權(quán)利要求書(shū)： 1.一種回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置，其特征在于，由原料倉(cāng)、回轉(zhuǎn)窯、全氧熔池熔煉爐、除塵器、換熱器、CO2脫除器、煤粉倉(cāng)、氧氣罐、渣罐和鐵水罐組成；

所述原料倉(cāng)、回轉(zhuǎn)窯和全氧熔池熔煉爐依次連接，所述全氧熔池熔煉爐的渣鐵出口分別與渣罐和鐵水罐連接，所述煤粉倉(cāng)的出料口和氧氣罐的出氣口均與全氧熔池熔煉爐的進(jìn)風(fēng)口連通；

所述回轉(zhuǎn)窯的出氣口通過(guò)換熱器與除塵器連接，所述除塵器的出氣口依次通過(guò)CO2脫除器和換熱器與回轉(zhuǎn)窯的進(jìn)氣口連接；所述全氧熔池熔煉爐的出氣口與回轉(zhuǎn)窯窯頭的進(jìn)氣口連通；

運(yùn)轉(zhuǎn)初期，向所述全氧熔池熔煉爐中噴入煤粉和氧氣的混合氣體，煤粉燃燒得到CO，通入所述回轉(zhuǎn)窯中，作為設(shè)備運(yùn)行初期的還原氣氛；所述回轉(zhuǎn)窯窯尾的煤氣兌入與所述全氧熔池熔煉爐產(chǎn)生的熔煉爐煤氣混合進(jìn)入所述回轉(zhuǎn)窯窯頭；

鐵礦粉在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)經(jīng)加熱和氣基直接還原，產(chǎn)生窯尾煤氣，所述回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置利用熔煉爐煤氣和窯尾煤氣中的CO實(shí)現(xiàn)Fe2O3和FeO的還原；

所述回轉(zhuǎn)窯包括從內(nèi)至外依次套合的內(nèi)襯、保溫磚、外殼以及設(shè)于內(nèi)襯內(nèi)壁的多個(gè)鏟料板；所述鏟料板的固定端與內(nèi)襯固定連接，所述鏟料板的懸空端設(shè)有朝向回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動(dòng)方向的彎折部；相對(duì)于內(nèi)襯的徑向，所述鏟料板的懸空端向回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動(dòng)方向偏斜；

所述原料倉(cāng)包括鐵礦粉倉(cāng)、熔劑倉(cāng)和混料倉(cāng)，所述鐵礦粉倉(cāng)和熔劑倉(cāng)的出料口均與混料倉(cāng)的進(jìn)料口連接，所述混料倉(cāng)的出料口與回轉(zhuǎn)窯的進(jìn)料口連接；

所述除塵器的粉塵出口與全氧熔池熔煉爐連接，所述除塵器收集的粉塵噴入全氧熔池熔煉爐；

所述回轉(zhuǎn)窯出氣口與回轉(zhuǎn)窯進(jìn)氣口的連接管路上設(shè)有窯尾煤氣流量閥，所述全氧熔池熔煉爐與回轉(zhuǎn)窯進(jìn)氣口的連接管路上設(shè)有熔煉爐煤氣流量閥。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置，其特征在于，所述全氧熔池熔煉爐的出氣口通過(guò)下料管與回轉(zhuǎn)窯的進(jìn)氣口連接，回轉(zhuǎn)窯中的預(yù)還原原料通過(guò)下料管加入全氧熔池熔煉爐中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置，其特征在于，所述鏟料板與彎折部的連接處、所述鏟料板與內(nèi)襯的連接處均為弧形；

所述弧形為外凸的弧形。

說(shuō)明書(shū)： 一種回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明設(shè)計(jì)一種非高爐煉鐵技術(shù)，具體地說(shuō)是一種回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置。

背景技術(shù)[0002] 高爐煉鐵是當(dāng)今世界最主要的煉鐵流程，具有生產(chǎn)規(guī)模大、能耗低、生鐵質(zhì)量好以及效率高等特點(diǎn)。然而，高爐煉鐵主要存在兩個(gè)問(wèn)題：第一，高爐煉鐵原料要求達(dá)到一定的

粒度和強(qiáng)度，鐵礦粉需要制備成燒結(jié)礦或球團(tuán)礦才可以入爐，而燒結(jié)和球團(tuán)工藝能耗高、污

染大；第二，高爐煉鐵需要使用大量?jī)?yōu)質(zhì)焦炭，而焦煤資源的短缺和焦化工序廢水廢氣的排

放制約了高爐煉鐵生產(chǎn)。

[0003] 目前，以少焦或無(wú)焦著稱(chēng)的非高爐煉鐵工藝主要有COREX、FINEX和HISMELT流程，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的只有COREX流程，韓國(guó)浦項(xiàng)的FINEX流程和HISMELT流程還在進(jìn)行中試。

[0004] 從COREX生產(chǎn)狀況看，雖然可以少量降低焦比，但煤比大幅度升高，燃料比遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高爐煉鐵工藝。對(duì)于FINEX工藝，只有韓國(guó)浦項(xiàng)鋼鐵擁有該技術(shù)，由于技術(shù)保密的原因，其

實(shí)際冶煉參數(shù)尚未得知。我國(guó)也開(kāi)展了粉礦流化床熔融還原煉鐵工藝研究，掌握了粉礦流

化床熔融還原原理和工藝方案，但均未進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，主要原因是粉礦流化床還原工藝

過(guò)程難以控制，還原后的粉料需要壓球熱裝送入熔分爐，工藝銜接困難。

[0005] 綜上，現(xiàn)有的非高爐煉鐵工藝受自身技術(shù)缺點(diǎn)以及資源能源的制約，尚未進(jìn)行大規(guī)模低成本生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容[0006] 鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的非高爐煉鐵工藝燃料比高以及無(wú)法大規(guī)模低成本生產(chǎn)的問(wèn)題。

[0007] 本發(fā)明的目的主要是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：[0008] 本發(fā)明提供了一種回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置，包括原料倉(cāng)、回轉(zhuǎn)窯、全氧熔池熔煉爐、煤粉倉(cāng)、氧氣罐、渣罐和鐵水罐；原料倉(cāng)、回轉(zhuǎn)窯和全氧熔池熔煉爐依

次連接，全氧熔池熔煉爐的渣鐵出口分別與渣罐和鐵水罐連接，煤粉倉(cāng)的出料口和氧氣罐

的出氣口均與全氧熔池熔煉爐的進(jìn)風(fēng)口連通；回轉(zhuǎn)窯的出氣口與回轉(zhuǎn)窯的進(jìn)氣口連通，全

氧熔池熔煉爐的出氣口與回轉(zhuǎn)窯窯頭的進(jìn)氣口連通。

[0009] 在一種可能的設(shè)計(jì)中，回轉(zhuǎn)窯的出氣口通過(guò)除塵器與回轉(zhuǎn)窯的進(jìn)氣口連接。[0010] 在一種可能的設(shè)計(jì)中，回轉(zhuǎn)窯的出氣口通過(guò)換熱器與除塵器連接，使得窯尾煤氣的溫度降低至除塵器除塵所需溫度。

[0011] 在一種可能的設(shè)計(jì)中，除塵器的出氣口依次通過(guò)CO2脫除器和換熱器與回轉(zhuǎn)窯的進(jìn)氣口連接，利用除塵之前的窯尾煤氣加熱脫除CO2后的窯尾煤氣。

[0012] 在一種可能的設(shè)計(jì)中，除塵器的粉塵出口與全氧熔池熔煉爐連接，除塵器收集的粉塵噴入全氧熔池熔煉爐。

[0013] 在一種可能的設(shè)計(jì)中，回轉(zhuǎn)窯出氣口與回轉(zhuǎn)窯進(jìn)氣口的連接管路上設(shè)有窯尾煤氣流量閥，全氧熔池熔煉爐與回轉(zhuǎn)窯進(jìn)氣口的連接管路上設(shè)有熔煉爐煤氣流量閥。

[0014] 在一種可能的設(shè)計(jì)中，全氧熔池熔煉爐的出氣口通過(guò)下料管與回轉(zhuǎn)窯的進(jìn)氣口連接，回轉(zhuǎn)窯中的預(yù)還原原料通過(guò)下料管加入全氧熔池熔煉爐中。

[0015] 在一種可能的設(shè)計(jì)中，原料倉(cāng)包括鐵礦粉倉(cāng)、熔劑倉(cāng)和混料倉(cāng)，鐵礦粉倉(cāng)和熔劑倉(cāng)的出料口均與混料倉(cāng)的進(jìn)料口連接，混料倉(cāng)的出料口與回轉(zhuǎn)窯的進(jìn)料口連接。

[0016] 在一種可能的設(shè)計(jì)中，回轉(zhuǎn)窯包括從內(nèi)至外依次套合的內(nèi)襯、保溫磚、外殼以及設(shè)于內(nèi)襯內(nèi)壁的多個(gè)鏟料板；鏟料板的固定端與內(nèi)襯固定連接，鏟料板的懸空端設(shè)有朝向回

轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動(dòng)方向的彎折部；相對(duì)于內(nèi)襯的徑向，鏟料板的懸空端向回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動(dòng)方向偏斜。

[0017] 在一種可能的設(shè)計(jì)中，鏟料板與彎折部的連接處為弧形；鏟料板與內(nèi)襯的連接處為弧形；弧形為外凸的弧形。

[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果如下：[0019] a)本發(fā)明提供的回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置可以直接采用粉礦作為鐵礦石原料，省去了燒結(jié)、球團(tuán)等原料預(yù)處理工序，基建投資少，建設(shè)周期短；冶煉速度快，

生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低；煤氣的熱能和化學(xué)能全部回收利用；自動(dòng)化程度高，污染物排放

少。

[0020] b)本發(fā)明提供的回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置的技術(shù)核心是控制鐵礦粉在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的氣基直接還原以及預(yù)還原爐料在全氧熔池熔煉爐內(nèi)的終還原和渣鐵分離，

確保鐵礦粉在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)具有較高的還原度和全氧熔池熔煉爐內(nèi)氧化鐵徹底還原和渣鐵分

離，在不需要對(duì)鐵礦粉造塊和不消耗焦炭的條件下，可以生產(chǎn)出與高爐鐵水質(zhì)量相當(dāng)?shù)臒?br />
鋼鐵水，由于回轉(zhuǎn)窯氣基還原與全氧熔池熔煉爐是連成一體的，原料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)預(yù)還原后

直接熱裝進(jìn)入全氧熔池熔煉爐，進(jìn)入全氧熔池熔煉爐的預(yù)還原物料溫度可以達(dá)到700～

1000℃，還原度為40％～95％，可以大大降低物料全氧熔池熔煉爐內(nèi)終還原和渣鐵分離所

需能耗。同時(shí)，上述煉鐵裝置中，將回轉(zhuǎn)窯的還原煤氣為全氧熔池熔煉爐產(chǎn)生的熔煉爐煤氣

和回轉(zhuǎn)窯的窯尾煤氣，其中，熔煉爐煤氣組成的體積百分比為CO+H270～80％、CO220～

30％，窯尾煤氣組成的體積百分比為CO+H245～55％、CO225～35％，余量為粉塵，利用熔煉

爐煤氣和窯尾煤氣中的CO能夠?qū)崿F(xiàn)Fe2O3和FeO的還原，還能夠減少上述煉鐵裝置的尾氣排

放。

[0021] c)本發(fā)明提供的回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置，由于全氧熔池熔煉爐爐頂煤氣的溫度較高(可達(dá)1500℃左右)，直接通入回轉(zhuǎn)窯溫度太高，會(huì)導(dǎo)致回轉(zhuǎn)窯爐料熔

化或結(jié)圈，所以利用回轉(zhuǎn)窯窯尾循環(huán)煤氣回兌冷卻，使得兩者混合后的煤氣溫度降低至鐵

礦粉氣基還原的合適溫度(700～1000℃)，然后從窯頭通入回轉(zhuǎn)窯。

[0022] d)本發(fā)明提供的回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置由于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氧化鐵與煤氣的還原為放熱反應(yīng)，所以回轉(zhuǎn)窯不需要外加熱，只要控制煤氣進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯的溫度在700

～1000℃范圍內(nèi)，就能夠?qū)崿F(xiàn)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的高效還原。

[0023] e)本發(fā)明提供的回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置設(shè)有鏟料板，鏟料板的懸空端設(shè)有朝向回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動(dòng)方向的彎折部，彎折部可以保證將鐵礦粉提高到一定高度，從

而確保鐵礦粉的還原時(shí)間；同時(shí)，回轉(zhuǎn)窯旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，鐵礦粉反復(fù)被揚(yáng)起和還原，從而達(dá)到

較高的還原率和金屬化率。同時(shí)，上述回轉(zhuǎn)窯中，相對(duì)于內(nèi)襯的徑向，鏟料板的懸空端向回

轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動(dòng)方向偏斜，從而保證落下的鐵礦粉能夠被鏟料板再次提起來(lái)。

[0024] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分的從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫(xiě)的說(shuō)明

書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

附圖說(shuō)明[0025] 附圖僅用于示出具體實(shí)施例的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制，在整個(gè)附圖中，相同的參考符號(hào)表示相同的部件。

[0026] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

[0027] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置中回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)示意圖；

[0028] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置中鏟料板和彎折部的結(jié)構(gòu)示意圖；

[0029] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置中鏟料板和彎折部的主視圖。

[0030] 附圖標(biāo)記：[0031] 1?鐵礦粉倉(cāng)；2?熔劑倉(cāng)；3?回轉(zhuǎn)窯；4?下料管；5?全氧熔池熔煉爐；6?煤粉倉(cāng)；7?鐵水罐；8?渣罐；9?氧氣罐；10?換熱器；11?除塵器；12?CO2脫除器；13?混料倉(cāng)；14?窯尾煤氣流

量閥；15?熔煉爐煤氣流量閥；16?外殼；17?保溫磚；18?內(nèi)襯；19?鏟料板；20?彎折部；D?鏟料

板長(zhǎng)度；d?彎折部長(zhǎng)度；L?鏟料板寬度；α?鏟料板與內(nèi)襯徑向的夾角。

具體實(shí)施方式[0032] 下面結(jié)合附圖來(lái)具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中，附圖構(gòu)成本申請(qǐng)一部分，并與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。

[0033] 實(shí)施例一[0034] 本實(shí)施例提供了一種回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置，參見(jiàn)圖1至圖4，包括原料倉(cāng)、回轉(zhuǎn)窯3、全氧熔池熔煉爐5、煤粉倉(cāng)6、氧氣罐9、渣罐8和鐵水罐7。其中，原料倉(cāng)、

回轉(zhuǎn)窯3和全氧熔池熔煉爐5依次連接，全氧熔池熔煉爐5的渣鐵出口分別與渣罐8和鐵水罐

7連接，煤粉倉(cāng)6的出料口和氧氣罐9的出氣口均與全氧熔池熔煉爐5的進(jìn)風(fēng)口連通；回轉(zhuǎn)窯3

的出氣口(位于窯尾處)與回轉(zhuǎn)窯3的進(jìn)氣口(位于窯頭處)連通，全氧熔池熔煉爐5的出氣口

與回轉(zhuǎn)窯3窯頭的進(jìn)氣口連通。

[0035] 實(shí)施時(shí)，冶煉原料按一定比例經(jīng)原料倉(cāng)加入回轉(zhuǎn)窯3，鐵礦粉在回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)經(jīng)加熱和氣基直接還原，還原后的爐料直接熱裝進(jìn)入全氧熔池熔煉爐5，煤粉倉(cāng)6中的煤粉和氧氣

罐9中的氧氣通過(guò)風(fēng)口噴吹進(jìn)入全氧熔池熔煉爐5中?；剞D(zhuǎn)窯3窯尾的煤氣兌入與全氧熔池

熔煉爐5產(chǎn)生的熔煉爐煤氣混合進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯3窯頭，在回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)還原鐵礦粉。鐵礦粉預(yù)還原

后進(jìn)入全氧熔池熔煉爐5進(jìn)行終還原和渣鐵分離。

[0036] 主要反應(yīng)為：Fe2O3+CO(g)＝2FeO+CO2(g)、FeO+CO(g)＝Fe+CO2(g)。[0037] 需要說(shuō)明的是，在沒(méi)有產(chǎn)生窯尾煤氣和高溫煤氣時(shí)，也就是設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)初期，可以向全氧熔池熔煉爐5中噴入煤粉和氧氣的混合氣體，煤粉燃燒得到CO，通入回轉(zhuǎn)窯3中，作為設(shè)

備運(yùn)行初期的還原氣氛。

[0038] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)施例提供的回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置可以直接采用粉礦作為鐵礦石原料，省去了燒結(jié)、球團(tuán)等原料預(yù)處理工序，基建投資少，建設(shè)周

期短；冶煉速度快，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低；煤氣的熱能和化學(xué)能全部回收利用；自動(dòng)化程

度高，污染物排放少。

[0039] 具體來(lái)說(shuō)，上述回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置的技術(shù)核心是控制鐵礦粉在回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)的氣基直接還原以及預(yù)還原爐料在全氧熔池熔煉爐5內(nèi)的終還原和渣鐵分

離，確保鐵礦粉在回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)具有較高的還原度和全氧熔池熔煉爐5內(nèi)氧化鐵徹底還原和渣

鐵分離，在不需要對(duì)鐵礦粉造塊和不消耗焦炭的條件下，可以生產(chǎn)出與高爐鐵水質(zhì)量相當(dāng)

的煉鋼鐵水，由于回轉(zhuǎn)窯氣基還原與全氧熔池熔煉爐5是連成一體的，原料在回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)預(yù)

還原后直接熱裝進(jìn)入全氧熔池熔煉爐5，進(jìn)入全氧熔池熔煉爐5的預(yù)還原物料溫度可以達(dá)到

700～1000℃，還原度為40％～95％，可以大大降低物料全氧熔池熔煉爐5內(nèi)終還原和渣鐵

分離所需能耗。同時(shí)，上述煉鐵裝置中，將回轉(zhuǎn)窯3的還原煤氣為全氧熔池熔煉爐5產(chǎn)生的熔

煉爐煤氣和回轉(zhuǎn)窯3的窯尾煤氣，其中，熔煉爐煤氣組成的體積百分比為CO+H270～80％、

CO220～30％，窯尾煤氣組成的體積百分比為CO+H245～55％、CO225～35％，余量為粉塵，

利用熔煉爐煤氣和窯尾煤氣中的CO能夠?qū)崿F(xiàn)Fe2O3和FeO的還原，還能夠減少上述煉鐵裝置

的尾氣排放。

[0040] 但是，由于全氧熔池熔煉爐5爐頂煤氣的溫度較高(可達(dá)1500℃左右)，直接通入回轉(zhuǎn)窯3溫度太高，會(huì)導(dǎo)致回轉(zhuǎn)窯3爐料熔化或結(jié)圈，所以利用回轉(zhuǎn)窯3窯尾循環(huán)煤氣回兌冷

卻，使得兩者混合后的煤氣溫度降低至鐵礦粉氣基還原的合適溫度(700～1000℃)，然后從

窯頭通入回轉(zhuǎn)窯3。

[0041] 此外，由于回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)氧化鐵與煤氣的還原為放熱反應(yīng)，所以回轉(zhuǎn)窯3不需要外加熱，只要控制煤氣進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯3的溫度在700～1000℃范圍內(nèi)，就能夠?qū)崿F(xiàn)回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)的高效

還原。

[0042] 需要說(shuō)明的是，通常情況下，煉鐵所用原料主要為鐵礦粉和熔劑，因此，上述原料倉(cāng)可以包括鐵礦粉倉(cāng)1、熔劑倉(cāng)2和混料倉(cāng)13，鐵礦粉倉(cāng)1和熔劑倉(cāng)2的出料口均與混料倉(cāng)13

的進(jìn)料口連接，混料倉(cāng)13的出料口與回轉(zhuǎn)窯3的進(jìn)料口連接。實(shí)施時(shí)，可以先將鐵礦粉轉(zhuǎn)入

鐵礦粉倉(cāng)1，將熔劑裝入熔劑倉(cāng)2，需要入料時(shí)，開(kāi)啟鐵礦粉倉(cāng)1和熔劑倉(cāng)2的出料口，鐵礦粉

和熔劑按比例進(jìn)入混料倉(cāng)13進(jìn)行預(yù)混料，從而提高原料的混合均勻性，進(jìn)而提高回轉(zhuǎn)窯3中

鐵礦粉的還原率。

[0043] 考慮到窯尾煤氣中的粉塵會(huì)影響回轉(zhuǎn)窯3中鐵礦粉的還原率，因此，回轉(zhuǎn)窯3的出氣口可以通過(guò)除塵器11(例如，布袋除塵器)與回轉(zhuǎn)窯3的進(jìn)氣口連接，除塵器11可以有效去

除回轉(zhuǎn)窯3窯尾煤氣中的粉塵，減少粉塵對(duì)鐵礦粉還原率的影響，從而提高鐵礦粉的還原

率。

[0044] 需要說(shuō)明的是，回轉(zhuǎn)窯3窯尾煤氣的溫度在600～800℃范圍內(nèi)，為了避免高溫的窯尾煤氣損壞除塵器11，影響除塵效果，回轉(zhuǎn)窯3的出氣口可以通過(guò)換熱器10與除塵器11連

接，使得窯尾煤氣的溫度降低至除塵器11除塵的合適溫度(200℃以下)。

[0045] 為了能夠充分利用除塵器11中手機(jī)的粉塵，除塵器11的粉塵出口可以與全氧熔池熔煉爐5連接，除塵器11收集的粉塵經(jīng)氣力輸送通過(guò)噴槍噴入全氧熔池熔煉爐5，從而實(shí)現(xiàn)

鐵粉礦的高效利用。由于回轉(zhuǎn)窯3內(nèi)煤氣容易將粉礦帶入除塵器11，為了提高粉礦的利用效

率，將除塵器11收集的粉塵通過(guò)噴槍噴入全氧熔池熔煉爐5。

[0046] 同樣地，考慮到窯尾煤氣中的CO2也會(huì)影響回轉(zhuǎn)窯3中鐵礦粉的還原率，因此，回轉(zhuǎn)窯3的出氣口可以通過(guò)CO2脫除器12與回轉(zhuǎn)窯3的進(jìn)氣口連接，CO2脫除器12可以有效去除回

轉(zhuǎn)窯3窯尾煤氣中的CO2，減少CO2對(duì)鐵礦粉還原率的影響，從而提高鐵礦粉的還原率。

[0047] 需要說(shuō)明的是，回轉(zhuǎn)窯3窯尾煤氣的溫度在600～1000℃范圍內(nèi)，CO2脫除器12的合適溫度為60℃以下，回轉(zhuǎn)窯3的出氣口也可以通過(guò)換熱器10與CO2脫除器12連接，使得窯尾

煤氣的溫度降低至CO2脫除器12的合適溫度(60℃以下)。

[0048] 當(dāng)然，上述煉鐵裝置中也可以同時(shí)設(shè)置除塵器11和CO2脫除器12，值得注意的是，由于除塵器11除塵的合適溫度為200℃以下，CO2脫除器12的合適溫度為60℃以下，并且除

塵過(guò)程中除塵器11會(huì)吸收一部分的熱量使得除塵后的窯尾煤氣溫度進(jìn)一步降低，因此，從

節(jié)約能源的角度考慮，回轉(zhuǎn)窯3的出氣口可以依次通過(guò)換熱器10、除塵器11和CO2脫除器12

與回轉(zhuǎn)窯3的進(jìn)氣口連接。

[0049] 值得注意的是，經(jīng)過(guò)CO2脫除器12脫除CO2后，窯尾煤氣的溫度會(huì)下降至60℃以下，如果將其全部直接兌入全氧熔池熔煉爐5的熔煉爐煤氣中，會(huì)使得兩者混合后的煤氣溫度

過(guò)低，無(wú)法控制在700～1000℃范圍內(nèi)，而如果將脫除CO2后的窯尾煤氣部分兌入全氧熔池

熔煉爐5的熔煉爐煤氣中，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)窯尾煤氣的全部循環(huán)，因此，CO2脫除器12可以通過(guò)換

熱器10與回轉(zhuǎn)窯3的進(jìn)氣口連接，利用除塵前的窯尾煤氣加熱脫除CO2后的窯尾煤氣，使其

能夠達(dá)到400～500℃，在保證混合后的煤氣溫度在700～1000℃范圍內(nèi)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)窯尾

煤氣的全部循環(huán)利用，提高了回轉(zhuǎn)窯3的還原效率。同時(shí)，利用換熱器10使得除塵前的窯尾

煤氣與脫出CO2之后的窯尾煤氣進(jìn)行換熱，還能夠?qū)崿F(xiàn)窯尾煤氣余熱的高效利用，無(wú)需額外

增加補(bǔ)燃設(shè)備。

[0050] 為了實(shí)現(xiàn)窯尾煤氣與熔煉爐煤氣混合后的煤氣溫度可調(diào)，在回轉(zhuǎn)窯3出氣口與回轉(zhuǎn)窯3進(jìn)氣口的連接管路上可以設(shè)置窯尾煤氣流量閥14，在全氧熔池熔煉爐5與回轉(zhuǎn)窯3進(jìn)

氣口的連接管路上可以設(shè)置熔煉爐煤氣流量閥15，通過(guò)上述兩個(gè)流量閥能夠分別控制進(jìn)入

回轉(zhuǎn)窯3中的窯尾煤氣和熔煉爐煤氣的流量，進(jìn)而準(zhǔn)確控制兩者混合后的煤氣的溫度。

[0051] 需要說(shuō)明的是，由于窯尾煤氣流量閥14和熔煉爐煤氣流量閥15設(shè)置，可能會(huì)出現(xiàn)窯尾煤氣和熔煉爐煤氣無(wú)法全部循環(huán)利用的情況，因此，在回轉(zhuǎn)窯3上可以開(kāi)設(shè)窯尾煤氣排

放口，在全氧熔池熔煉爐5上開(kāi)設(shè)熔煉爐煤氣排放口，兩者可以分別與其他發(fā)電裝置或者煤

氣用戶管路連接。

[0052] 示例性地，全氧熔池熔煉爐5所需熱量主要由氧氣罐9噴入氧氣燃燒煤粉倉(cāng)6噴入煤粉提供，氧氣罐9中的氧氣可以為純氧氣體或富氧氣體，富氧氣體是指氧氣的體積分?jǐn)?shù)大

于空氣中的平均氧氣體積分?jǐn)?shù)的空氣，也就是說(shuō)，富氧氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)大于21％。其

中，鼓入純氧氣體可以提高煤粉在風(fēng)口的燃燒率，減少全氧熔池熔煉爐5熔煉爐煤氣帶走的

熱量，但純氧氣體價(jià)格高。鼓入富氧氣體雖然成本低，但惰性氣體氮?dú)鈺?huì)帶走大量熱量，降

低了能源利用效率。

[0053] 為了避免回轉(zhuǎn)窯3預(yù)還原后的爐料溫度下降過(guò)多，影響其進(jìn)入全氧熔池熔煉爐5的還原率，全氧熔池熔煉爐5的出氣口可以通過(guò)下料管4與回轉(zhuǎn)窯3的進(jìn)氣口連接，也就是說(shuō)，

回轉(zhuǎn)窯3的出料口與進(jìn)氣口為同一個(gè)口，全氧熔池熔煉爐5的進(jìn)料口與出氣口為同一個(gè)，這

樣，在下料管4中，全氧熔池熔煉爐5的熔煉爐煤氣(1500℃以上)可以與預(yù)還原后的爐料進(jìn)

行換熱，進(jìn)一步提高預(yù)還原后的爐料的溫度，避免回轉(zhuǎn)窯3預(yù)還原后的爐料溫度下降過(guò)多，

從而進(jìn)一步提高全氧熔池熔煉爐5中爐料的還原率。

[0054] 對(duì)于回轉(zhuǎn)窯3的結(jié)構(gòu)，具體來(lái)說(shuō)，其可以包括從內(nèi)至外依次套合的內(nèi)襯18(例如，耐熱鋼內(nèi)襯18)、保溫磚17、外殼16(例如，鋼殼)以及設(shè)于內(nèi)襯18內(nèi)壁的多個(gè)鏟料板19。其中，

鏟料板19的固定端與內(nèi)襯18固定連接，鏟料板19的懸空端設(shè)有朝向回轉(zhuǎn)窯3轉(zhuǎn)動(dòng)方向的彎

折部20；相對(duì)于內(nèi)襯18的徑向，鏟料板19的懸空端向回轉(zhuǎn)窯3轉(zhuǎn)動(dòng)方向偏斜。實(shí)施時(shí)，鐵礦粉

從回轉(zhuǎn)窯3窯尾加入，回轉(zhuǎn)窯3旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，固定在窯內(nèi)壁的鏟料板19將鐵礦粉鏟起來(lái)，鐵礦

粉提高到一定高度后落下，落下的鐵礦粉與還原氣氛充分基礎(chǔ)，被還原氣氛還原。由于回轉(zhuǎn)

窯3有一定的傾斜角度，鐵礦粉在反復(fù)鏟起、落下的過(guò)程中，逐漸從窯尾運(yùn)動(dòng)到窯頭，從而實(shí)

現(xiàn)粉礦的深度還原。上述回轉(zhuǎn)窯3中設(shè)有鏟料板19，鏟料板19的懸空端設(shè)有朝向回轉(zhuǎn)窯3轉(zhuǎn)

動(dòng)方向的彎折部20，彎折部20可以保證將鐵礦粉提高到一定高度，從而確保鐵礦粉的還原

時(shí)間；同時(shí)，回轉(zhuǎn)窯3旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，鐵礦粉反復(fù)被揚(yáng)起和還原，從而達(dá)到較高的還原率和金屬

化率。同時(shí)，上述回轉(zhuǎn)窯3中，相對(duì)于內(nèi)襯18的徑向，鏟料板19的懸空端向回轉(zhuǎn)窯3轉(zhuǎn)動(dòng)方向

偏斜，從而保證落下的鐵礦粉能夠被鏟料板19再次提起來(lái)。

[0055] 為了減少鐵礦粉沉積在鏟料板19與彎折部20的連接處，鏟料板19與彎折部20的連接處可以為弧形，通過(guò)弧形不僅能夠避免鏟料板19與彎折部20的連接處形成拐角，減少鏟

料板19與彎折部20連接處的應(yīng)力集中，還能夠減少鐵礦粉沉積在鏟料板19與彎折部20的連

接處。

[0056] 同樣地，為了減少鐵礦粉沉積在鏟料板19與內(nèi)襯18的連接處，鏟料板19與內(nèi)襯18的連接處也可以為弧形。

[0057] 為了促進(jìn)鐵礦粉在鏟料板19之間的揚(yáng)起，上述弧形可以為外凸的弧形，在回轉(zhuǎn)窯3的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)鐵礦粉下落至外凸的弧形上時(shí)，外凸的弧形能夠使鐵礦粉在連接處也能

夠充分的揚(yáng)起，進(jìn)一步提高鐵礦粉的還原時(shí)間和還原率。

[0058] 對(duì)于鏟料板19的形狀，具體來(lái)說(shuō)，鏟料板19沿內(nèi)襯18徑向的橫截面形狀可以為直線形或弧形，同樣的，彎折部20沿內(nèi)襯18徑向的橫截面形狀也可以為直線形或弧形。

[0059] 為了在保證處理量的基礎(chǔ)上提高鐵礦粉的還原率，上述鏟料板19與內(nèi)襯18徑向的夾角α可以控制在10°～45°，例如，23°。這是因?yàn)椋瑠A角越小，鐵礦粉揚(yáng)起的高度較低，不利

于鐵礦粉的還原，但可以提高處理量；夾角越大，鐵礦粉鏟起來(lái)的高度越高，有利于鐵礦粉

的還原，但處理量降低，因此，將鏟料板19與內(nèi)襯18的徑向之間的夾角可以控制在10°～

45°，能夠在保證處理量的基礎(chǔ)上提高鐵礦粉的還原率。

[0060] 為了在保證處理量的基礎(chǔ)上提高鐵礦粉的還原率，相鄰兩個(gè)鏟料板19的固定端之間的距離為0.5～0.8m，示例性地，對(duì)于直徑為2～3m的回轉(zhuǎn)窯3，鏟料板19的數(shù)量可以控制

在18～30個(gè)，回轉(zhuǎn)窯3直徑越大，鏟料板19布置越多，回轉(zhuǎn)窯3越小，鏟料板19布置越少。這是

因?yàn)椋噜弮蓚€(gè)鏟料板19的固定端之間的距離過(guò)小，雖然能夠提高鏟料量過(guò)多，鐵礦粉從窯

尾運(yùn)動(dòng)到窯頭的速率過(guò)小，會(huì)影響處理量；相鄰兩個(gè)鏟料板19的固定端之間的距離過(guò)大，導(dǎo)

致鏟料量過(guò)少，不利于鐵礦粉的還原，影響鐵礦粉的還原率。

[0061] 為了避免流動(dòng)性差的鐵礦粉滯留在相鄰兩個(gè)鏟料板19之間，鏟料板長(zhǎng)度D為回轉(zhuǎn)窯3直徑的1/8～1/4，需要說(shuō)明的是，對(duì)于流動(dòng)性好的鐵礦粉，鏟料板長(zhǎng)度D可以大一點(diǎn)，這

樣有利于鐵礦粉的揚(yáng)起，對(duì)于流動(dòng)性差的鐵礦粉，鏟料板長(zhǎng)度D小一點(diǎn)，這樣可以避免流動(dòng)

性差的鐵礦粉滯留在相鄰兩個(gè)鏟料板19之間，將鏟料板長(zhǎng)度D與回轉(zhuǎn)窯3直徑的比例限定在

上述范圍內(nèi)，不僅能夠促進(jìn)鐵礦粉的還原，還能夠避免流動(dòng)性差的鐵礦粉滯留在相鄰兩個(gè)

鏟料板19之間。

[0062] 為了平衡鐵礦粉的還原與鐵礦粉的運(yùn)動(dòng)速率，鏟料板寬度L可以控制在0.2～0.6m，這樣有利于鐵礦粉向窯頭方向運(yùn)動(dòng)，保證處理量。需要說(shuō)明的是，鏟料板寬度L可以根

據(jù)回轉(zhuǎn)窯3長(zhǎng)度確定，回轉(zhuǎn)窯3長(zhǎng)度越大，鏟料板寬度L越大，回轉(zhuǎn)窯3長(zhǎng)度越小，鏟料板寬度L

越小。

[0063] 對(duì)于彎折部長(zhǎng)度d，其可以為鏟料板長(zhǎng)度D的10％～30％，值得注意的是，鏟料板19與彎折部20的總長(zhǎng)度需要控制在一定范圍內(nèi)，因此，鏟料板長(zhǎng)度D大的彎折部長(zhǎng)度d小一些，

鏟料板長(zhǎng)度D小的彎折部長(zhǎng)度d大一點(diǎn)。

[0064] 實(shí)施例二[0065] 本實(shí)施例提供了一種回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵方法，包括如下步驟：[0066] 步驟1：鐵礦粉和熔劑按設(shè)計(jì)比例通過(guò)皮帶加入回轉(zhuǎn)窯，鐵礦粉在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)經(jīng)加熱和氣基直接還原，產(chǎn)生窯尾煤氣，得到預(yù)還原爐料；

[0067] 步驟2：預(yù)還原爐料直接熱裝進(jìn)入全氧熔池熔煉爐，向全氧熔池熔煉爐中噴入煤粉和氧氣的混合氣體，對(duì)預(yù)還原爐料強(qiáng)烈攪拌，進(jìn)行終還原、渣鐵分離，產(chǎn)生熔煉爐煤氣，得到

爐渣和鐵水，當(dāng)鐵水積累到一定量后，打開(kāi)鐵口放出鐵水和爐渣；將產(chǎn)生的窯尾煤氣和熔煉

爐煤氣混合得到混合煤氣，將混合煤氣循環(huán)至回轉(zhuǎn)窯窯頭，用于回轉(zhuǎn)窯中的鐵礦粉預(yù)還原。

[0068] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)施例提供的回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵方法的有益效果與實(shí)施例一提供的回轉(zhuǎn)窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置的有益效果基本相同，

在此不一一贅述。

[0069] 需要說(shuō)明的是，為了進(jìn)一步提高窯尾煤氣和熔煉爐煤氣的利用率以及回轉(zhuǎn)窯中鐵礦粉的還原率，窯尾煤氣的溫度可以控制在600～800℃范圍內(nèi)，熔煉爐煤氣的溫度可以控

制在1300～1600℃范圍內(nèi)，混合煤氣的溫度可以控制在700～1000℃范圍內(nèi)。

[0070] 為了提高冶煉原料的混合均勻性，在上述步驟1中，鐵礦粉和熔劑可以按設(shè)計(jì)比例進(jìn)行預(yù)混合，混合均勻后加入回轉(zhuǎn)窯，這樣能夠提高原料的混合均勻性，進(jìn)而提高回轉(zhuǎn)窯中

鐵礦粉的還原率。

[0071] 示例性地，在上述步驟2中，氧氣可以為純氧氣體或富氧氣體，示例性地，氧氣濃度為80％～100％，富氧氣體是指氧氣的體積分?jǐn)?shù)大于空氣中的平均氧氣體積分?jǐn)?shù)的空氣，也

就是說(shuō)，富氧氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)大于21％。其中，鼓入純氧氣體可以提高煤粉在風(fēng)口的

燃燒率，減少全氧熔池熔煉爐熔煉爐煤氣帶走的熱量，但純氧氣體價(jià)格高。鼓入富氧氣體雖

然成本低，但惰性氣體氮?dú)鈺?huì)帶走大量熱量，降低了能源利用效率。

[0072] 考慮到窯尾煤氣中的粉塵會(huì)影響回轉(zhuǎn)窯中鐵礦粉的還原率，因此，在上述步驟2中，窯尾煤氣可以通過(guò)除塵器(例如，布袋除塵器)進(jìn)行除塵后，再與產(chǎn)生的熔煉爐煤氣混

合，除塵器可以有效去除回轉(zhuǎn)窯窯尾煤氣中的粉塵，減少粉塵對(duì)鐵礦粉還原率的影響，從而

提高鐵礦粉的還原率。

[0073] 需要說(shuō)明的是，回轉(zhuǎn)窯窯尾煤氣的溫度在600～800℃范圍內(nèi)，為了避免高溫的窯尾煤氣損壞除塵器，影響除塵效果，對(duì)窯尾煤氣進(jìn)行除塵之前，還可以采用換熱器與窯尾煤

氣進(jìn)行換熱，使得窯尾煤氣的溫度降低至除塵器除塵的合適溫度(200℃以下)。

[0074] 為了能夠充分利用除塵器中手機(jī)的粉塵，除塵器收集的窯尾煤氣中粉塵經(jīng)氣力輸送通過(guò)噴槍噴入全氧熔池熔煉爐，從而實(shí)現(xiàn)鐵粉礦的高效利用。由于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煤氣容易將

粉礦帶入除塵器，為了提高粉礦的利用效率，將除塵器收集的粉塵通過(guò)噴槍噴入全氧熔池

熔煉爐。

[0075] 同樣地，考慮到窯尾煤氣中的CO2也會(huì)影響回轉(zhuǎn)窯中鐵礦粉的還原率，因此，除塵后的窯尾煤氣可以CO2脫除之后，再與產(chǎn)生的熔煉爐煤氣混合，CO2脫除器可以有效去除回轉(zhuǎn)

窯窯尾煤氣中的CO2，減少CO2對(duì)鐵礦粉還原率的影響，從而提高鐵礦粉的還原率。此外，由于

除塵器除塵的合適溫度為200℃以下，CO2脫除器的合適溫度為60℃以下，并且除塵過(guò)程中

除塵器會(huì)吸收一部分的熱量使得除塵后的窯尾煤氣溫度進(jìn)一步降低，因此，從節(jié)約能源的

角度考慮，窯尾煤氣可以依次通過(guò)換熱、除塵和脫除CO2后再與產(chǎn)生的熔煉爐煤氣混合。

[0076] 值得注意的是，經(jīng)過(guò)CO2脫除器脫除CO2后，窯尾煤氣的溫度會(huì)下降至60℃以下，如果將其全部直接兌入全氧熔池熔煉爐的熔煉爐煤氣中，會(huì)使得兩者混合后的混合煤氣溫度

過(guò)低，無(wú)法控制在700～1000℃范圍內(nèi)，而如果將脫除CO2后的窯尾煤氣部分兌入全氧熔池

熔煉爐的熔煉爐煤氣中，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)窯尾煤氣的全部循環(huán)，因此，利用除塵前的窯尾煤氣加

熱脫除CO2后的窯尾煤氣，使其能夠達(dá)到400～500℃，在保證混合后的煤氣溫度在700～

1000℃范圍內(nèi)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)窯尾煤氣的全部循環(huán)利用，提高了回轉(zhuǎn)窯的還原效率。同時(shí)，

利用換熱器使得除塵前的窯尾煤氣與脫出CO2之后的窯尾煤氣換熱，還能夠?qū)崿F(xiàn)窯尾煤氣

余熱的高效利用，無(wú)需額外增加補(bǔ)燃設(shè)備。

[0077] 為了避免回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原后的爐料溫度下降過(guò)多，影響其進(jìn)入全氧熔池熔煉爐的還原率，混合煤氣在通入回轉(zhuǎn)窯窯頭過(guò)程中可以與回轉(zhuǎn)窯窯頭排出的預(yù)還原爐料進(jìn)行換熱，

進(jìn)一步提高預(yù)還原后的爐料的溫度，避免回轉(zhuǎn)窯預(yù)還原后的爐料溫度下降過(guò)多，從而進(jìn)一

步提高全氧熔池熔煉爐中爐料的還原率。

[0078] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，

都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。