本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及冶煉含鐵物料的裝置和方法。

背景技術(shù)：

隨著近三十年我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，我國目前鋼鐵存量逐漸增加，鋼鐵服役期滿后成為廢鋼，進入鋼鐵循環(huán)系統(tǒng)。目前廢鋼回收的主要方式有作為高爐鐵水的配加料或是進入電爐中熔化后再倒入精煉爐中精煉得到合格鋼水。

直接還原鐵是一種新型的煉鋼原料，是采用氣基或煤基的方式直接而不經(jīng)過熔化將礦石中的鐵氧化物還原成金屬鐵，產(chǎn)物固態(tài)的具有疏松多孔的狀態(tài)，目前主要利用途徑是轉(zhuǎn)爐和電爐熔化后倒入精煉爐中精煉得到合格鋼水。然而整個流程需要進行扒渣和倒?fàn)t操作，存在工藝流程長能耗高的缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種冶煉含鐵物料的裝置和方法，采用該裝置與現(xiàn)有技術(shù)中采用的電爐或轉(zhuǎn)爐將含鐵物料融化后倒入精煉爐中進行進一步處理相比，本申請不需要扒渣和倒?fàn)t等操作工序，具有流程短、操作簡便、節(jié)約能耗及人工等優(yōu)勢。

在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種冶煉含鐵物料的裝置。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述裝置包括：

臥式爐底，所述臥式爐底內(nèi)限定出熔池；

熔分室，所述熔分室內(nèi)自上而下依次限定出熔化區(qū)和熔分渣鐵分離區(qū)，所述熔分室的下端與所述臥式爐底的上端相連通；

精煉室，所述精煉室內(nèi)自上而下限定出精煉區(qū)和釩渣鐵分離區(qū)，所述精煉室的下端與所述臥式爐底的上端相連通；

氧氣噴槍，所述氧氣噴槍布置在所述精煉區(qū)；

物料入口，所述物料入口布置在所述熔化區(qū)上；

第一燃料入口，所述第一燃料入口布置在所述熔化區(qū)上；

造渣劑入口，所述造渣劑入口布置在所述精煉區(qū)上；

第二燃料入口，所述第二燃料入口布置在所述精煉區(qū)上；

熔分渣出口，所述熔分渣出口布置在所述熔分渣鐵分離區(qū)；

釩渣出口，所述釩渣出口布置在所述釩渣鐵分離區(qū)；

鋼水出口，所述鋼水出口布置在靠近所述釩渣鐵分離區(qū)的熔池側(cè)壁上。

根據(jù)本發(fā)明實施例的冶煉含鐵物料的裝置通過將熔分室、精煉室和臥式爐底一體成型，使得含鐵物料首先在熔分室中發(fā)生還原熔分處理和熔分渣鐵分離處理，分離得到的熔分渣經(jīng)布置在熔分室上的熔分渣出口排出，而得到的鐵水經(jīng)臥式爐底進入精煉室，在造渣劑和氧氣噴槍的作用下對鐵水進行精煉處理和釩渣鐵分離處理，得到鋼水和釩渣，分離得到的釩渣經(jīng)布置在精煉室上的釩渣出口排出，從而與現(xiàn)有技術(shù)中采用的電爐或轉(zhuǎn)爐將含鐵物料融化后倒入精煉爐中進行進一步處理相比，本申請不需要扒渣和倒?fàn)t等操作工序，具有流程短、操作簡便、節(jié)約能耗及人工等優(yōu)勢，并且精煉出來的鋼水可以直接進行連鑄操作，同時本申請的精煉室具有調(diào)質(zhì)和提質(zhì)作用，因此采用本申請的裝置可以冶煉合金鋼或回收鐵水中有益元素。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的冶煉含鐵物料的裝置還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實施例中，所述臥式爐底、所述熔分室和所述精煉室的外壁上分別獨立地布置爐襯。由此，可以顯著提高該裝置的使用壽命。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述爐襯為采用硅磚、鋁磚、鎂磚和碳磚中的至少之一制作而成。由此，可以進一步提高該裝置的使用壽命。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述第一燃料入口為多個，所述多個第一燃料入口布置在所述熔化區(qū)的外壁上。由此，可以顯著提高熔分室中含鐵物料的還原和熔化效率。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述第二燃料入口為多個，所述多個第二燃料入口布置在所述精煉區(qū)的外壁上。由此，可以顯著提高鐵水的精煉效率。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述熔分室和所述精煉室位于所述臥式爐底的兩端。

在本發(fā)明的再一個方面，本發(fā)明提出了一種采用上述裝置冶煉含鐵物料的方法。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述方法包括：

將含有含鐵物料、還原劑和造渣劑的原料通過所述原料入口供給至所述熔化區(qū)，將燃料通過所述第一燃料入口供給至所述熔化區(qū)，以便所述含鐵物料進行熔分處理，得到鐵水和熔分渣；

將造渣劑通過所述造渣劑入口供給至所述精煉區(qū)，將燃料通過所述第二燃料入口供給至所述精煉區(qū)，將氧氣通過所述氧氣噴槍供給至所述精煉區(qū)，以便所述鐵水發(fā)生精煉反應(yīng)，得到鋼水和釩渣。

根據(jù)本發(fā)明實施例的冶煉含鐵物料的方法通過采用上述將熔分室、精煉室和臥式爐底一體成型的裝置，使得含鐵物料首先在熔分室中發(fā)生還原熔分處理和熔分渣鐵分離處理，分離得到的熔分渣經(jīng)布置在熔分室上的熔分渣出口排出，而得到的鐵水經(jīng)臥式爐底進入精煉室，在造渣劑和氧氣噴槍的作用下對鐵水進行精煉處理和釩渣鐵分離處理，得到鋼水和釩渣，分離得到的釩渣經(jīng)布置在精煉室上的釩渣出口排出，從而與現(xiàn)有技術(shù)中采用的電爐或轉(zhuǎn)爐將含鐵物料融化后倒入精煉爐中進行進一步處理相比，本申請不需要扒渣和倒?fàn)t等操作工序，具有流程短、操作簡便、節(jié)約能耗及人工等優(yōu)勢，并且精煉出來的鋼水可以直接進行連鑄操作，同時本申請的精煉室具有調(diào)質(zhì)和提質(zhì)作用，因此采用本申請的方法可以冶煉合金鋼或回收鐵水中有益元素。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的冶煉含鐵物料的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實施例中，所述含鐵物料的金屬化率為75％以上。由此，可以顯著提高所得鋼水的品質(zhì)。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述含鐵物料為直接還原鐵和廢鋼中的至少一種。由此，可以實現(xiàn)資源的高效利用。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述造渣劑為選自氧化鈣、生石灰、氟化鈣、碳酸鈉、氧化鎂和二氧化硅中的至少之一。由此，可以進一步提高所得鋼水的品質(zhì)。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述造渣劑的粒徑小于1mm的占90％以上。由此，可以進一步提高熔分室和精煉室中渣鐵分離效率。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述還原劑為選自煤粉、焦粉和蘭炭中的至少之一。由此，可以顯著提高含鐵物料的還原效率。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述還原劑的粒徑為小于1mm的占90％以上。由此，可以進一步提高含鐵物料的還原效率。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述熔分處理的溫度為1200-1600攝氏度。由此，可以進一步提高所得鋼水的品質(zhì)。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述含鐵物料與所述造渣劑、所述還原劑的質(zhì)量比為100：(1～20)：(5～20)。由此，可以進一步提高所得鋼水的品質(zhì)。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述鐵水與所述造渣劑的質(zhì)量比為100：(1～20)。由此，可以進一步提高所得鋼水的品質(zhì)。

在本發(fā)明的一些實施例中，所述精煉處理的溫度為1200～1600攝氏度。由此，可以進一步提高所得鋼水的品質(zhì)。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的冶煉含鐵物料的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的冶煉含鐵物料的方法流程示意圖。

具體實施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提出了一種冶煉含鐵物料的裝置。根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖1，該裝置包括：臥式爐底100、熔分室200和精煉室300。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖1，臥式爐底100內(nèi)限定出熔池10。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖1，熔分室200內(nèi)自上而下依次限定出熔化區(qū)21和熔分渣鐵分離區(qū)22，并且熔分室200的下端與臥式爐底100的上端相連通，即熔分室200與熔池10相連通，從而使得在熔分室中得到的還原熔化物料在不經(jīng)倒運的情況下直接進入到熔池中進行進一步處理。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，熔分室200上具有物料入口201、第一燃料入口202和熔分渣出口203，且適于將含有含鐵物料、還原劑和造渣劑的混合物料在第一燃料燃燒供熱時進行還原和熔分處理，得到鐵水和熔分渣。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，物料入口201位于熔化區(qū)21，例如位于熔化區(qū)21的頂端；第一燃料入口202位于熔化區(qū)，例如位于熔化區(qū)的側(cè)壁上；熔分渣出口203位于熔分渣鐵分離區(qū)22，例如位于熔分渣鐵分離區(qū)22的側(cè)壁上，由此本申請不需要扒渣工序，從而節(jié)約人工成本。需要說明的是，本文中的“燃料”可以為含有燃?xì)夂椭細(xì)獾幕旌蠚?，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要對燃?xì)獾木唧w類型進行選擇，例如可以采用天然氣。

根據(jù)本發(fā)明再一個實施例，含鐵物料的具體類型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，含鐵物料可以為直接還原鐵和廢鋼中的至少一種。由此，可以實現(xiàn)資源的高效利用。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，含鐵物料的金屬化率并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，含鐵物料的金屬化率可以為75％以上。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該金屬化率的含鐵物料作為煉鋼的原料，可以保證所得鋼水具有較高的品質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，造渣劑的具體類型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，造渣劑可以為選自氧化鈣、氟化鈣、碳酸鈉、氧化鎂和二氧化硅中的至少之一。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該類造渣劑可以顯著優(yōu)于其他類型提高所得鐵水的品位。具體的，氧化鈣(即生石灰)和氧化鎂是堿性氧化物，能夠和酸性爐渣反應(yīng)降低爐渣熔點，同時能夠與鐵水中的sio2、al2o3等雜質(zhì)反應(yīng)而進入爐渣中，從而起到凈化鐵水的作用；氟化鈣和碳酸鈉為強堿性化合物，作用原理同氧化鈣和氧化鎂，且作用更強烈；二氧化硅是酸性氧化物，在冶煉某些特殊鋼時加入，例如在需要保留鋼水中的酸性物質(zhì)時(如p、s等)加入二氧化硅能夠最大程度的保護鋼水中酸性物質(zhì)不被鋼渣中的cao消耗掉。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，造渣劑的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，造渣劑的粒徑小于1mm的占90％以上。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該粒徑范圍可以顯著優(yōu)于其他粒徑提高所得鐵水的品位。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，還原劑的具體類型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，還原劑為選自煤粉、焦粉和蘭炭中的至少之一。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該類還原劑可以顯著優(yōu)于其他類型提高含鐵物料的還原效率，從而提高所得鐵水的品位。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，還原劑的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，還原劑的粒徑小于1mm的占90％以上。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該粒徑范圍可以顯著優(yōu)于其他粒徑提高所得鐵水的品位。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，含鐵物料與造渣劑、還原劑的混合比例并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，含鐵物料與造渣劑、還原劑的質(zhì)量比可以為100：(1～20)：(5～20)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，造渣劑的加入量與含鐵物料的品位有關(guān)，含鐵物料的品位越高則造渣劑加入量越少，反之越多；而還原劑的加入量與含鐵物料的金屬化率有關(guān)，金屬化率越高則加入的還原劑越少，反之越多。由此，采用本發(fā)明提出的含鐵物料與造渣劑、還原劑的混合比例可顯著提高鐵水的品位。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，熔分處理過程的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，熔分處理的溫度可以為1200-1600攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該熔分溫度可以顯著優(yōu)于其他溫度提高含鐵物料的還原和熔化效率，從而保證所得鐵水具有較高的品位。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，第一燃料入口202可以為多個，并且多個第一燃料入口202布置在熔化區(qū)21的外壁上，例如，多個第一燃料入口202均勻的布置在熔化區(qū)的側(cè)壁上。由此，通過在熔化區(qū)的側(cè)壁上布置多個燃料入口，可以保證熔分室中溫度場分布均勻，從而提高含鐵物料的還原和熔化效率，得到高品位的鐵水。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖1，精煉室300內(nèi)自上而下限定出精煉區(qū)31和釩渣鐵分離區(qū)32，并且精煉室300的下端與臥式爐底100的上端相連通，即精煉室300與熔池10相連通，同時精煉室300上布置有氧氣噴槍33。由此，熔分室中分離得到的鐵水經(jīng)臥式爐底直接進入精煉室進行精煉處理，與現(xiàn)有技術(shù)中采用的電爐或轉(zhuǎn)爐將含鐵物料融化后倒入精煉爐中進行進一步處理相比，本申請不需要扒渣和倒?fàn)t等操作工序，具有流程短、操作簡便、節(jié)約能耗及人工等優(yōu)勢。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，精煉室300具有造渣劑入口301、第二燃料入口302和釩渣出口303，且適于將熔化室經(jīng)臥式爐底供給的鐵水與造渣劑在燃料燃燒供熱的作用下進行精煉處理，得到釩渣和鋼水。具體的，造渣劑同于熔分室中的造渣劑。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，造渣劑入口301位于精煉區(qū)31上，例如位于精煉區(qū)的頂端；第二燃料入口302位于精煉區(qū)31上，例如位于精煉區(qū)31的側(cè)壁上；釩渣出口303位于釩渣鐵分離區(qū)32上，例如位于釩渣鐵分離區(qū)32的側(cè)壁上，分離得到的釩渣經(jīng)釩渣出口直接排出精煉區(qū)。由此，本申請不需要扒渣工序，從而節(jié)約人工成本；氧氣噴槍33布置在精煉區(qū)，例如可以布置在精煉區(qū)的側(cè)壁上或布置在造渣劑入口處，具體的，從造渣劑入口加入造渣劑對鐵水進行精煉提釩，同時通過布置在精煉區(qū)側(cè)壁上的氧氣噴槍或?qū)⒀鯕鈬姌審脑煸鼊┤肟诓迦脒M行噴氧脫碳提釩處理。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，精煉處理的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，精煉處理的溫度可以為1200-1600攝氏度。(發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，精煉處理的溫度由冶煉的鋼種決定，例如鋼水脫磷時需要較低的精煉溫度才能將磷最大程度的脫除。由此，采用本發(fā)明提出的精煉溫度可以顯著優(yōu)于其他溫度提高鐵水的精煉效率，從而提高所得鋼水的品位。

根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，熔池10上布置有鋼水出口101，具體的，參考圖1，鋼水出口101布置在靠近釩渣鐵分離區(qū)32的熔池10側(cè)壁上。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，臥式爐底100、熔分室200和精煉室300的外壁上可以分別獨立地布置爐襯，優(yōu)選，臥式爐底100、熔分室200和精煉室300的外壁上均布置爐襯，具體的，爐襯可以為采用硅磚、鋁磚、鎂磚和碳磚中的至少之一制作而成。由此，可以顯著提高裝置的使用壽命。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，參考圖1，熔分室200和精煉室300可以位于臥式爐底100的兩端。

具體的，通過熔分室頂端的物料入口向熔化區(qū)加入含有含鐵物料、還原劑和造渣劑的混合物料，并且通過第一燃料入口供給含有燃?xì)夂椭細(xì)獾幕旌蠚馊紵秊槿鄯质夜?，使得含鐵物料在還原劑的作用下于熔化區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)并且熔化進入熔分渣鐵分離區(qū)與造渣劑作用進行渣鐵分離得到熔分渣和鐵水，熔分渣通過布置在熔分渣鐵分離區(qū)上的熔分渣出口排出，而鐵水經(jīng)臥式爐底進入精煉室，從精煉室頂端的造渣劑入口向精煉區(qū)加入造渣劑，同時通過第二燃料入口供給含有燃?xì)夂椭細(xì)獾幕旌蠚馊紵秊榫珶拝^(qū)供熱，并且通過布置在精煉區(qū)側(cè)壁上的氧氣噴槍或?qū)⒀鯕鈬姌審脑煸鼊┤肟诓迦脒M行噴氧脫碳提釩處理使得鐵水進行精煉處理后進入釩渣鐵分離區(qū)進行渣鐵分離得到釩渣和鋼水，分離出的釩渣經(jīng)布置在釩渣鐵分離區(qū)上的釩渣出口排出，鋼水經(jīng)布置在熔池上的鋼水出口排出，并且可以在該裝置上布置窺視孔，用于檢測爐膛溫度和進行取樣操作，同時為了維持精煉室溫度穩(wěn)定，可以向鋼水中加入軋鋼皮或廢鋼作為冷卻劑調(diào)整鋼水溫度。

根據(jù)本發(fā)明實施例的冶煉含鐵物料的裝置通過將熔分室、精煉室和臥式爐底一體成型，使得含鐵物料首先在熔分室中發(fā)生還原熔分處理和熔分渣鐵分離處理，分離得到的熔分渣經(jīng)布置在熔分室上的熔分渣出口排出，而得到的鐵水經(jīng)臥式爐底進入精煉室，在造渣劑和氧氣噴槍的作用下對鐵水進行精煉處理和釩渣鐵分離處理，得到鋼水和釩渣，分離得到的釩渣經(jīng)布置在精煉室上的釩渣出口排出，從而與現(xiàn)有技術(shù)中采用的電爐或轉(zhuǎn)爐將含鐵物料融化后倒入精煉爐中進行進一步處理相比，本申請不需要扒渣和倒?fàn)t等操作工序，具有流程短、操作簡便、節(jié)約能耗及人工等優(yōu)勢，并且精煉出來的鋼水可以直接進行連鑄操作，同時本申請的精煉室具有調(diào)質(zhì)和提質(zhì)作用，因此采用本申請的裝置可以冶煉合金鋼或回收鐵水中有益元素。

在本發(fā)明的再一個方面，本發(fā)明提出了一種采用上述裝置冶煉含鐵物料的方法。根據(jù)本發(fā)明的實施例，參考圖2，該方法包括：

s100：將含有含鐵物料、還原劑和造渣劑的原料通過原料入口供給至熔化區(qū)，將燃料通過第一燃料入口供給至熔化區(qū)

具體的，通過熔分室頂端的物料入口向熔化區(qū)加入含有含鐵物料、還原劑和造渣劑的混合物料，并且通過第一燃料入口供給含有燃?xì)夂椭細(xì)獾幕旌蠚馊紵秊槿鄯质夜幔沟煤F物料在還原劑的作用下于熔化區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)并且熔化進入熔分渣鐵分離區(qū)與造渣劑作用進行渣鐵分離得到熔分渣和鐵水，熔分渣通過布置在熔分渣鐵分離區(qū)上的熔分渣出口排出，而鐵水經(jīng)臥式爐底進入精煉室。

根據(jù)本發(fā)明一個實施例，含鐵物料的具體類型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，含鐵物料可以為直接還原鐵和廢鋼中的至少一種。由此，可以實現(xiàn)資源的高效利用。

根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例，含鐵物料的金屬化率并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，含鐵物料的金屬化率可以為75％以上。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該金屬化率的含鐵物料作為煉鋼的原料，可以保證所得鋼水具有較高的品質(zhì)。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，造渣劑的具體類型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，造渣劑可以為選自氧化鈣、氟化鈣、碳酸鈉、氧化鎂和二氧化硅中的至少之一。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該類造渣劑可以顯著優(yōu)于其他類型提高所得鐵水的品位。具體的，氧化鈣(即生石灰)和氧化鎂是堿性氧化物，能夠和酸性爐渣反應(yīng)降低爐渣熔點，同時能夠與鐵水中的sio2、al2o3等雜質(zhì)反應(yīng)而進入爐渣中，從而起到凈化鐵水的作用；氟化鈣和碳酸鈉為強堿性化合物，作用原理同氧化鈣和氧化鎂，且作用更強烈；二氧化硅是酸性氧化物，在冶煉某些特殊鋼時加入，例如在需要保留鋼水中的酸性物質(zhì)時(如p、s等)加入二氧化硅能夠最大程度的保護鋼水中酸性物質(zhì)不被鋼渣中的cao消耗掉。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，造渣劑的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，造渣劑的粒徑小于1mm的占90％以上。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該粒徑范圍可以顯著優(yōu)于其他粒徑提高所得鐵水的品位。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，還原劑的具體類型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，還原劑為選自煤粉、焦粉和蘭炭中的至少之一。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該類還原劑可以顯著優(yōu)于其他類型提高含鐵物料的還原效率，從而提高所得鐵水的品位。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，還原劑的粒徑并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，還原劑的粒徑小于1mm的占90％以上。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該粒徑范圍可以顯著優(yōu)于其他粒徑提高所得鐵水的品位。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，含鐵物料與造渣劑、還原劑的混合比例并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，含鐵物料與造渣劑、還原劑的質(zhì)量比可以為100：(1～20)：(5～20)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，造渣劑的加入量與含鐵物料的品位有關(guān)，含鐵物料的品位越高則造渣劑加入量越少，反之越多；而還原劑的加入量與含鐵物料的金屬化率有關(guān)，金屬化率越高則加入的還原劑越少，反之越多。由此，采用本發(fā)明提出的含鐵物料與造渣劑、還原劑的混合比例可顯著提高鐵水的品位。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，熔分處理過程的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，熔分處理的溫度可以為1200-1600攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該熔分溫度可以顯著優(yōu)于其他溫度提高含鐵物料的還原和熔化效率，從而保證所得鐵水具有較高的品位。

s200：將造渣劑通過造渣劑入口供給至精煉區(qū)，將燃料通過第二燃料入口供給至所述精煉區(qū)，將氧氣通過氧氣噴槍供給至所述精煉區(qū)

具體的，從精煉室頂端的造渣劑入口向精煉區(qū)加入造渣劑，同時通過第二燃料入口供給含有燃?xì)夂椭細(xì)獾幕旌蠚馊紵秊榫珶拝^(qū)供熱，并且通過布置在精煉區(qū)側(cè)壁上的氧氣噴槍或?qū)⒀鯕鈬姌審脑煸鼊┤肟诓迦脒M行噴氧脫碳提釩處理使得鐵水進行精煉處理后進入釩渣鐵分離區(qū)進行渣鐵分離得到釩渣和鋼水，分離出的釩渣經(jīng)布置在釩渣鐵分離區(qū)上的釩渣出口排出，鋼水經(jīng)布置在熔池上的鋼水出口排出。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，造渣劑的具體類型并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，造渣劑可以為選自氧化鈣、生石灰、氟化鈣、碳酸鈉、氧化鎂和二氧化硅中的至少之一。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，采用該類造渣劑可以顯著優(yōu)于其他類型提高鐵水的精煉效率，從而得到高品位的鋼水。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，精煉處理的溫度并不受特別限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際需要進行選擇，根據(jù)本發(fā)明的一個具體實施例，精煉處理的溫度可以為1200-1600攝氏度。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，精煉處理的溫度由冶煉的鋼種決定，例如鋼水脫磷時需要較低的精煉溫度才能將磷最大程度的脫除。由此，采用本發(fā)明提出的精煉溫度可以顯著優(yōu)于其他溫度提高鐵水的精煉效率，從而提高所得鋼水的品位。

根據(jù)本發(fā)明實施例的冶煉含鐵物料的方法通過采用上述將熔分室、精煉室和臥式爐底一體成型的裝置，使得含鐵物料首先在熔分室中發(fā)生還原熔分處理和熔分渣鐵分離處理，分離得到的熔分渣經(jīng)布置在熔分室上的熔分渣出口排出，而得到的鐵水經(jīng)臥式爐底進入精煉室，在造渣劑和氧氣噴槍的作用下對鐵水進行精煉處理和釩渣鐵分離處理，得到鋼水和釩渣，分離得到的釩渣經(jīng)布置在精煉室上的釩渣出口排出，從而與現(xiàn)有技術(shù)中采用的電爐或轉(zhuǎn)爐將含鐵物料融化后倒入精煉爐中進行進一步處理相比，本申請不需要扒渣和倒?fàn)t等操作工序，具有流程短、操作簡便、節(jié)約能耗及人工等優(yōu)勢，并且精煉出來的鋼水可以直接進行連鑄操作，同時本申請的精煉室具有調(diào)質(zhì)和提質(zhì)作用，因此采用本申請的方法可以冶煉合金鋼或回收鐵水中有益元素。需要說明的是，上述針對冶煉含鐵物料的裝置所描述的特征和優(yōu)點同樣適用于該冶煉含鐵物料的方法，此處不再贅述。

下面參考具體實施例，對本發(fā)明進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發(fā)明。

實施例

通過熔分室頂端的物料入口向熔化區(qū)加入1000kg金屬化率為90％以上的釩鈦鐵礦直接還原鐵、150kg焦粉和200g生石灰，并且通過第一燃料入口供給含有天燃?xì)夂涂諝獾幕旌蠚馊紵秊槿鄯质夜?，熔分室的溫度升?550攝氏度，使得釩鈦鐵礦直接還原鐵在焦粉的作用下于熔化區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)并且熔化進入熔分渣鐵分離區(qū)與生石灰作用進行渣鐵分離得到熔分渣和鐵水，熔分渣通過布置在熔分渣鐵分離區(qū)上的熔分渣出口排出，而鐵水在重力的作用下會經(jīng)臥式爐底進入精煉室，從精煉室頂端的造渣劑入口向精煉區(qū)加入50kg氧化鈣、25kg氟化鈣和15kg碳酸鈉，同時通過第二燃料入口供給含有天燃?xì)夂涂諝獾幕旌蠚馊紵秊榫珶拝^(qū)供熱，并且將氧氣噴槍從造渣劑入口插入進行噴氧脫碳提釩處理使得鐵水進行精煉處理后進入釩渣鐵分離區(qū)進行渣鐵分離得到釩渣和鋼水，鋼水溫度控制在1250攝氏度，精煉操作進行0.5h后，分離出的釩渣經(jīng)布置在釩渣鐵分離區(qū)上的釩渣出口排出，鋼水經(jīng)布置在熔池上的鋼水出口排出進入軋制環(huán)節(jié)，并且可以在該裝置上布置窺視孔，用于檢測爐膛溫度和進行取樣操作，同時為了維持精煉室溫度穩(wěn)定，可以向鋼水中加入軋鋼皮或廢鋼作為冷卻劑調(diào)整鋼水溫度。最終所得的鋼水中鐵回收率在95％以上，釩回收率在85％以上。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。