電爐直接煉鋼方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種采用先進(jìn)還原鐵生產(chǎn)技術(shù)，結(jié)合節(jié)能型超 高功率電弧爐技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)資源綜合利用、環(huán)保節(jié)能的環(huán)保節(jié)能型電爐
直接煉鋼的裝置。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的， 一種環(huán)保節(jié)能型電爐直接煉鋼方法，其工藝流程大 體包括直接使用精粉礦、含鐵粉塵、煤粉等冶金廢棄物，通過(guò)回轉(zhuǎn)窯直接法 生產(chǎn)出還原鐵小球，并直接將熱的還原鐵小球送至電爐上方的高溫料倉(cāng)，通過(guò) 高溫料倉(cāng)將還原鐵小球投入至電爐中，與預(yù)熱廢鋼一起在電爐內(nèi)冶煉成優(yōu)質(zhì)鋼 液，最后生產(chǎn)出合格的鋼；
該工藝流程更具體的過(guò)程包括采用精礦粉、含鐵粉塵與造球粘結(jié)劑一起 配料、混合制成生球，經(jīng)篩分后，將合格的生球通過(guò)輸送裝置送入到鏈篦機(jī)進(jìn) 行干燥和預(yù)固結(jié)，不合格的生球返回重新進(jìn)行配料和混合；將預(yù)固結(jié)的生球送 入回轉(zhuǎn)窯，此時(shí)再將煤粉通過(guò)壓縮空氣噴入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，將含氧氣體經(jīng)鼓風(fēng)口向 回轉(zhuǎn)窯內(nèi)鼓入，鼓入的氣體與煤粉的燃燒產(chǎn)生高溫和一氧化碳?xì)怏w，同時(shí)對(duì)預(yù) 固結(jié)生球攪動(dòng)，使氧化鐵生球還原成含鐵量大于90%的金屬小球，這些小球從 回轉(zhuǎn)窯出口卸到熟球篩分機(jī)，篩去粉塵，落入受料倉(cāng)，然后經(jīng)輸送裝置和提升 裝置送入電爐上方的高溫料倉(cāng)；根據(jù)冶煉工藝的要求，高溫料倉(cāng)內(nèi)熱的還原鐵 小球定量加入到電爐電極圈內(nèi)的高溫區(qū)中，迅速熔化并與電爐熔池內(nèi)的鋼液混 合，電爐的金屬爐料內(nèi)除了還原鐵外，還要加入大量的廢鋼，廢鋼入爐前通過(guò) 電爐排出的高溫廢氣預(yù)先進(jìn)行預(yù)熱；電爐冶煉后，合格的鋼液流入出鋼流入出 鋼鋼包，再經(jīng)爐外精煉處理。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一發(fā)明目的， 一種環(huán)保節(jié)能型電爐直接煉鋼裝置，包括 造球機(jī)、回轉(zhuǎn)窯和電爐，所述的造球機(jī)下方設(shè)置有生球輸送裝置，生球輸送裝 置與鏈篦機(jī)進(jìn)口端相連接，鏈篦機(jī)的出口端設(shè)置有回轉(zhuǎn)窯，回轉(zhuǎn)窯上設(shè)置有若 干噴入口及若干個(gè)環(huán)型鼓風(fēng)口，回轉(zhuǎn)窯的出口處設(shè)置有熟球篩分機(jī)，熟球篩分 機(jī)的下方設(shè)置有受料倉(cāng)；受料倉(cāng)的底部設(shè)置有輸送帶，輸送帶的另一端設(shè)置有 提升裝置及上料帶，上料帶與設(shè)置在電爐爐頂?shù)母邷亓蟼}(cāng)相連接，高溫料倉(cāng)通 過(guò)導(dǎo)管與電爐內(nèi)的電極圈內(nèi)的高溫區(qū)相連通，電爐的側(cè)面設(shè)置有廢鋼預(yù)熱罐， 廢鋼預(yù)熱罐的底側(cè)與電爐的側(cè)壁相通，其底部還設(shè)置有廢鋼的推鋼機(jī)，其頂部 設(shè)置有廢氣排出通道，在電爐的頂部還設(shè)置有電爐高位料倉(cāng)，電爐的側(cè)壁設(shè)置 有爐壁碳氧槍。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)對(duì)粉礦、含鐵粉塵、煤粉等廢棄污染物的綜合利用， 并結(jié)合先進(jìn)的冶金生產(chǎn)工藝，從而達(dá)到了高效、節(jié)能、環(huán)保地生產(chǎn)出高質(zhì)量的 鋼液。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明


圖1為本發(fā)明環(huán)保節(jié)能型電爐直接煉鋼方法的工藝流程簡(jiǎn)圖； 圖2為本發(fā)明環(huán)保節(jié)能型電爐直接煉鋼裝置的設(shè)備示意圖。 其中1、造球機(jī)，2、輸送帶，3、鏈篦機(jī)，4、回轉(zhuǎn)窯，5、噴入口， 6、 鼓風(fēng)口， 7、熟球篩分機(jī)，8、受料倉(cāng)，9、輸送帶，10、提升裝置，11、上料帶， 12、高溫料倉(cāng)，13、投入裝置，14、投入導(dǎo)管，15、三相電極，16、電爐爐蓋， 17、電爐，18、爐壁碳氧槍?zhuān)?9、廢鋼預(yù)熱罐，20、罐蓋，21、推鋼機(jī)，22、 廢氣排出口， 23、廢氣排出通道，24、高位料倉(cāng)，25、輔料加入槽。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示， 一種環(huán)保節(jié)能型電爐直接煉鋼方法，其工藝流程包括采用 精礦粉、含鐵粉塵與造球粘結(jié)劑一起配料、混合制成生球，經(jīng)篩分后，將合格 的生球通過(guò)輸送裝置送入到鏈篦機(jī)進(jìn)行干燥和預(yù)固結(jié)，不合格的生球返回重新 進(jìn)行配料和混合；將預(yù)固結(jié)的生球送入回轉(zhuǎn)窯，此時(shí)再將煤粉通過(guò)壓縮空氣噴
入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，將含氧氣體經(jīng)鼓風(fēng)口向回轉(zhuǎn)窯內(nèi)鼓入，鼓入的氣體與煤粉的燃燒 產(chǎn)生高溫和一氧化碳?xì)怏w，同時(shí)對(duì)預(yù)固結(jié)生球攪動(dòng)，使氧化鐵生球還原成含鐵
量大于90%的金屬小球，這些小球從回轉(zhuǎn)窯出口卸到熟球篩分機(jī)，篩去粉塵， 落入受料倉(cāng)，然后經(jīng)輸送裝置和提升裝置送入電爐上方的高溫料倉(cāng)；根據(jù)冶煉 工藝的要求，高溫料倉(cāng)內(nèi)熱的還原鐵小球定量加入到電爐電極圈內(nèi)的高溫區(qū)中， 迅速熔化并與電爐熔池內(nèi)的鋼液混合，電爐的金屬爐料內(nèi)除了還原鐵外，還要 加入大量的廢鋼，廢鋼入爐前通過(guò)電爐排出的高溫廢氣預(yù)先進(jìn)行預(yù)熱；電爐冶 煉后，合格的鋼液流入出鋼流入出鋼鋼包，再經(jīng)爐外精煉處理。
如圖2所示，為一種環(huán)保節(jié)能型電爐直接煉鋼裝置，在該流程中精礦粉、 含鐵粉塵和造球粘結(jié)劑通過(guò)配料、混合，經(jīng)造球機(jī)1造球后，再經(jīng)過(guò)篩分，尺 寸和強(qiáng)度合格的生球由輸送帶2加入到鏈篦機(jī)3進(jìn)行干燥和預(yù)固結(jié)，不合格的
生球返回前道造球機(jī)1重新進(jìn)行配料和混合；鏈篦機(jī)3出口與回轉(zhuǎn)窯4入口相 接，煤粉經(jīng)壓縮空氣載氣通過(guò)若干個(gè)噴入口 5噴入回轉(zhuǎn)窯4，同時(shí)空氣或富氧 氣體也由若干個(gè)環(huán)型鼓風(fēng)口 6向回轉(zhuǎn)窯鼓入氣體，鼓入的氣體加強(qiáng)了煤粉的燃 燒，產(chǎn)生高溫和一氧化碳?xì)怏w，并對(duì)預(yù)固結(jié)氧化鐵小球攪動(dòng)，加速了這些氧化 鐵小球的還原過(guò)程；氧化鐵小球經(jīng)過(guò)回轉(zhuǎn)窯4的高溫還原焙燒后被還原成含鐵 量大于90%的金屬球。這些還原鐵小球從回轉(zhuǎn)窯4出口卸入到熟球篩分機(jī)7， 篩去粉塵后，落入受料倉(cāng)8;回轉(zhuǎn)窯4出口的余煤可以再次噴入，小球則經(jīng)輸 送帶9、提升裝置IO、上料帶ll，進(jìn)入電爐17爐頂上方的高溫料倉(cāng)12;根據(jù) 冶煉工藝的要求，高溫料倉(cāng)12的還原鐵小球由投入裝置13控制定量地通過(guò)投 入導(dǎo)管14加入到電爐17電極15圈內(nèi)的高溫區(qū)內(nèi)，加入的還原鐵小球在高溫條 件下迅速熔化并與電爐熔池內(nèi)鋼液混合。
在本實(shí)施中，電爐金屬爐料中含有約30%的還原鐵和70%的廢鋼，在冶煉 過(guò)程中，采用廢鋼預(yù)熱技術(shù)，入爐的廢鋼在置于電爐一側(cè)的廢鋼預(yù)熱罐19內(nèi)， 利用前一爐的高溫電爐廢氣先進(jìn)行預(yù)熱，經(jīng)預(yù)熱后的廢鋼由推鋼機(jī)21推到電爐 內(nèi)部進(jìn)行熔煉；電爐高溫廢氣從與廢鋼預(yù)熱罐19相連的電爐廢氣排出口 22由 廢鋼預(yù)熱罐19的底部進(jìn)入，上升過(guò)程中通過(guò)熱交換對(duì)廢鋼進(jìn)行加熱，預(yù)熱廢氣 則從廢鋼預(yù)熱罐19廢氣排出通道23抽出。
電爐冶煉通過(guò)加入生鐵塊和噴入碳粉配入了一定的碳，并利用三相電極15 的電弧熱和爐壁碳氧槍16燃燒產(chǎn)生的高溫對(duì)廢鋼和加入還原鐵進(jìn)行熔化和冶 煉。冶煉中還可根據(jù)工藝要求從電爐高位料倉(cāng)24經(jīng)輔料加入槽25向電爐內(nèi)加 入石灰等溶劑，與液體金屬中的雜質(zhì)一起形成爐渣。冶煉產(chǎn)生的爐渣從電爐17 爐門(mén)口流出，合格的鋼液通過(guò)偏心爐底出鋼口流到出鋼鋼包，進(jìn)行下一步爐外 精煉處理。
本發(fā)明的直接煉鋼流程中回轉(zhuǎn)窯粉塵和電爐粉塵，甚至是氣體冶金過(guò)程含 鐵粉塵和污泥都可以與精礦粉一齊加入進(jìn)行配料、混合和造球?；剞D(zhuǎn)爐產(chǎn)生的 高溫爐氣直接用于生球的干燥和預(yù)固結(jié)；回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生的高溫還原鐵小球直接熱 送至電爐高溫料倉(cāng)加入到電爐中；電爐的高溫廢氣被用于廢鋼預(yù)熱。
權(quán)利要求
1、一種環(huán)保節(jié)能型電爐直接煉鋼方法，其工藝流程大體包括直接使用精粉礦、含鐵粉塵等冶金廢棄物制成生球。然后通過(guò)回轉(zhuǎn)窯直接法(可加入廢棄的煤粉幫助進(jìn)行還原)生產(chǎn)出還原鐵小球，并直接將熱的還原鐵小球送至電爐上方的高溫料倉(cāng)，通過(guò)高溫料倉(cāng)將還原鐵小球投入至電爐中，與預(yù)熱的廢鋼一起在電爐內(nèi)冶煉成優(yōu)質(zhì)鋼液，最后生產(chǎn)出合格的鋼產(chǎn)品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種環(huán)保節(jié)能型電爐直接煉鋼方法，其具體的工 藝流程包括采用精礦粉、含鐵粉塵與造球粘結(jié)劑一起配料、混合制成生球， 經(jīng)篩分后，將合格的生球通過(guò)輸送裝置送入到鏈篦機(jī)進(jìn)行干燥和預(yù)固結(jié)，不合 格的生球返回重新進(jìn)行配料和混合。將預(yù)固結(jié)的生球送入回轉(zhuǎn)窯，此時(shí)再將煤 粉通過(guò)壓縮空氣噴入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，將含氧氣體經(jīng)鼓風(fēng)口向回轉(zhuǎn)窯內(nèi)鼓入，鼓入的 氣體與煤粉的燃燒產(chǎn)生高溫和一氧化碳?xì)怏w，同時(shí)對(duì)預(yù)固結(jié)生球攪動(dòng)，使氧化 鐵生球還原成含鐵量大于90%的金屬小球，這些小球從回轉(zhuǎn)窯出口卸到熟球篩 分機(jī)，篩去粉塵，落入受料倉(cāng)，然后經(jīng)輸送裝置和提升裝置送入電爐上方的高 溫料倉(cāng)。根據(jù)冶煉工藝的要求，高溫料倉(cāng)內(nèi)熱的還原鐵小球定量加入到電爐電 極圈內(nèi)的高溫區(qū)中，迅速熔化并與電爐熔池內(nèi)的鋼液混合，電爐的金屬爐料內(nèi) 除了還原鐵外，還要加入大量的廢鋼，廢鋼入爐前通過(guò)電爐排出的高溫廢氣預(yù) 先進(jìn)行預(yù)熱；電爐冶煉后，合格的鋼液流入出鋼流入出鋼鋼包，再經(jīng)爐外精煉處理成所需的合格產(chǎn)品。
3、 一種環(huán)保節(jié)能型電爐直接煉鋼裝置，包括造球機(jī)(1)、回轉(zhuǎn)窯(4)和電爐(17)，其特征在于所述的造球機(jī)(1)下方設(shè)置有生球輸送裝置，生球輸送裝置與鏈篦機(jī)(3)進(jìn)口端相連接，鏈篦機(jī)(3)的出口端設(shè)置有回轉(zhuǎn)窯(4), 回轉(zhuǎn)窯(4)上設(shè)置有若干噴入口 (5)及若干個(gè)環(huán)型鼓風(fēng)口 (6)，回轉(zhuǎn)窯(4) 的出口處設(shè)置有熟球篩分機(jī)(7)，熟球篩分機(jī)(7)的下方設(shè)置有受料倉(cāng)(8); 受料倉(cāng)(8)的底部設(shè)置有輸送帶(9)，輸送帶(9)的另一端設(shè)置有提升裝置 (10)及上料帶(11)，上料帶(11)與設(shè)置在電爐(17)爐頂?shù)母邷亓蟼}(cāng)(12) 相連接，高溫料倉(cāng)(12)通過(guò)導(dǎo)管(14)與電爐(17)內(nèi)的電極(15)圈內(nèi)的 高溫區(qū)相連通，電爐(17)的側(cè)面設(shè)置有廢鋼預(yù)熱罐(19)，廢鋼預(yù)熱罐(19) 的底側(cè)與電爐(17)的側(cè)壁相通，其底部還設(shè)置有廢鋼的推鋼機(jī)(21)，其頂 部設(shè)置有廢氣排出通道(23)，在電爐(17)的頂部還設(shè)置有電爐高位料倉(cāng)(24)， 電爐(17)的側(cè)壁設(shè)置有爐壁碳氧槍(16)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種環(huán)保節(jié)能型電爐直接煉鋼方法，即直接使用精粉礦、含鐵粉塵、煤粉等冶金廢棄物，通過(guò)回轉(zhuǎn)窯直接法生產(chǎn)出還原鐵小球，并直接將熱的還原鐵小球送至電爐上方的高溫料倉(cāng)，通過(guò)高溫料倉(cāng)將還原鐵小球投入至電爐中，與預(yù)熱廢鋼一起在電爐內(nèi)冶煉成優(yōu)質(zhì)鋼液，最后生產(chǎn)出合格的鋼；其裝置主要包括造球機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、電爐、爐側(cè)的廢鋼預(yù)熱罐及推鋼機(jī)等；發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)對(duì)粉礦、含鐵粉塵、煤粉等廢棄污染物的綜合利用，并結(jié)合先進(jìn)的冶金生產(chǎn)工藝，從而達(dá)到了高效、節(jié)能、環(huán)保地生產(chǎn)出高質(zhì)量的鋼液。
文檔編號(hào)C22B1/14GK101392307SQ20071019697
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者儉 劉, 張曉兵 申請(qǐng)人:江蘇沙鋼集團(tuán)有限公司