阅读说明：本技术 一种直接浇铸的矿石熔融还原无头冶金炉 (Directly-cast ore smelting reduction headless metallurgical furnace ) 是由 李殿明 苏雪梅 李苏瑶 于 2020-11-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种直接浇铸的矿石熔融还原无头冶金炉,包括矿石熔融还原无头冶金炉,矿石熔融还原无头冶金炉内部设置有冶炼装置,矿石熔融还原无头冶金炉顶部设置有炉盖装置,矿石熔融还原无头冶金炉一侧设置有附属设施,矿石熔融还原无头冶金炉底部设置有浇铸包,浇铸包外部设置有连铸机,矿石熔融还原无头冶金炉内壁的底部设置有预熔金属液熔池,附属设施一侧安装有干熄渣发电装置。该矿石熔融还原无头冶金炉通过设置开放式炉壳体,实现“铁钢一体化”,降低建设投资,节省土地资源；采用即开即闭炉盖,实现不同冶炼阶段不同冶金功能的转换,采用大炉容冶炼,提高生产效率、减少耐火材料消耗。(The invention discloses a directly-cast ore smelting reduction headless metallurgical furnace, which comprises an ore smelting reduction headless metallurgical furnace, wherein a smelting device is arranged inside the ore smelting reduction headless metallurgical furnace, a furnace cover device is arranged at the top of the ore smelting reduction headless metallurgical furnace, an accessory facility is arranged on one side of the ore smelting reduction headless metallurgical furnace, a casting ladle is arranged at the bottom of the ore smelting reduction headless metallurgical furnace, a continuous casting machine is arranged outside the casting ladle, a pre-molten metal bath is arranged at the bottom of the inner wall of the ore smelting reduction headless metallurgical furnace, and a dry quenching slag power generation device is arranged on one side of the accessory facility. The ore smelting reduction headless metallurgical furnace realizes the integration of iron and steel by arranging the open furnace shell, reduces the construction investment and saves land resources; the furnace cover is opened and closed immediately, so that the conversion of different metallurgical functions in different smelting stages is realized, the large-furnace-volume smelting is adopted, the production efficiency is improved, and the consumption of refractory materials is reduced.)

一种直接浇铸的矿石熔融还原无头冶金炉

技术领域

本发明涉及冶金钢铁、铸造、有色技术领域，具体为一种直接浇铸的矿石熔融还原无头冶金炉。

背景技术

目前冶金领域如黑色冶金之钢铁冶炼行业中，其传统的高炉是固定式、封闭型炉体，无法实现矿石熔融还原的铁水冶炼、铁水预处理功能和进一步的钢水冶炼、钢液精炼功能、无头浇铸功能、溅渣护炉功能，造成投资高、成本高。由于传统的铁水冶炼流程和钢水冶炼流程是分开的，钢水冶炼流程和钢液精炼流程是分开的，造成高温液态金属、高温渣流转过程中的温度损失、能量耗散及物流运输费用增加。由于传统的炼铁高炉、炼钢的转炉、电弧炉、电转炉是固定式炉体，无法实现与连铸机的直接对接。

现有技术中，如传统的高炉炼铁装备流程长、排放大、投资大、成本高；现有流程中使用的铁水包,多以移动式车辆为运输工具，容积较小。现用“一包到底”技术中，高炉铁水经历铁水包到脱硫站、脱磷炉多次倒运的温度损失；现有钢水精炼技术中，经历炼钢转炉到精炼炉、连（浇）铸机的多次倒运温度损失；现有转炉冶炼技术中，难以实现大废钢量低铁耗的低成本生产模式；现有高温热渣处理技术中，普遍采用水淬、热焖的能量耗散模式。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种直接浇铸的矿石熔融还原无头冶金炉，使它可将冶炼浇连铸流程实现一体化紧凑流程处理，增加一次处理量，降低排放量，降低建设投资，降低生产成本，显著提高产品质量。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种直接浇铸的矿石熔融还原无头冶金炉，包括矿石熔融还原无头冶金炉，所述矿石熔融还原无头冶金炉内部设置有冶炼装置，所述矿石熔融还原无头冶金炉顶部设置有炉盖装置，所述矿石熔融还原无头冶金炉一侧设置有附属设施，所述矿石熔融还原无头冶金炉底部设置有浇铸包，所述浇铸包外部设置有连铸机，所述矿石熔融还原无头冶金炉内壁的底部设置有预熔金属液熔池，所述附属设施一侧安装有干熄渣发电装置。

作为本发明的优选技术方案，所述冶炼装置包括氧枪、燃烧枪、等离子、RH、LF、CAS-OB、AOD、GOR，所述冶炼装置位于矿石熔融还原无头冶金炉内部。

作为本发明的优选技术方案，所述附属设施包括除尘装置、煤气回收发电、蒸汽回收发电。

作为本发明的优选技术方案，所述矿石熔融还原无头冶金炉上方设置矿石预还原加料装置、碳还原装置、氢还原装置。

作为本发明的优选技术方案，所述炉盖装置采用即开即闭炉盖。

作为本发明的优选技术方案，所述矿石熔融还原无头冶金炉底部设置无渣浇铸装置。

作为本发明的优选技术方案，所述矿石熔融还原无头冶金炉前平台设置专用除渣装置。

与现有技术相比，本发明提供了一种直接浇铸的矿石熔融还原无头冶金炉，具备以下有益效果：

1、本发明采用开放式炉壳体，可实现炼铁、炼钢、精炼的“铁钢一体化”紧凑流程，可不设单独炼铁工序，显著降低建设投资，节省土地资源；采用即开即闭炉盖装置，可实现不同冶炼阶段不同冶金功能的转换，采用大炉容冶炼，可提高生产效率、减少耐火材料消耗；

2、采用矿石熔融还原，取消焦化、烧结、球团、高炉工序，实现超低排放、超低成本冶炼；采用废钢预热，实现大废钢比低铁耗冶炼；采用除渣装置，实现冶炼过程不同阶段的铁渣分离、钢渣分离；采用干熄渣发电，实现高温铁渣、钢渣的能量利用最大化；采用冶金渣分拣、回用，可以实现冶金渣的循环利用；采用“一炉多包出钢”方式，可省略铁水包成本，采用煤气回收装置、蒸汽回收装置，实现煤气发电、蒸汽发电。采用冶金炉代替钢包直接浇铸，实现省略转炉冶炼炉、钢包周转包成本并消除温度差、成分差、时间差的高品质钢连铸生产。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明俯视结构示意图。

图中：1、矿石熔融还原无头冶金炉；2、冶炼装置；3、炉盖装置；4、附属设施；5、浇铸包；6、连铸机；7、预熔金属液熔池；8、干熄渣发电装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本实施方案中：一种直接浇铸的矿石熔融还原无头冶金炉，包括矿石熔融还原无头冶金炉1，矿石熔融还原无头冶金炉1内部设置有冶炼装置2，矿石熔融还原无头冶金炉1顶部设置有炉盖装置3，矿石熔融还原无头冶金炉1一侧设置有附属设施4，矿石熔融还原无头冶金炉1底部设置有浇铸包5，浇铸包5外部设置有连铸机6，矿石熔融还原无头冶金炉1内壁的底部设置有预熔金属液熔池7，附属设施4一侧安装有干熄渣发电装置8。本发明采用开放式炉壳体，可实现炼铁、炼钢、精炼的“铁钢一体化”紧凑流程，不设单独炼铁厂，显著降低建设投资，节省土地资源；采用即开即闭炉盖装置3，可实现不同冶炼阶段不同冶金功能的转换，采用大炉容冶炼，可提高生产效率、减少耐火材料消耗；采用矿石熔融还原，取消焦化、烧结、球团、高炉工序，实现超低排放、超低成本冶炼；采用废钢预热，实现大废钢比低铁耗冶炼；采用除渣装置，实现冶炼过程不同阶段的铁渣分离、钢渣分离；采用干熄渣发电8，实现高温铁渣、钢渣的能量利用最大化；采用冶金渣分拣、回用，可以实现冶金渣的循环利用；采用“一炉多包出钢”方式，可省略铁水包成本，采用煤气回收装置、蒸汽回收装置，实现煤气发电、蒸汽发电。采用冶金炉代替钢包直接浇铸，实现省略转炉冶炼炉、钢包周转包成本并消除温度差、成分差、时间差的高品质钢连铸生产。

本实施例中，冶炼装置包括氧枪、燃烧枪、等离子、RH、LF、CAS-OB、AOD、GOR，冶炼装置2位于矿石熔融还原无头冶金炉1内部，从而实现冶炼动作；附属设施4包括除尘装置、煤气回收发电、蒸汽回收发电，从而为装置提供除尘、发电基础；矿石熔融还原无头冶金炉1上方设置矿石预还原加料装置、碳还原装置、氢还原装置，从而实现矿石熔融还原的铁水冶炼功能；炉盖装置3采用即开即闭炉盖，实现不同冶炼阶段不同冶金功能的转换；矿石熔融还原无头冶金炉1底部设置无渣浇铸装置，从而实现金属液如钢液的“无渣浇铸”功能；矿石熔融还原无头冶金炉1前平台设置专用除渣装置，实现分阶段冶炼的除渣(铁、钢～渣分离)功能。

本发明的工作原理及使用流程：本发明采用开放式炉壳体，可实现炼铁、炼钢、精炼的“铁钢一体化”紧凑流程，不设单独炼铁厂，显著降低建设投资，节省土地资源；采用即开即闭炉盖装置3，可实现不同冶炼阶段不同冶金功能的转换，采用大炉容冶炼，可提高生产效率、减少耐火材料消耗；采用矿石熔融还原，取消焦化、烧结、球团、高炉工序，实现超低排放、超低成本冶炼；采用废钢预热，实现大废钢比低铁耗冶炼；采用除渣装置，实现冶炼过程不同阶段的铁渣分离、钢渣分离；采用干熄渣发电8，实现高温铁渣、钢渣的能量利用最大化；采用冶金渣分拣、回用，可以实现冶金渣的循环利用；采用“一炉多包出钢”方式，可省略铁水包成本，采用煤气回收装置、蒸汽回收装置，实现煤气发电、蒸汽发电。采用冶金炉代替钢包直接浇铸，实现省略转炉冶炼炉、钢包周转包成本并消除温度差、成分差、时间差的高品质钢连铸生产。本发明即开即闭炉盖为独立的设备和耐火材料结合装置，与除尘装置结构上不发生关系，操作关系上互相关联；安装在炉体上的可控高温液体开关机构，该机构要求安全性高，采用特殊耐火材料。本发明专用除渣装置为关键设备，根据工艺要求设置上下两道渣口，如铁渣口和钢渣口，可采用流渣沟或流渣槽将高温液体渣流到专用渣罐中；干熄渣发电装置为独立的设备结构，用于将高温液态渣的物理显热回收发电。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。