專利名稱：熔融還原煉鐵的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及熔融還原煉鐵的方法和裝置，具體說涉及以天然礦塊或人造塊 鐵礦為原料，用帶有蓄熱器的熔融還原裝置生產直接還原鋼水和類似高爐生產 的鐵水的方法和裝置。'
背景技術：
熔融還原煉鐵是當前鋼鐵生產的重要組成部分，其主要特點是用非焦煤作 為一次性能源和還原劑，將氧化鐵在熔融狀態下還原，具有以煤代焦、流程短、 對環境污染小，建設投資少，生產成本低等優點，是被業內廣泛看好的領域.各
國的鋼鐵企業競相進行研究開發。現有的熔融還原煉鐵的方法主要有COREX法 (CN1010323B)、 DIOS法(CN1035136A)、 HISELT法(CN1037542A)。其中 COREX法已經工業化生產，其它兩種方法仍處于試驗階段。COREX法的主要 特點是氧化鐵球團或塊礦作原料，采用預還原和終還原二步法，預還原在豎爐 中進行，終還原在熔融氣化爐中完成。COREX法雖然取得了突破性的成功，但 仍有其不足，如生產率低，煤耗、氧耗高，設備投資大，流程復雜等，與現有 先進的高爐煉鐵相比，仍缺乏競爭力。
本申請人在專利號為200810079321.乂發明專利申請中披露了一種三步法金 屬還原的方法，該方法將金屬氧化物與一定量的碳、粘結劑、CaO和水制成成 型物，置入還原裝置，第一步是成型物在隔絕空氣，隔絕氧氣的狀態下進行預 還原；第二步是收集第一步還原過程中產生的析出氣體，并對析出氣體進行冷 卻、凈化處理和加壓；第三步是終還原爐利用析出氣體作為還原劑或熱載體，使預還原爐出來的物料進一步還原，并且使用析出氣體與被換熱過的空氣或富 氧氣體混合燃燒，也可使析出氣體與純氧混合在終還原爐內燃燒對還原爐產品 進行加熱，實現終還原反應并熔化，除渣，最終產生鐵水或直接還原鋼水。本
申請人在申請號為200810079930.5的另一項發明專利申請中提供了一種電弧爐 熔融還原煉鐵的方法和裝置，熔煉爐部分包括有爐體、爐蓋、電極、加料設備 和出料設備。所述裝置還包括至少一對加熱爐和至少一對蓄熱器；加熱爐通過 連接口與電弧爐的爐體連接；蓄熱器的一端與加熱爐連接，另一端分別與排放 系統、風機和氣體處理裝置連接。本發明充分利用熔融還原過程產生的析出氣 體，使析出氣體燃燒加熱物料和蓄熱器中的蓄熱體，再通過氣體循環把熱量從 蓄熱器帶入爐體內，使熱量利用達到最佳化。但是上述技術方案還存在著還原 過程中原料成型物易被氧化，渣鐵不易分離等不足之處。
發明內容
為解決現有技術的不足，本發明提供一種熔融還原煉鐵的方法，使原料成 型物在還原過程中不被氧化，又不影響熱量傳遞，優化煉鐵過程，鋼水和熔渣 充分分離，生產優質鋼產^，本發明的另一目的是提供實現所述方法的熔融還 原煉鐵的裝置。
本發明提供的電弧爐熔融還原煉鐵的方法為，將原料成型物置于電弧爐中， 加熱還原成金屬鐵，原料中的各種鐵的氧化物被還原金屬化率達到40 95%后， 對還原爐產品繼續進行加熱并熔化，直接生產還原鋼水或類似高爐生產的鐵水。 所述原料為呼吸殼或半呼吸殼或敞開殼，或者三者的混合。呼吸殼、半呼吸殼 及敞開殼定義如下
(l)呼吸殼所述呼吸殼主要由心部成型物和外包殼組成
①心部成型物又分四類i 、不包衣成型物Fe203、 Fe:A等鐵的氧化物與煤粉、焦粉等含碳物質混合后滾球或壓制成球團，也可做成其它形狀的成型物，成型 物內部的含碳量可以相同也可以不同，成型物中允許加入其它物質如氧化鈣或
碳酸鈣等物質，使成型物成分和強度更適合；ii、將i中球狀或其它形狀成型 物加含碳物質包衣，含碳物質中允許加入其它物質如氧化鈣或碳酸鈣等物質， 包衣可以滾球包衣、壓球包衣、噴煤粉包衣、浸漬包衣，也可以針對不同形狀 的成型物用其它方法將含碳物質包衣在不包衣成型物上；iii、成型物也可以是 不含鐵的物質或少含鐵的物質，如含碳物質、石灰、石灰石等；iv、心部成型 物為不包衣成型物如煤粉、焦粉、蘭炭、石油焦等或含碳物質或上述的物質混 合后，滾球或壓制成球團，也可做成其它形狀的成型物，成型物內部的含碳量 可以相同也可以不同，成型物中允許加入其它物質如氧化鈣或碳酸鈣等物質， 使成型物成分和強度更適合；另外，心部成型物的外形尺寸可根據心部成型物 物料性質、熔煉爐爐況、被要求熔煉爐的氣氛情況等可大可小，可以同一熔煉 爐內有不同外型尺寸的心部成型物，也可有不同物質組成的心部成型物。
另外，心部成型物的外形尺寸可根據心部成型物物料性質、熔煉爐爐況、被 要求熔煉爐的氣氛情況等可大可小，同一熔煉爐內可以有不同外型尺寸的心部 成型物，也可有不同物質組成的心部成型物。
②外包殼它是由類似石灰石、白云石、石灰或電石等物質或它們的混合物 及其它一些物質如各類粘結劑如硅溶膠、水玻璃、磷酸、氧化鋁等混合，并且 允許加入其它一些物質如金屬、金屬氧化物、含碳物質、有機物及無機物等， 將這些物質以一定方式混合或結合，將心部成型物包裹其中，包殼的方法可以 是滾球、壓球包殼，還可以是噴粉包殼或浸漬包殼，允許并不一定采用在包殼 中加入其它物質做骨架等功能，及允許并不一定采用在包殼上人工穿孔以加強 透氣性，單個孔的面積和其在包殼上的分布形態和數量由呼吸殼的性質和物質配比決定。包殼要有一定低溫強度或高溫強度，允許包殼后進行合適溫度的烘干過程或燒結過程。外殼的厚度也要根據整個呼吸殼的物料性質及配比，外殼組成及外殼物質配比，熔煉爐爐況等因素決定，可厚可薄。允許同一呼吸殼中同一包殼的不同部分采用不同厚度不同物質組成的包殼，置于同一熔煉爐中的呼吸殼中的包殼可以采用不同厚度或不同物質組成的包殼。
當將呼吸殼放入各種熔煉爐中加熱時，熔煉爐中的氣氛可根據各秀呼吸殼的特性進行選擇，既可以是氧化性氣氛，也可以是還原性氣氛，也可以是弱氧化性氣氛。呼吸殼在適合的溫度下，以主要是含碳酸鈣的呼吸殼為例，其外殼中的碳酸鈣分解出C02排出，呼吸殼外殼仍將熔煉爐外部的熱量傳遞進入心部成型
物，心部成型物中含碳及氧化鐵等物質產生還原反應，并產生C0、 C02、 H2、烴類等氣體，這些氣體也從外殼中類似于碳酸鈣分解出C02這樣的形式留下的空隙中排出呼吸殼排入熔煉爐中，在一定的時間周期和溫度區間內熔煉爐的氣體進入心部成型物中的數量可以根據呼吸殼外殼及心部成型物物質的配比及其物質的性質出現幾種情況， 一種是幾乎沒有熔煉爐中的氣體進入呼吸殼中的心部成型物中，使心部成型物在沒有外來氣體干擾的情況下進行還原； 一種是有很少熔煉爐中的氣體進入呼吸殼中的心部成型物，從而參與了心部成型物中進行的還原反應；另一種是有很多熔煉爐中的氣體進入呼吸殼中的心部成型物，從而較大程度參與了其中的還原反應。
呼吸殼的外殼會在從溫度較低的區間加熱到溫度較高的區間的過程中出現如下狀態①呼吸殼的外殼可以保持到很高溫度都具有完整形狀，可以使心部成型物完成了絕大部分還原反應時呼吸殼的外殼仍保持完整，甚至直到心部成型物熔融或半熔融狀態，或直接熔化成液態時呼吸殼的外殼仍是有完整形態，這時可利用電弧爐等熔煉爐對其進行加熱，使呼吸殼外殼作為熔劑進入液態金屬中，從而完成渣鐵分離或渣鋼分離，產生直接還原鋼水或類似高爐生產的鐵水，呼吸殼的外殼可以選擇導電好的物質摻入其中如與心部成型物金屬氧化物
相同的金屬，或其金屬氧化物和金屬化合物，便于隨后的加熱過程；②呼吸殼的外殼不能保持很長時間或很高溫度或者為含碳物質，即出現開裂、點蝕從而形成半呼吸殼，使心部成型物中的一部分暴露在熔煉爐氣氛中，可以根據呼吸殼外殼開裂、點蝕的程度選擇熔煉爐氣氛，使還原過程及其后的熔化過程能在合適的氣氛中進行；③呼吸殼外殼在低溫加熱到高溫時，幾乎不能保持殼的形狀，幾乎不能將心部成型物與熔煉爐氣氛進行有效隔離即形成敞開殼，這時熔煉爐氣氛強烈影響心部成型物，熔煉爐中的氣氛要求滿足還原和熔化的要求，以使金屬氧化物能夠還原并能保持還原狀態，避免重復氧化。
(2) 半呼吸殼所述半呼吸殼主要結構和組成與呼吸殼相同，只是在熔煉爐中從低溫向高溫加熱過程中，呼吸殼外殼產生開裂、點蝕等破壞，從而心部成型物與此相應的位置暴露在熔煉爐中的氣氛中，而呼吸殼的其它部分還在外殼的保護下使心部成型物與熔煉爐氣體之間保持著一定的隔離作用。
(3) 敞開殼所述敞開殼為①與呼吸殼的主要結構和組成相同，但呼吸殼的外殼在從低溫加熱到高溫時幾乎不能保持殼的原有形狀，幾乎不能將心部成型物與熔煉爐氣氛進行有效隔離，熔煉爐氣氛強烈影響心部成型物；②心部成
型物在沒有外包殼的情況下與塊狀熔劑氧化鈣或碳酸鈣或碳化鈣、煤塊、煤粉、焦塊等物質的一種或幾種混合在熔煉爐內，在合適的熔煉爐氣氛下，在相應溫度下，金屬氧化物進行還原并熔化形成直接還原鋼或類似于高爐生產的鐵水。敞開殼還包括心部成型物與塊狀的熔劑如氧化鈣的塊狀的混合物。
呼吸殼、半呼吸殼及敞開殼可以在轉爐、電弧爐、平爐、等離子爐、煉鐵高爐、電阻爐、感應加熱爐、埋弧電弧爐、熔融還原電弧爐或上述爐種的組合爐型等熔煉爐中進行加熱。熔煉爐中的氣氛可以根據呼吸殼、半呼吸殼及敞開殼的特性選擇氧化性氣氛、'還原性氣氛或弱氧化性氣氛。對于呼吸殼的外殼幾乎沒有熔煉爐中的氣體進入心部成型物的或很少熔煉爐中的氣體進入心部成型物的，熔煉爐可以選擇采用氧化性氣氛或弱氧化性氣氛對呼吸殼進行加熱，但也不排除用還原性氣氛對其進行加熱；對于有很多熔煉爐中的氣體通過外殼進入呼吸殼中的心部成型物的情況以及半呼吸殼或敞開殼應采用弱氧化性氣氛或還原性氣氛對其進行加熱，但也不排除可采用氧化性氣氛對其進行加熱。
呼吸殼、半呼吸殼及敞開殼可以在轉爐、電弧爐、平爐、等離子爐、電阻爐、感應加熱爐、埋弧電弧爐、熔融還原爐或上述爐種的組合爐型等熔煉爐中合適氣氛下直接加熱使其還原并熔化形成直接還原鋼水或類似于高爐生產的鐵水，也可在其它爐中加熱至一定溫度時，轉入這些熔煉爐內，如在熔融還原爐中加熱到一定溫度如心部成型物達到熔融或半熔融狀態，或金屬氧化物還原到一定程度的狀態下，轉入與其相連接的或獨立放置的其它熔煉爐中或使熔融還原爐本身具有這些熔煉爐的功能。如在熔融還原爐中插入電極進行電弧加熱，或在其爐壁加入感應圈進療感應加熱，或吹入氧氣進行類似于轉爐熔煉等。其中熔融還原爐可以是多種多樣，可以是豎爐、回轉爐、煉焦爐等多種爐型，其中豎爐可以選擇高爐梁式窯、套筒窯、雙膛窯或周邊進風和燃料的周邊燒嘴豎窯，也可以是特定的熔融還原爐，不論是那種爐型都有一個共同的特點，即其中的加熱燃料有相當一部分來自呼吸殼、半呼吸殼或敞開殼的心部成型物金屬
還原所產生的CO、 H2、烴類等可燃氣體，通過包裹在呼吸殼上的殼層等形式進入熔融還原爐中進行燃燒或在熔融還原爐外進行燃燒后其產生的熱能再由這些含CO、 H2、烴類等可燃氣體或其它類型氣體或介質帶入熔煉爐中，或用心部成型物產生的可燃氣體發電而采用電加熱形式進行加熱熔煉。而這些燃料產生的熱能占還原及熔化過程所需熱量的全部或相當大一部分。
對呼吸殼如外殼在被加熱后孔隙較少的可在制殼時加入特定物質，如加入 低熔點物質，以增大孔隙率。如在加熱后外殼上空隙較多可在制殼時加特定物
質降低孔隙率，如在含碳酸鈣物質中加Si(VAl203等物質，減少高溫下的孔隙率。
制備呼吸殼、半呼吸殼和敞開殼外殼的材料可以采用一定粒度石灰、石灰石、 白云石、碳化鈣等物質的粉末，也可以采用一定粒度的石灰、石灰石、白云石、 碳化鈣等物質的顆粒。
可以在各種合適的爐種進行以下過程，也可以用如下物料進行熔煉和加熱
生產出合適的產品呼吸殼也可以采用煤粉與氧化鈣粉末或碳酸鈣粉末以一定 形式一定比例混合后制成心部成型物，再包碳酸鈣或氧化鈣外層殼的形式用于 制取碳化轉的熔煉制取過程；呼吸殼、半呼吸殼和敞開殼技術可以用于其它金
屬的冶煉，也可以用于碳酸鈣、碳酸鎂的煅燒過程。也可以用于碳酸鈣或碳酸 鎂等物質包殼，將含碳物ife包于殼內以一定溫度在各種爐內煅燒后形/^含氧化 鈣等物質外殼的焦碳或含氧化鈣、碳酸鈣、碳酸鎂等物質外殼的半焦，用于高 爐、沖天爐、電石熔煉爐等需要焦碳或半焦的地方。本發明還特別適合這樣一 些金屬熔煉工藝或這樣一些化工工藝，即呼吸殼、半呼吸殼、敞開殼包殼作為 整個工藝所使用的熔劑或整個工藝的參與物，呼吸殼中的心部成型物中的還原 反應或化學反應在一定溫度區間及一定工藝時間內要求隔離于或至少半隔離于 熔煉爐或加熱爐中氣氛下的氣體或熔煉爐內除包殼物質之外的其它物質，同時 往往很多情況下熔煉爐需要心部成型物進行還原反應或化學反應后所產生的可 燃氣體或其它氣體透過包殼中的孔隙進入熔煉爐后作為燃料或工藝所要求的工 藝參與物，并且同時心部成型物還原反應生成物或化學反應生成物，與包殼物 質及熔煉爐中其它物質同為必要的工藝參與物，呼吸殼物料及其半呼吸殼、敞開殼以及熔煉爐中其它物質幾乎不參與還原過程或化學反應過程或只起催化劑 作用的物質在還原反應工藝或化學反應工藝中只占很小或較小比例。在大部分 情況下，心部成型物中的還原反應工藝或化學反應工藝需要呼吸殼、.半呼吸殼、 敞開殼的包殼將熔煉爐中的熱量通過包殼傳遞進心部成型物，作為其還原反應 或化學反應工藝所要求熱量的全部或相當大一部分，控制工藝過程選擇合適的 設備組合，可以實現從熔煉爐及其系統中排出的煙氣中可燃氣體的比例很低， 并且所排出煙氣的溫度也較低。由于整個還原工藝或化學工藝所需設備布置比 較簡潔和緊湊，因此，作為選擇可以將整個熔煉爐及其重要附屬設備都可封入 裝有惰性氣體的一個大容器中，容器壁可以選擇透明、不透明或半透明物質， 如封入惰性氣體氦氣中等，此大容器接有氣體處理裝置，對容器內的氣體進行 除塵凈化等處理，經過濾的主要含有惰性氣體氦氣的氣體再返回到容器內，即 可減少污染排放又可節約能源，從而管道中排出的煙氣經凈化除含硫等有害物
質后，富含C02、 N2的氣體用于集約農業等方面使用，成為提供集約農業C02的
來源，并可以利用農業作物提煉農業作物的不同部分作為本發明物料的含碳物 質組成，使整個流程成為循環優化的流程，使之更加環保。
作為選擇還可以采用如下方法，如為含氧化鐵、含碳物質的心部成型物包 殼于的呼吸殼、半呼吸殼或敞開殼，殼體為富含碳酸鈣或氧化鈣或碳化鈣的物 質，還可以選擇心部成型物的含碳量及對呼吸殼、半呼吸殼、敞開殼隨時間的 加熱溫度曲線的不同，使其可以產生類似高爐生產的鐵水或直接還原鋼水，而
在其過程中，只有一部分或很少其中的Si02等酸性物質被還原出類似金屬Si的 物質， 一部分或大部分類似Si02等酸性物質直接與包殼中的CaO等熔劑結合形 成熔渣排出，從而使隨后^煉鋼或煉鐵等過程更簡潔方便。還可以做到在煉鋼 時少用氧氣或不用氧氣。所述還原產品熱熔化后，向電弧爐、轉爐、平爐、埋弧電弧、等離子爐等 爐型內吹入氧氣或惰性氣體，以便于除渣，所述惰性氣體為氬氣。
為實現上述熔融還原煉鐵的方法本發明提供電弧爐、埋弧電弧爐、轉爐和 感應爐熔融還原煉鐵裝置。所述裝置為電弧爐，其可具有熔煉功能，所述電弧 爐包括爐體、爐蓋、電極、加料裝置和出料裝置，所述裝置包括至少一對加熱 爐和至少一對蓄熱器；加熱爐與電弧爐爐體連接；蓄熱器一端與加熱爐連接，
另一端分別和排放系統連接和鼓風機和/或氣體處理裝置。電弧爐的底部設有氣 體入口。
所述埋弧電弧爐裝置包括爐體、爐蓋、電極和配套的加熱爐、蓄熱器氣體處 理裝置。埋弧電弧爐底部設有氣體入口，并且與氣體管路連接，所述電極直接 插入到熔煉物料的下部進行埋弧操作。
所述轉爐裝置包括爐體、爐蓋、電極及配套設備，轉爐蓋上設有氣體入口和 脫硫劑加料口，氣體入口與氣體管路連接。所述感應爐裝置包括爐體、爐蓋、 感應圈及相配套的供電設備和外加熱設備。感應爐的爐蓋和/或爐底部設有氣體 入口，爐蓋上設有脫硫劑加料口。
本發明的優點
1、采用本發明使用呼吸殼、半呼吸殼和敞開殼技術，可以用于幾乎所有的 熔融還原裝置、直接還原裝置、甚至于高爐煉鐵中作為原料。即可以在很高溫 度下如使金屬近乎熔化的溫度或比此溫度低的溫度下進行，使預還原和終還原 非常迅速，從而減少了預還原時間，加速了預還原過程，同時也使物料在此溫 度下不粘結，在預還原爐中，可以有效地移動。可以用高溫的終還原爐產生的 氣體對其進行直接燃燒加熱或熱載體加熱，改變了原有典型熔融還原工藝中預 還原溫度較低使預還原時間較長，而且從終還原爐出來的高溫氣體需較大降溫才能用于預還原爐的情況，節省了能源和設備投資。
2、 呼吸殼的外殼可以用作熔煉時的熔劑使用，可以不加或少加其它熔劑從
而節省了能源，同時使工么過程更簡潔。
3、 呼吸殼的外殼有效地使熱量傳遞到心部成型物進行還原反應，而同時心
部成型物中還原過程產生的氣體如CO、 H2、烴類等通過外殼的孔隙進入還原
爐內，同時也可控制只有很少的爐內氣氛下的氣體進入到心部成型物，使心部 成型物可以在幾乎沒有外部氣體參與下進行還原反應，避免了還原后的金屬又 再次被氧化等情況。因此，加熱呼吸殼的熔煉爐或熔融還原爐可以采用還原性 氣氛，也可采用氧化性氣氛或弱氧化性氣氛。從心部成型物排出的可燃氣體燃 燒提供呼吸殼、半呼吸殼和敞開殼原料加熱所需全部或大部分熱量，同時，煙 氣中排出的可燃氣體量很少，且煙氣排出的溫度較低。這些過程有效地降低了 還原過程及熔煉過程的能耗。
4、 呼吸殼、半呼吸殼和敞開殼物料可以用于很多熔煉爐中進行熔煉，本發 明列舉了一些加熱熔煉的實例。在這些實例中，只采用包括通過包殼進入還原 爐內，心部成型物析出CO、 H2、烴類等種類的氣體在內的燃料，包殼內心部成 型物可以在包殼內達到熔化、半熔化或仍是固體狀態但接近熔融溫度狀態，節 約了能源，簡化了裝置，提高了效率。
5、 還原過程中，由于采用了呼吸殼、半呼吸殼及或敞開殼，心部成型物和 外部環境隔開，殼體內還原反應不受影響，由于成型物采用包殼技術，有效的 保護了殼內的心部成型物物料，防止被還原物質在過程中氧化，同時不影響還 原過程中的某些物質的傳遞和熱量傳遞。包殼采用了石灰石、白云石、石灰等 材料，可以作為熔融還原煉鐵或直接還原鋼的熔劑。采用呼吸殼、半呼吸殼及 敞開殼生產類似于高爐生產的鐵水或直接還原鋼，可以不用單獨的焦化、不用單獨的燒結及球團過程，甚至可以不用單獨的石灰煅燒和高爐煉鐵等過程，節 省燃料，簡化工藝過程。由于成型物外部有包殼，避免成型物間的接觸而造成 粘結，優化了操作過程。
6、 包殼的材料可以為堿性的石灰石、白云石、碳化鈣或石灰等物質，在熔 煉過程中外殼破碎后與原料中的酸性物質反應生成爐渣，便于直接還原鋼水或 鐵水與熔渣和其它雜質分離。去除熔渣和其它雜質后，可以在同一熔煉爐中進 行煉鋼過程，即可向熔煉爐中噴入氧氣或惰性氣體，也可進行有效地電弧爐和 感應加熱爐的電磁攪拌。即在同一熔煉爐中根據物料的成分及其工藝過程的不 同，既可以生產出鐵水，直接還原鋼水，又可以進行隨后的煉鋼過程，有效地 節約了能源及減少了污染。
7、 本發明可以取消單獨的焦化、燒結、球團燒制、石灰煅燒、高爐煉鐵中
的一種或幾種，整個還原工藝或化學工藝所需設備布置比較簡潔和緊湊，節約 了土地資源。相應地減少了污染源，同時使原有的工藝中二噁英、苯酚、氮氧 化合物、硫的化合物等污染大大降低，呼吸殼的外殼也有效地減少了含硫物質 和其它一些有害物質排入大氣，可以降低粉塵的排放。
8、 在熔融還原和熔煉過程中，作為選擇可以進行如下工藝過程，只有一部 分或很少其中的Si02等酸性物質被還原出類似金屬Si的物質， 一部分或大部分 類似Si02等酸性物質直接與包殼中的CaO等熔劑結合形成熔渣排出，從而使隨 后的煉鋼或煉鐵等過程更簡潔方便。還可以做到在煉鋼時少用氧氣或不用氧氣。
9、 利用本發明產生的:煙氣，其C02濃度含量很高，經除塵凈化后提純二氧 化碳用于集約農業，成為提供集約農業co2的來源，并可以利用農業作物提煉 農業作物的不同部分作為本發明物料的含碳物質組成，使整個流程成為循環優 化的流程，使之更加環保。10、采用本發明使用呼吸殼、半呼吸殼和敞開殼技術，可以用在各種合適 的爐型中，同時呼吸殼也可以采用煤粉與氧化鈣粉末或碳酸鈣粉末等以一定形 式一定比例混合后制成心部成型物，再包碳酸鈣或氧化鈣外層殼的形式用于制
取碳化鈣的熔煉制取過程；呼吸殼、半呼吸殼和敞開殼技術可以用于其它金屬 的冶煉，也可以用于碳酸鈣、碳酸鎂的煅燒過程。也可以用于碳酸鈣或碳酸鎂 等物質包殼，將含碳物質包殼于內以一定溫度在各種爐內煅燒后形成含氧化鈣 等物質外殼的焦碳或含氧化鈣、碳酸鈣、碳酸鎂等物質外殼的半焦，用于高爐、 沖天爐、電石熔煉爐等需要焦碳或半焦的地方。本發明還特別適合這樣一些金
屬熔煉工藝或這樣一些化工工藝，即呼吸殼、半呼吸殼、敞開k包殼作為整個
工藝所使用的熔劑或整個工藝的參與物，呼吸殼中的心部成型物中的還原反應 或化學反應在一定溫度區間及一定工藝時間內要求隔離于或至少半隔離于熔煉 爐或加熱爐中氣氛下的氣體或熔煉爐或加熱爐內除包殼物質之外的其它物質， 同時往往很多情況下熔煉爐需要心部成型物進行還原反應或化學反應后所產生 的可燃氣體或其它氣體透過包殼中的孔隙進入熔煉爐后作為燃料或工藝所要求 的工藝參與物，并且同時心部成型物還原反應生成物或化學反應生成物，與包 殼物質及熔煉爐中其它物質同為必要的工藝參與物，呼吸殼物料及其半呼吸殼、 敞開殼以及熔煉爐中其它物質幾乎不直接參與還原過程或化學反應過程或只起 催化劑作用的物質在還原反應工藝或化學反應工藝中只占很少或較小比例，在 大部分情況下，心部成型物中的還原反應工藝或化學反應工藝需要呼吸殼、半 呼吸殼、敞開殼的包殼將熔煉爐中的熱量通過包殼傳遞進心部成型物，作為其 還原反應或化學反應工藝所要求熱量的全部或相當大一部分，控制工藝過程選 擇合適的設備組合，可以實現從熔煉爐及系統中排出的煙氣中可燃氣體的比例 很低，并且所排出煙氣的溫度也較低。
圖1為本發明電弧爐熔融還原煉鐵裝置示意圖2為本發明排放系統流程示意圖3為本發明電弧爐的爐蓋及電極分布示意圖4為埋弧電弧爐熔融還原煉鐵的裝置示意圖5為轉爐熔融還原煉鐵的裝置示意圖6為感應爐熔融還原煉鐵的裝置示意圖7為埋弧電弧爐生產電石的裝置示意圖。 射
l一電極、2_爐體、3—爐蓋、4—鼓風機、5—加熱爐(包括5a、 5b)、 6 一蓄熱器(包括6a、 6b)、，一蓄熱體、8—氣體處理裝置、9—鐵水/鋼水流出口、 10—氣體管路、ll一脫硫劑加料口、 12—旋風分離器、13—布袋除塵器、14一 引風機、15—煙囪、16—氣體入口、 17—感應圈、18—熔渣冷卻裝置、19一生 鐵和連鑄坯或軋材冷卻裝置、20—電石冷卻筒、21—電石流出口。
具體實施例方式
實施例1
裝置為電弧爐煉鐵，原料為呼吸殼。
本發明所述的電弧爐熔融還原煉鐵的裝置如圖1所示，包括爐體2、爐蓋3、 加料設備和出料設備，爐體2下部有鐵水/鋼水流出口 9。電弧爐的底部設有氣 體入口 16，氣體入口與氣體管路10連接。如圖3所示，爐蓋3上有三個電極插 孔，分別插入電極l，三根電極插孔成三角形分布。爐體2外一對加熱爐5a、 5b和一對蓄熱器6a、 6b，兩臺加熱爐安裝在爐體2外的兩側。加熱爐通過連接 口與電弧爐的爐體2連接，連接口內氣體可以來回流動。蓄熱器6a、 6b的一端與加熱爐連接，另一端分別與鼓風機4、氣體處理裝置和排放系統連接。所述氣 體處理裝置包括循環氣體增壓機、氣體冷卻凈化裝置、氣體儲罐等裝置，氣體 處理裝置可以使用也可以不使用。為充分利用余熱^所述裝置還設有兩臺或兩
臺以上熔渣冷卻裝置18和兩臺或兩臺以上生鐵或連鑄坯或軋材冷卻裝置19。利 用析出氣體的循環將熔渣或連鑄坯或軋材的熱量經加熱爐5a、 5b帶入到爐體2。 如圖2所示，排放系統包fe旋風分離器12、布袋除塵器13、引風機14和煙囪 15。加熱爐設有助燃空氣管路和燃料管路。鼓風機4的出口分四路，分別與兩 個加熱爐和兩個蓄熱器相連接，每路裝有閥門。與加熱爐連接的燃料管路和與 蓄熱器連接的廢氣排放管路上也裝有閥門。兩臺加熱爐交替燃燒燃料和析出氣 體，兩臺蓄熱器交替蓄熱和放熱。析出氣體為鐵的氧化物還原過程中產生的氣 體，其中含有大量的CO、 H2。蓄熱器的蓄熱體7為陶瓷球狀體。電弧爐的爐體 及爐蓋為鋼結構并裝有耐火材料內襯。所述爐體2和爐蓋3，電極1與爐蓋3之 間為水冷套密封連接。
電弧爐熔融還原煉鐵的工藝步驟如下
(1) 制備呼吸殼將Fe203、 Fe304等鐵的氧化物與煤粉混合，加入適量的水 制成球團，即為心部成型物。以石灰石粉末和其它一些特定物質為原料，用硅 溶膠等特定原料為粘合劑，包在心部成型物的外層，形成包衣球團即為呼吸殼。
(2) 將包有心部成型物的呼吸殼烘干后置入電弧爐。
(3) 利用外加熱的方法進行加熱，使呼吸殼內的心部成型物在300 1800'C的 某個或某組合適溫度使其還原，在這個過程中持續放出析出氣體。
(4) 當呼吸殼中心部成型物的金屬化率達到40 95%時，啟動電弧爐電極， 利用電弧加熱，使呼吸殼破碎，呼吸殼中還原物熔化。
(5) 進行渣鐵分離，產生鐵水或直接還原鋼水。本發明的操作過程為，將原料置入電弧爐爐體2內，先啟動加熱爐5b，加
熱蓄熱體7，然后經閥門至!j排放系統。蓄熱器6b煙氣出口達到設定溫度時進行 換向，空氣經閥門、蓄熱器6b進入加熱爐5b，蓄熱器中的蓄熱體放出熱量加熱 助燃空氣。產生的煙氣通過連接口進入電弧爐爐體2內，加熱電弧爐中的呼吸 殼成型物，并且進行還原反應，產生的析出氣體連同煙氣一起進入加熱爐5a， 在加熱爐5a中與經過閥門過來的合適流量的空氣混合后燃燒，煙氣進入蓄熱器 6a把熱量傳給蓄熱體7，經閥門到排放系統。蓄熱器6b煙氣出口達到設定溫度 時進行換向，助燃風經過閥門進入蓄熱器6a預熱助燃空氣，然后進入加熱爐5a， 與經閥門進來的燃料混合后燃燒。煙氣和析出氣體經右側的連接口進入電弧爐 爐體2，再經左側連接口進入加熱爐5b，在加熱爐5b中與經過閥門過來的合適 流量的空氣混合后燃燒，然后煙氣進入蓄熱器6b，把熱量傳給蓄熱體后經閥門 到排放系統。通過設定蓄熱器煙氣出口溫度來控制兩臺加熱爐5a、 5b和兩臺蓄 熱器6a、 6b的換向操作，當蓄熱器出口煙氣到達設定溫度后自動轉換氣流方向， 該側的加熱爐由燃燒析出氣體變為燃燒燃料。整個過程自動控制，通過開關各 個閥門來實現換向操作。
可以在開始加熱時使角熔渣冷卻裝置18和生鐵或連鑄坯或軋材冷卻裝置19 作為空氣預熱裝置，預熱后的空氣作為熱載體或助燃氣體和熔煉爐中的呼吸殼 加熱后放出的析出氣體混合燃燒加熱呼吸殼，并對蓄熱體進行加熱。
電弧爐熔融還原煉鐵裝置的操作過程為，先通過上述過程利用呼吸殼、半 呼吸殼或敞開殼物料中通過析出的富含CO、 H2、烴類等可燃氣體，提供幾乎全 部或相當大一部分加熱所需熱量，使熔煉爐中的物料加熱到300 180(TC的某個 或某組合適溫度，物料中鐵的氧化物被還原成金屬鐵。上述過程中，當爐體內 原料中的金屬氧化物的金屬化率達到40 95%時，并且呼吸殼內的被還原金屬鐵可以是固態、液態或半熔融狀態，使用電極對其進行電弧加熱熔化，充分電 磁攪拌，富含氧化鈣等溶劑的破碎外殼與原料中的酸性物質進行反應、造渣， 進行渣鐵分離。產生鐵水或直接還原鋼水，鐵水或直接還原鋼水從鐵水/鋼水流 出口 9流出。也可選擇將熔渣倒出后，吹氧或吹氬直接進行鋼水熔煉或鐵水熔 煉。上述工藝過程中，采用電極進行電弧加熱可以是根據爐況間歇性的操作， 間歇時間可以是從0 100°/。還原及熔煉時間，從頂部或底部通入氧氣、氬氣的過 程，是根據熔融或半熔融的鐵水或直接還原鋼水的狀況選擇通入或不通入或選 擇通入其中一種氣體。可以選擇整個過程中，鐵水或直接還原鋼水全部制成為 液態，幾乎全部排出爐體，后再加入物料重新進行冶煉，也可以將部分熔融的 鐵水或直接還原鋼水排出爐體，爐內還保留著未完全熔融的物質繼續進行加熱， 同時用適當的加料方法選擇補充加入物料。在熔煉過程中，熔煉爐中采用電極 進行電弧還原熔化加熱或通入助燃空氣或含氧氣體采用燃料還原熔化加熱，可
以各自單獨進行也可以同時進行。爐體2的高度與直徑之比可以根據物料情況
和爐況選擇為細高型或矮粗型，其具體高度和直徑根據爐況、物料性質、生產
量等因素決定。爐體2周邊的蓄熱器數量也可以選擇一對或多對，蓄熱器中的
蓄熱體可以采用耐高溫的耐火球、耐火磚、蜂窩狀或其它形狀的耐火蓄熱體， 蓄熱體可以采用部分或全部采用合適的耐高溫金屬制品和耐高溫非金屬制品，
如含碳物質等。熔渣冷卻器18裝入可分離的熔渣，生鐵或連鑄坯或軋材冷卻器 19裝入生鐵或連鑄坯或軋,(如果有合適的上述產品或副產品的情況)，大部分 情況是在熔煉爐中剛剛加入物料時，通入空氣(圖1中未標出與之相聯的空氣 管路)或其它含氧氣體或氣體處理裝置中的富含CO、 H2或C02等組分的氣體 對熔渣或生鐵或連鑄坯或軋材進行合適的冷卻后，使氣體加熱后通入熔煉爐中 作為熱載體或助燃氣體對物料進行加熱，熔渣冷卻器18和生鐵或連鑄坯或軋材冷卻器19可以根據具體情況選擇不用。而從管道中排出的煙氣經凈化除含硫等有害物質后，富含C02、 N2的氣體用于集約農業等方面使用。 實施例2 ' 裝置為埋弧電弧爐煉鐵，原料為半呼吸殼。埋弧電弧爐熔融還原煉鐵的裝置如圖4所示，包括爐體2、爐蓋3、電極l 和配套的加熱爐5a、 5b、蓄熱器5a、 5b、氣體處理裝置8，電弧爐底部設有氣 體入口16，并且與氣體管路10連接。所述氣體處理裝置包括循環氣體增壓機、 氣體冷卻凈化裝置、氣體儲罐等裝置，氣體處理裝置可以使用也可以不使用。 為充分利用余熱，所述裝置還設有兩臺或兩臺以上熔渣冷卻裝置18和兩臺或兩 臺以上生鐵或連鑄坯或軋材冷卻裝置19。利用析出氣體的循環將熔渣或連鑄坯 或軋材的熱量經加熱爐5a、 5b帶入到爐體2。本實施例所述埋弧爐熔融還原煉 鐵裝置和實施例1所述的電弧爐熔融還原煉鐵裝置的不同點在于本實施例的電 極直接插入到熔煉物料的下部進行埋弧操作。埋弧電弧爐熔融還原煉鐵的工藝步驟如下(1) 制備半呼吸殼將Fe203、 Fe304等鐵的氧化物與煤粉混合，加入適量的 水制成球團，即為心部成型物。以石灰粉末、鐵礦石粉末和其它一些特定物質 為原料，以水玻璃等特定原料為粘合劑，包在心部成型物的外層即為半呼吸殼。 半呼吸殼和呼吸殼的區別在于半呼吸殼的外殼較為松軟，不耐100(TC以上高溫， 熔融還原過程中外殼破碎。(2) 將包有心部成型物的半呼吸殼和一定粒度的煤塊混合置入電弧爐。(3) 利用外加熱的方法進行加熱，使熔煉爐中的物料加熱到300 1800。C的某 個或某組合適溫度使其還原，在這個過程中持續放出析出氣體。(4) 當爐體中成型物的金屬化率達到40 95%時，啟動電弧爐電極進行電弧(5)進行渣鐵分離，產生鐵水或直接還原鋼水。以半呼吸殼原料進行熔融還原煉鐵過程中，還原后的半呼吸殼在熔煉過程 中外殼破碎，破碎的殼層物質可作熔劑和造渣劑，同樣有利于提高還原產品的質量和渣鐵分離。如圖4所示，利用蓄熱器6a、 6b蓄熱，采用交替換向的方式。 含氧氣體通過蓄熱器6b與燃料在加熱爐5b和熔煉爐內燃燒，從半呼吸殼物料 中持續排出包殼的析出氣體也進行燃燒，煙氣和未燃燒利用的析出氣體等氣體 進入對面的加熱爐5a中，選擇合適流量的含氧氣體與析出氣體中的可燃物混合 并燃燒，加熱蓄熱器6a中的蓄熱體7使其蓄熱，降溫后的煙氣經排放系統排出。 排出的煙氣中只有很少部分的可燃氣體，并且具有較低的溫度。此后，將含氧 氣體經蓄熱器6a進入加熱爐5a，與燃料在加熱爐中燃燒，對熔煉爐的物料進行 加熱，產生的煙氣與析出氣體一起進入加熱爐5b，與合適流量的含氧氣體混合 并燃燒，加熱蓄熱器6b的蓄熱體7使其蓄熱，被冷卻的煙氣進入氣體排放系統。 排出的煙氣中同樣也只有很少部分的可燃氣體成份，并且排出煙氣的溫度較低。 依次循環，其進入加熱爐中的含氧氣體始終是高溫氣體，提高系統的熱效率。 呼吸殼、半呼吸殼或敞開殼物料中通過析出的富含CO、 H2、烴類等可燃氣體， 提供幾乎全部或相當大一部分加熱所需熱量，使熔煉爐中的物料加熱到300 180(TC的某個或某組合適溫度，物料中鐵的氧化物被還原成金屬鐵。上述過程 中，當爐體內原料中的金屬氧化物的金屬化率達到40 95%時，并且呼吸殼內的被還原金屬鐵可以是固i、液態或半熔融狀態，使用電極對其進行電弧加熱熔化，充分電磁攪拌，對爐體中的半呼吸殼進行熔融還原煉鐵過程，還原后的 物料在熔煉過程中外殼破碎，破碎的殼層物質可作熔劑和造渣劑，有利于提高 還原產品的質量和渣鐵分離，產生鐵水或直接還原鋼水，鐵水或直接還原鋼水從鐵水/鋼水流出口 9流出。也可選擇將鐵水或直接還原鋼水上的熔渣從爐頂倒 出后，吹氧或吹氬直接進行鋼水熔煉或鐵水熔煉。上述工藝過程中，埋弧的電 加熱過程可以根據整個過寧的具體情況間歇進行，間歇時間可以是從0~100%還 原及熔煉時間，從頂部或底部通入氧氣、氬氣的過程，是根據熔融或半熔融的 鐵水或鋼水的狀況選擇通入或不通入或選擇通入其中一種氣體。可以選擇整個 過程中，鐵水或直接還原鋼水全部為液態，全部排出爐體，也可以將部分熔融 的鐵水或直接還原鋼水排出爐體，爐內還保留著未完全熔融的物質繼續進行加 熱，同時用適當的加料方法選擇加料。在熔煉過程中，熔煉爐中采用電極進行 電弧還原熔化加熱與通入助燃空氣或含氧氣體采用燃料還原熔化加熱，可以各 自單獨進行也可以同時進行。為了降低鋼液中的氧含量、夾雜物和碳含量，在將熔煉爐中的熔渣倒出后 采用吹氬技術。吹氬具有與真空處理相類似的作用，即可脫氧、脫碳、除氣、 攪拌鋼液和除去雜物等，所用的氬氣可以是制氧工業的副產品。純氬中所含的 其它氣體很低，氬氣吹入鋼液，既不參與化學反應，也不溶解在鋼液內。向鋼 液中吹入氬氣形成氣泡時，對鋼中溶解的各種氣體來說無異于一個個小的真空 室，其中其它氣體的分壓幾乎等于零。這樣，鋼液中的氫、氮等氣體將不斷地 向氬氣泡中擴散，氣泡中fc和氮等氣體的分壓將逐漸增大，但因氣泡上浮過程 中所受靜壓減小和受熱膨脹，所以氫和氮的分壓仍能保持在較低的水平，故能 繼續吸收氫和氮等。最后這些氣體隨氬氣泡一道浮出鋼液而被除去。得到純凈 的鐵水或直接還原鋼水或純凈的鋼水。爐體2的高度與直徑之比可以根據物料情況和爐況選擇為細高型或矮粗型， 其具體高度和直徑根據爐況、物料性質、生產量等因素決定。爐體2周邊的蓄熱器數量也可以選擇一對或多對，蓄熱器中的蓄熱體可以采用耐高溫的耐火球、耐火磚、蜂窩狀或其它形狀的耐火蓄熱體，蓄熱體可以采用部分或全部采用合 適的耐高溫金屬制品和耐高溫非金屬制品，如含碳物質等。熔渣冷卻器18裝入 可分離的熔渣，生鐵或連鑄坯或軋材冷卻器19裝入生鐵或連鑄坯或軋材(如果 有合適的上述產品或副產品的情況)，大部分情況是在熔煉爐中剛剛加入物料時，通入空氣(圖4中未標出與之相聯的空氣管路)或其它含氧氣體或氣體處 理裝置中的富含CO、 H2或C02等組分的氣體對熔渣或生鐵或連鑄坯或軋材進 行合適的冷卻后，使氣體加熱后通入熔煉爐中作為熱載體或助燃氣體對物料進 行加熱，熔渣冷卻器18和生鐵或連鑄坯或軋材冷卻器19可以根據具體情況選 擇不用。而從管道中排出的煙氣經凈化除含硫等有害物質后，富含C02、化的氣 體用于集約農業等方面使用。 實施例3裝置為轉爐，原料為敞開殼。所述轉爐熔融還原煉鐵的裝置如圖5所示，包括有爐體2、爐蓋3、電極及 配套的加熱爐5a、 5b，蓄^器6a、 6b和氣體處理裝置8。所述轉爐蓋上設有氣 體入口 16和脫硫劑加料口 11，氣體入口 16與氣體管路10連接。為充分利用余 熱，所述裝置還設有兩臺或兩臺以上熔渣冷卻裝置18和兩臺或兩臺以上生鐵或 連鑄坯或軋材冷卻裝置19。利用析出氣體的循環將熔渣或連鑄坯或軋材的熱量 經加熱爐5a、 5b帶入到爐體2。轉爐熔融還原煉鐵的工藝步驟如下(1) 制備敞開殼將Fe203、 Fe304等鐵的氧化物與煤粉混合，摻入5%的石灰 石粉末和其它一些特定物質，加入適量的水制成球團，即為敞開殼。敞開殼為 摻入石灰或石灰石粉末的含碳球團成型物不加外殼。(2) 將敞開殼置入電弧爐，均勻摻入適量的石灰塊、 一定粒度的煤塊和其它一些特定物質。
(3) 利用外加熱的方法進行加熱，使熔煉爐中的物料加熱到300 180(TC的某 個或某組合適溫度使其還慮，在這個過程中持續放出析出氣體。
(4) 當爐體中成型物的金屬化率達到40 95%時，啟動電極進行電弧加熱， 利用電弧加熱至熔化。
(5) 進行渣鐵分離，產生鐵水或直接還原鋼水。
倒出熔渣后采用高純度的氧氣從上口插入到爐內，將氧氣高速吹向熔池。 高速的氧射流直接沖擊熔池， 一方面對熔池產生強烈攪拌，另一方面射流與熔 池發生強烈的相互破碎，使異相接觸面積急劇增大，這些物理現象給爐內的化 學反應創造了良好的條件，使氧的傳輸機理、傳輸速度、各種元素在熔池中的 傳輸速度以及反應界面都發生了根本的變化。
把氧氣鼓入熔融的生鐵里，使硅、錳等雜質氧化。在氧化的過程中放出大 量的熱量可使爐內達到足夠高的溫度。因此轉爐煉鋼不需要另外使用燃料。轉 爐煉鋼是在轉爐里進行。開始時，轉爐處于水平，然后向液態生鐵內鼓入氧氣 并轉動轉爐。這時液態生鐵表面劇烈的反應，使鐵、硅、錳氧化生成爐渣，利 用熔化的鋼鐵和爐渣的對f作用，使反應遍及整個爐內。當鋼液中只剩下少量 的硅與錳時，碳開始氧化，生成一氧化碳使鋼液劇烈沸騰。爐口由于逸出的一 氧化碳的燃燒而出現巨大的火焰。最后，磷也發生氧化并進一步生成磷酸亞鐵。 磷酸亞鐵再跟生石灰反應生成穩定的磷酸鈣和硫化鈣， 一起成為爐渣。當磷與 硫逐漸減少，火焰退落，爐口出現四氧化三鐵的褐色蒸汽時，表明鋼己煉成。 這時應立即停止吹氧，并把轉爐轉到水平位置，把鋼水傾至鋼水包里，再加脫 氧劑進行脫氧。也可以選擇氧氣是從爐底吹入的形式。
本發明使用氧氣頂吹'轉爐，不排除側吹轉爐、底吹轉爐。吹入的氧為高壓工業純氧，能進一步提高生產效率和鋼的質量。這是一種不需外加熱源，主要 以液態生鐵為原料的煉鋼方法。轉爐煉鋼主要特點是靠轉爐內液態生鐵的物 理熱和生鐵內各組分(如碳、錳、硅、磷等)與送入爐內的氧進行化學反應所 產生的熱量，使金屬達到出鋼要求的成分和溫度。爐料主要為敞開殼，可加入 少量的呼吸殼、半呼吸殼，或一定粒度的煤塊。轉爐按爐襯的耐火材料性質分 為堿性和酸性；按氣體吹^爐內的部位分為底吹、頂吹和側吹；'按吹煉采用的 氣體，分為空氣轉爐和氧氣轉爐，本發明為氧氣轉爐。本發明以敞開殼為原料， 所用爐體為堿性轉爐。
轉爐可采用噴嘴或透氣磚自底部吹入，可明顯地改善熔池的攪拌力，兼有底 吹和頂吹的優點。轉爐煉鋼法同其它煉鋼法相比，主要優點在于它不借助外加 能源，僅靠吹入熔池的氧氣與生鐵水中各種元素的放熱氧化反應完成脫碳和脫 除雜質的任務，并將鋼液加熱到160(TC出鋼溫度或更高的溫度。
轉爐吹煉終了時，鋼液中存在著少量過剩的溶解氧， 一般為0.01 0.08%。 其含量主要取決于終點鋼水的碳含量。煉成合格的鋼材必須進行脫氧。脫氧是 將與氧親和力較大的元素及其合金作為脫氧劑加入鋼液中，利用脫氧產物不溶 于鋼液而析出上浮脫離鋼液的原理，使鋼中的含氧量降到規定限度之下。
敞開殼加入熔煉爐后，用燃料加熱的過程為含氧氣體通過蓄熱器6b與燃料 在加熱爐5b和熔煉爐內燃燒，從敞開殼物料中持續排出包殼的析出氣體也進行 燃燒，煙氣和未燃燒利用的析出氣體等氣體進入對面的加熱爐5a中，選擇合適 流量的含氧氣體與析出氣銖中的可燃物混合并燃燒，加熱蓄熱器6a中的蓄熱體 7其蓄熱，降溫后的煙氣進入排放系統。排出的煙氣中只有很少部分的可燃氣體， 并且具有較低的溫度。此后，將含氧氣體經蓄熱器6a進入加熱爐5a，與燃料在 加熱爐中燃燒，對熔煉爐的物料進行加熱，產生的煙氣與析出氣體一起進入加熱爐5b，與合適流量的含氧氣體混合并燃燒，加熱蓄熱器6b的蓄熱體7使其蓄 熱，被冷卻的煙氣進入旋風分離器12，布袋除塵器13，并從煙囪15中排出， 排出的煙氣中同樣也只有浪少部分的可燃氣體成份，并且排出煙氣的溫度較低。 依次循環，其進入加熱爐中的含氧氣體始終是高溫氣體，提高系統的熱效率。 呼吸殼、半呼吸殼或敞開殼物料中通過析出的富含CO、 H2、烴類等可燃氣體， 提供幾乎全部或相當大一部分加熱所需熱量，使熔煉爐中的物料加熱到300 180(TC的某個或某組合適溫度，物料中鐵的氧化物被還原成金屬鐵。上述過程 中，當爐體內原料中的金屬氧化物的金屬化率達到40 95%時，并且呼吸殼內 的被還原金屬鐵可以是固態、液態或半熔融狀態，使用電極對其進行電弧加熱 熔化，充分電磁攪拌，富含氧化鈣等溶劑的破碎外殼與原料中的酸性物質進行 反應、造渣，進行渣鐵分離，產生鐵水或直接還原鋼水，鐵水或直接還原鋼水 從鐵水/鋼水流出口 9流出。還可以選擇渣鐵分離后倒出渣水后，并將電極進行 適當調整，采用高純度的氧氣從上口插入到爐內，把氧氣鼓入熔融的生鐵或直 接還原鋼中，使硅、錳等雜質氧化，在氧化的過程中放出大量的熱量可使爐內 達到足夠高的溫度，因此轉爐煉鋼不需要另外使用燃料，產生直接還原鋼或比 直接還原鋼更純凈的鋼水。，上述工藝過程中，采用電極進行電弧加熱可以是根 據爐況進行間歇性的操作，間歇時間可以是從0 100%還原及熔煉時間，從頂部 或底部通入氧氣、氬氣的過程，是根據熔融或半熔融的鐵水或直接還原鋼水的 狀況選擇通入或不通入或選擇通入其中一種氣體。可以選擇整個過程中，鐵水 或直接還原鋼水全部為液態，全部排出爐體，也可以將部分熔融的鐵水或直接 還原鋼水排出爐體，爐內還保留著未完全瑢融的物質繼續進行加熱，同時用適 當的加料方法選擇加料。在熔煉過程中，熔煉爐中采用電極進行電弧還原熔化 加熱與通入助燃空氣或含氧氣體采用燃料還原熔化加熱，可以各自單獨進行也可以同時進行。爐體2中爐體高度與直徑之比可以根據物料情況和爐況選擇為 細高型或矮粗型，其具體高度和直徑根據爐況、物料性質、生產量等因素決定。 爐體2周邊的蓄熱器數量也可以選擇一對或多對，蓄熱器中的蓄熱體可以采用 耐高溫的耐火球、耐火磚、蜂窩狀或其它形狀的耐火蓄熱體，蓄熱體可以采用 部分或全部采用合適的耐高溫金屬制品和耐高溫非金屬制品，如含碳物質等。
熔渣冷卻器18裝入可分離的熔渣，生鐵或連鑄坯或軋材冷卻器19裝入生鐵或
連鑄坯或軋材(如果有合i的上述產品或副產品的情況)，大部分情況是在熔煉
爐中剛剛加入物料時，通入空氣(圖5中未標出與之相聯的空氣管路)或其它 含氧氣體或氣體處理裝置中的富含CO、 H2或C02等組分的氣體對熔渣或生鐵 或連鑄坯或軋材進行合適的冷卻后，使氣體加熱后通入熔煉爐中作為熱載體或 助燃氣體對物料進行加熱，熔渣冷卻器18和生鐵或連鑄坯或軋材冷卻器19可 以根據具體情況選擇不用。而從管道中排出的煙氣經凈化除含硫等有害物質后， 富含C02、 N2的氣體用于集約農業等方面使用。 實施例4
裝置為感應爐，原料為呼吸殼、半呼吸殼和敞開殼的混合物。 所述感應爐熔融還原煉鐵的裝置如圖6所示，包括爐體2、爐蓋3、感應圈 17及相配套的供電設備和加熱爐5a、 5b，蓄熱器6a、 6b和氣體處理裝置8。所 述感應爐的爐蓋3和/或爐底部設有氣體入口 16，爐蓋3上設有脫硫劑加料口 11。 為充分利用余熱，所述裝置還設有兩臺或兩臺以上熔渣冷卻裝置18和兩臺或兩 臺以上生鐵或連鑄坯或軋材冷卻裝置19。利用析出氣體的循環將熔渣或連鑄坯 或軋材的熱量經加熱爐5a、 5b帶入到爐體2。
感應爐熔融還原煉鐵的工藝步驟如下
(l)制備呼吸殼、半呼吸殼和敞開殼分別按照實施例1、 2、 3中步驟(l難ij備呼吸殼、半呼吸殼和敞開殼，其中敞開殼中摻入5%的石灰石粉末和其它一些特定物質。
(2) 將呼吸殼、半呼吸殼、敞開殼和一定粒度的煤塊混合后置入感應爐。
(3) 利用外加熱的方法進行加熱，使熔煉爐中的物料加熱到300 180(TC的某個或某組合適溫度使其還原，這個過程持續放出析出氣體。
(4) 當爐體內原料中的金屬氧化物的金屬化率達到40 95%時，啟動電源開動感應爐，利用電磁感應加熱，使熔煉爐中物料熔化。
(5) 進行渣鐵分離，產生鐵水或直接還原鋼水。
感應爐煉鋼是利用感應電熱效應加熱、熔化金屬的煉鋼方法。它特別適于用優質原料冶煉優質鋼和合金。配有真空系統的真空感應爐更是冶煉優質合金的重要設備。感應爐煉鋼的特點是①熱先達金屬熔池，再傳導給熔渣，所以熔渣溫度較低；②熔池受強烈的電磁攪拌。電源頻率愈低，功率愈高，攪拌愈強烈，是限制最大比功率的主要因素；③與電弧加熱相比，感應加熱無熱點、無電弧、環境污染較輕且溫度均勻；④不增加碳，不會局部過熱，操作簡單且合金燒損較少。感應爐結構感應爐為熔溝式，其工作原理與變壓器相似。熔溝式感應爐的初級繞組內裝有鐵芯，以減少漏磁，提高功率因數，二級繞組是充滿金屬液的熔溝。當感應圈內通過交流電時，熔溝內液體金屬中產生感應電動勢，產生焦耳熱，加熱爐料。在熔溝內能量轉化再傳輸至熔池，熔溝的熱負荷很高。由于感應爐工藝操作的要求，脫硫和脫氧同時進行。感應爐功率因數很低的負載一般不進行脫碳、脫磷，所以必須選用好的原料，并采用電容器來提高功率因數。將呼吸殼、半呼吸殼和敞開殼混合后置入感應爐，利用蓄熱器6a、6b蓄熱，采用交替換向的方式，含氧氣體通過蓄熱器6b與燃料在加熱爐5b和熔煉爐內燃燒，從呼吸殼、半呼吸殼或敞開殼物料中持續排出包殼的析出氣體也進行燃燒，煙氣和未燃燒利用的析出氣體等氣體進入對面的加熱爐5a中，選擇合適流量的含氧氣體與析出氣體中的可燃物混合并燃燒，加熱蓄熱器6a中的蓄熱體7使其蓄熱，降溫后的煙氣通過旋風分離器12，布袋除塵器13，通過煙囪15排出，排出的煙氣中只有很少部分的可燃氣體，并且具有較低的溫度。此后，將含氧氣體經蓄熱器6a進入加熱爐5a，與燃料在加熱爐中燃燒，對熔煉爐的物料進行加熱，產生的煙氣與析出氣體一起進入加熱爐5b，與合適流量的含氧氣體混合并燃燒，加熱蓄熱器6b的蓄熱體7使其蓄熱，被冷卻的煙氣進入旋風分離器12，布袋除塵器13，并從煙囪15中排出，排出的煙氣中同樣也只有很少部分的可燃氣體成份，并且排出煙氣的溫度較低。依次循環，其進入加熱爐中的含氧氣體始終是高溫氣體，提高系統的熱效率。呼吸殼、半呼吸殼或敞開殼物料中通過析出的富含CO、 H2、烴類等可燃氣體，提供幾乎全部或相當大一部分加熱所需熱量，使熔煉爐中的物料加熱到300 180(TC的某個或某組合適溫度，物料中鐵的氧化物被還原成金屬鐵。上述過程中，當爐體內原料中的金屬氧化物的金屬化率達到'40 95%時，并且呼吸殼內的被還原金屬鐵可以是固態、液態或半熔融狀態，啟動電源開動感應爐，利用電磁感應加熱，使熔煉爐中物料熔化，充分電磁攪拌，富含氧化鈣等溶劑的破碎外殼與原料中的酸性物質進行反應、造渣，進行渣鐵分離，產生直接還原鋼水或類似于高爐生產的鐵水，倒出熔渣后可通入氬氣或氧氣進行熔煉，生產出純凈的鋼水或純凈的鐵水。上述工藝過程中，采用電極進行電弧加熱可以是根據爐況進行間歇性的操作，間歇時間可以是從0 100%還原及熔煉時間，從頂部或底部通入氧氣、氬氣的過程，是根據熔融或半熔融的鐵水或直接還原鋼水的狀況選擇通入或不通入或選擇通入其中一種氣體。可以選擇整個過程中，鐵水或直接還原鋼水全部為液態，全部排出爐體，也可以將部分熔融的鐵水或直接還原鋼水排出爐體，爐內還保留著未完全熔融的物質繼續進行加熱，同時用適當的加料方法選擇加料。在熔煉過程中，熔煉爐中采用電磁感應還原熔化加熱與通入助燃空氣或含氧氣體采用燃料還原熔化加熱，可以各自單獨進行也可以同時進行。爐體2中爐體高度與直徑之比可以根據物料情況和爐況選擇為細高型或矮粗型，其具體高度和直徑根據爐況、物料性質、生產量等因素決定。爐體2周邊的蓄熱器數量也可以選擇一對或多對，蓄熱器中的蓄熱體可以采用耐高溫的耐火球、耐火磚、蜂窩狀或其它形狀的耐火蓄熱體，蓄熱體可以采用部分或全部采用合適的耐高溫金
屬制品和耐高溫非金屬制品，如含碳物質等。熔渣冷卻器18裝入可分離的熔渣，生鐵或連鑄坯或軋材冷卻器19裝入生鐵或連鑄坯或軋材(如果有合適的上述產品或副產品的情況)，大部分情況是在熔煉爐中剛剛加入物料時，通入空氣(圖6中未標出與之相聯的空氣管路)或其它含氧氣體或氣體處理裝置中的富含CO、
H2或C02等組分的氣體對熔渣或生鐵或連鑄坯或軋材進行合適的冷卻后，使氣
體加熱后通入熔煉爐中作為熱載體或助燃氣體對物料進行加熱，熔渣冷卻器18和生鐵或連鑄坯或軋材冷卻器19可以根據具體情況選擇不用。而從管道中排出的煙氣經凈化除含硫等有害物質后，富含C02、 N2的氣體用于集約農業等方面使用。
實施例5
裝置為埋弧電弧爐，i料為呼吸殼，生產電石。
所述埋弧電弧爐生產電石的裝置如圖7所示，包括爐體2、爐蓋3、電極l和配套的加熱爐5a、 5b、蓄熱器6a、 6b、氣體處理裝置8，爐體2的底部設有電石流出口 21。氣體處理裝置可以使用也可以不使用，所述氣體處理裝置包括循環氣體增壓機、氣體冷卻凈化裝置、氣體儲罐等裝置；加熱爐與爐體2的連接可以是一點也可以是多點連接，與爐體的連接角度根據物料性質和爐況進行選擇。 ，
埋弧電弧爐生產電石的工藝步驟如下
(1) 制備呼吸殼呼吸殼的心部成型物為不包衣成型物如煤粉、焦粉、蘭炭、 石油焦等或含碳物質或上述的混合后，滾球或壓制成球團，也可做成其它形狀 的成型物，成型物內部的含碳量可以相同也可以不同，成型物中允許加入其它 物質如混合一定粒度的氧化鈣或碳酸鈣粉末，使成型物成分和強度更適合；所 述呼吸殼的外包殼是由類似石灰石、白云石等物質或它們的混合物，也可以在 其中摻入含碳物質如炭黑、'石墨等物質或其它一些物質，將這些物質與特定的 粘結劑以一定方式混合或結合，將心部成型物包裹其中，包殼的方法可以是滾 球、壓球包殼，還可以是噴粉包殼或浸漬包殼，允許并不一定采用在包殼中加 入其它物質做骨架等功能，及允許并不一定采用在包殼上人工穿孔以加強透氣 性，單個孔的面積和其在包殼上的分布形態和數量由呼吸殼的性質和物質配比 決定，允許包殼后進行適合溫度的烘干過程。
(2) 將呼吸殼置入埋弧電弧爐。
(3) 利用生產電石的副'產品電石爐氣必要時可加入部分外來燃料加熱呼吸 殼，使其溫度控制在900 120(TC的某個合適溫度煅燒生成氧化鈣，心部成型物 被加熱，并在此溫度之上將呼吸殼加熱到1200~1800°C。
(4) 當爐體中呼吸殼的外包殼石灰石分解完后，用氣體燃料加熱到1200 1800 'C中合適的溫度時，啟動電源，利用電極埋弧加熱，使爐中物料充分反應生成 電石。
(5) 電石從電石流出口21流出，經過流料槽進入電石冷卻筒，在這里進行冷 卻和破碎。
如圖7、圖2、圖3所示，加熱爐5a、 5b所用燃料也可以采用氣體燃料或液體燃料或固體燃料，或者上述燃料的結合，對裝入爐體中的呼吸殼原料進行
加熱煅燒。利用蓄熱器(6a、 6b)蓄熱，采用交替換向的方式，含氧氣體通過 蓄熱器(6b)與燃料在加熱爐(5b)和熔煉爐內燃燒，煙氣和未燃燒利用的析 出氣體等氣體進入對面的加熱爐(5a)中，選擇合適流量的含氧氣體與析出氣 體中的可燃物混合并燃燒，加熱蓄熱器(6a)中的蓄熱體(7)使其蓄熱，降溫 后的煙氣通過旋風分離器(12)，布袋除塵器(13),通過煙囪(15)排出，排 出的煙氣中只有很少部分的可燃氣體，并且具有較低的溫度。此后，將含氧氣 體經蓄熱器(6a)進入加熱爐(5a)，與燃料在加熱爐中燃燒，對熔煉爐的物料 進行加熱，產生的煙氣與析出氣體一起進入加熱爐(5b)，與合適流量的含氧氣 體混合并燃燒，加熱蓄熱器(6b)的蓄熱體(7)使其蓄熱，被冷卻的煙氣進入 旋風分離器(12)，布袋除塵器(13)，并從煙囪(15)中排出，排出的煙氣中 同樣也只有很少部分的可燃氣體成份，并且排出煙氣的溫度較低。依次循環， 其進入加熱爐中的含氧氣體始終是高溫氣體，提高系統的熱效率。呼吸殼、半 呼吸殼或敞開殼物料中通過析出的富含C0、 H2、烴類等可燃氣體，提供幾乎全 部或相當大一部分加熱所需熱量，使熔煉爐中的物料加熱到300 1800'C的某個 或某組合適溫度，并且呼吸殼內的物料可以是固態、液態或半熔融狀態，再使 用電極進行電弧加熱生產電石，使電弧爐中的物料加熱到1800 230(TC的某個 或某組合適溫度。在電石生產過程中，電弧爐中采用電極進行電弧加熱或通入 助燃空氣或含氧氣體采用燃料加熱，可以各自單獨進行也可以同時進行。爐體2 中爐體高度與直徑之比可以根據物料情況和爐況選擇為細高型或矮粗型，其具 體高度和直徑根據爐況、物料性質、生產量等因素決定。爐體2周邊的蓄熱器 數量也可以選擇一對或多對，蓄熱器中的蓄熱體可以采用耐高溫的耐火球、耐 火磚、蜂窩狀或其它形狀的耐火蓄熱體耐火材料，蓄熱體可以采用部分或全部采用合適的耐高溫金屬制品和耐高溫非金屬制品，如含碳物質等。煙氣或生產 電石時反應生成的電石爐氣也可經氣體處理裝置8 (如果有氣體處理裝置的情
況)凈化后存儲，用于加熱爐5a、 5b對電弧爐生產電石裝置中的呼吸殼進行煅 燒的燃料。電石從電石流出口9流出，經過流料槽進入冷卻筒20，在這里進行 冷卻和破碎。冷卻筒20內的電石液可以摻入一定量的不影響電石性能的制孔劑 以使冷卻介質或冷卻風從中通過或也可以選擇不加入，大部分情況是在熔煉爐 中剛剛加入物料時，通入惰性氣體(如氮氣等)或通入空氣或其它含氧氣體或 氣體處理裝置中的富含CO、 H2、 C02等組分的氣體對電石進行合適的冷卻后， 使氣體加熱后通入熔煉爐中使用，可用于進行熱載體加熱等方面使用，冷卻筒 20加熱氣體也可以根據具體情況選擇不用，其中空氣引入管路未在圖中畫出。 而從管道中排出的煙氣經凈化除含硫等有害物質后，富含C02、化的氣體用于集 約農業等方面使用。
權利要求
1、一種熔融還原煉鐵的方法，將原料置于熔融煉鐵裝置中，加熱還原成金屬鐵，原料中的各種鐵的氧化物還原金屬化率為40～95％后，對還原爐產品繼續進行加熱并熔化，產生直接還原鋼或類似高爐生產的高爐鐵水，其特征是所述原料為呼吸殼或半呼吸殼或敞開殼，或者三者的混合；所述呼吸殼、半呼吸殼及敞開殼定義如下(1)呼吸殼所述呼吸殼主要由心部成型物和外包殼組成①心部成型物又分三類i、Fe2O3、Fe3O4等鐵的氧化物與煤粉、焦粉等含碳物質混合后滾球或壓制成球團，或其它形狀的成型物；ii、將i中球狀或其它形狀成型物加含碳物質包衣，含碳物質中允許加入其他物質，包衣為滾球包衣、壓球包衣、噴煤粉包衣或浸漬包衣；iii、為不含鐵的物質或少含鐵的物質，如含碳物質、石灰、石灰石等；②外包殼由石灰石、白云石、石灰或電石等物質或它們的混合物與粘結劑混合制成，允許加入其它一些如金屬、金屬氧化物、含碳物質、有機物及無機物的物質；所述粘合劑為硅溶膠、水玻璃、磷酸或氧化鋁；包殼的方法為滾球、壓球包殼、噴粉包殼或浸漬包殼，包殼后進行烘干過程或燒結；(2)半呼吸殼所述半呼吸殼的結構和組成與呼吸殼相同，在熔煉爐中從低溫向高溫加熱過程中，呼吸殼外殼產生開裂、點蝕等破壞，心部成型物與此相應的位置暴露在熔煉爐中的氣氛中；(3)敞開殼所述敞開殼為①與呼吸殼的主要結構和組成相同，但呼吸殼的外殼在從低溫加熱到高溫時原有形狀破壞；②心部成型物與塊狀熔劑氧化鈣或碳酸鈣或碳化鈣、煤塊、焦塊等物質混合在熔煉爐內。
2、 根據權利要求1所述的熔融還原煉鐵的方法，其特征是所述呼吸殼、半呼吸殼及敞開殼在轉爐、電弧爐、平爐、等離子爐、電阻爐、感應加熱爐、 埋弧電弧爐或熔融還原電弧爐中進行加熱。
3、 根據權利要求2所述的熔融還原煉鐵的方法，其特征是所述呼吸殼、 半呼吸殼及敞開殼熔在煉爐中合適氣氛下直接加熱還原并熔化形成直接還原鋼 或類似與高爐生產的鐵水，或在其它爐中加熱至一定溫度時，轉入這些熔煉爐 內進行熔煉。
4、 根據權利要求3所述的熔融還原煉鐵的方法，其特征是所述熔煉爐中 的氣氛可以根據呼吸殼、半呼吸殼及敞開殼的特性選擇氧化性氣氛、還原性氣 氛或弱氧化性氣氛。
5、 根據權利要求l中所述的所述的電弧爐熔融煉鐵的方法，其特征是所 述呼吸殼被加熱后外殼孔隙較少時加入低熔點物質，以增大外殼的孔隙率；呼 吸殼被加熱后外殼空隙較多時在含碳酸鈣物質中加入Si(VAl203等物質，以減少 高溫下外殼的的孔隙率。
6、 根據權利要求l所述的電弧爐熔融煉鐵的方法，其特征是所述呼吸殼 采用煤粉與氧化鈣粉末為原料，按比例混合制成心部成型物，用碳酸鈣或氧化 鈣作外包殼，用于制備碳化鈣過程；呼吸殼、半呼吸殼和敞開殼可用于其它金 屬的冶煉；呼吸殼、半呼吸殼和敞開殼也用于碳酸鈣、碳酸鎂的煅燒過程。
7、 根據權利要求l所述的電弧爐熔融煉鐵的方法，其特征是還原爐產品 繼續進行加熱并熔化過程中， 一部分或很少其中的Si02等酸性物質被還原出類 似Si的物質， 一部分或大部分類似Si02等酸性物質直接與包殼中的CaO等熔 劑結合形成熔渣排出。
8、 根據權利要求1 7中任一項所述的電弧爐熔融煉鐵的方法，其特征是: 所述還原產品加熱熔化后，向電弧爐、轉爐、平爐、埋弧電弧爐、等離子爐或感應爐內吹入氧氣或惰性氣體，以便于除渣，所述惰性氣體為氬氣。
9、 一種實現權利l所述的熔融還原煉鐵方法的電弧爐裝置，所述電弧爐包 括爐體(2)、爐蓋(3)、電極(1)、加料裝置、出料裝置、至少一對加熱爐(5a、 5b)和至少一對蓄熱器(6a、 6b);所述加熱爐與電弧爐爐體(2)連接；所述 蓄熱器一端與加熱爐連接，另一端分別和排放系統連接和鼓風機(4)和/或氣體 處理裝置(8)，其特征是所述電弧爐的底部設有氣體入口 (16)，氣體入口與 氣體管路(10)連接；所述裝置還設有兩臺或兩臺以上熔渣冷卻裝置(18)和 兩臺或兩臺以上生鐵或連鑄坯或軋材冷卻裝置(19)。
10、 一種實現權利1所述的熔融還原煉鐵方法的埋弧電弧爐裝置，所述埋 弧電弧爐裝置包括爐體(2)、爐蓋(3)、電極(1)和配套的加熱爐(5a、 5b)、 蓄熱器(6a、 6b)、氣體處理裝置(8)，其特征是所述埋弧電弧爐底部設有氣 體入口 (16)，并且與氣體管路(10)連接，所述電極(1)直接插入到熔煉物 料的下部；所述裝置還設有兩臺或兩臺以上熔渣冷卻裝置(18)和兩臺或兩臺 以上生鐵或連鑄坯或軋材冷卻裝置(19)。
11、 一種實現權利1所述的熔融還原煉鐵方法的轉爐裝置，所述轉爐裝置 包括有爐體(2)、爐蓋(3)、電極(1)及外部加熱設備，其特征是所述轉爐 蓋上設有氣體入口 (16)和脫硫劑加料口 (11)，所述氣體入口與氣體管路(10) 連接；所述裝置還設有兩旮或兩臺以上熔渣冷卻裝置(18)和兩臺或兩臺以上 生鐵或連鑄坯冷卻裝置(19)。
12、 一種實現權利1所述的熔融還原煉鐵方法的感應爐裝置，所述感應爐 裝置包括爐體(2)、爐蓋(3)、感應圈(17)及相配套的供電設備和外部加熱 設備，其特征是所述感應爐的爐蓋(3)和/或爐底部設有氣體入口 (16)，爐 蓋(3)上設有脫硫劑加料口 (11);所述裝置還設有兩臺或兩臺以上熔渣冷卻裝置(18)和兩臺或兩臺以上生鐵或連鑄坯冷卻裝置(19)。
13、根據權利要求10所述的熔融還原煉鐵的埋弧電弧爐裝置，其特征是 所述電弧爐爐體(2)的底部設有電石流出口 (21)，所述裝置還設有兩臺或兩 臺以上電石冷卻筒(20)。
全文摘要
本發明涉及熔融還原煉鐵的方法和裝置，將原料成型物置于熔融煉鐵裝置中，加熱還原成金屬鐵，原料中的各種鐵的氧化物被還原金屬化率達到40～95％后，對還原爐產品繼續進行加熱并熔化，生產直接還原鋼水或類似高爐生產的鐵水。所述原料為呼吸殼或半呼吸殼或敞開殼，或三者的結合。呼吸殼、半呼吸殼和敞開殼的包殼用氧化鈣或碳酸鈣或碳化鈣，或上述材料的結合，加入粘接劑制成。本發明提供的裝置為電弧爐、埋弧電弧爐、轉爐和感應爐等。還原產品加熱熔化后，向電弧爐內吹入氧氣或惰性氣體，以便于除渣。采用包殼技術，有效的防止被還原物質在過程中氧化，避免成型物間因接觸而造成粘結，結合吹入氣體，利于造渣，渣鐵分離效果好，生產的鋼鐵產品質量好。
文檔編號C21B11/00GK101649366SQ20091007386
公開日2010年2月17日 申請日期2009年3月4日 優先權日2009年3月4日
發明者賈會平 申請人:賈會平