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

所述原料倉、回轉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，所述煤粉倉的出料口和氧氣罐的出氣口均與全氧熔池熔煉爐的進風口連通；

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

運轉初期，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，通入所述回轉窯中，作為設備運行初期的還原氣氛；所述回轉窯窯尾的煤氣兌入與所述全氧熔池熔煉爐產生的熔煉爐煤氣混合進入所述回轉窯窯頭；

鐵礦粉在回轉窯內經加熱和氣基直接還原，產生窯尾煤氣，所述回轉窯氣基還原?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實現(xiàn)Fe2O3和FeO的還原；

所述回轉窯包括從內至外依次套合的內襯、保溫磚、外殼以及設于內襯內壁的多個鏟料板；所述鏟料板的固定端與內襯固定連接，所述鏟料板的懸空端設有朝向回轉窯轉動方向的彎折部；相對于內襯的徑向，所述鏟料板的懸空端向回轉窯轉動方向偏斜；

所述原料倉包括鐵礦粉倉、熔劑倉和混料倉，所述鐵礦粉倉和熔劑倉的出料口均與混料倉的進料口連接，所述混料倉的出料口與回轉窯的進料口連接；

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；

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

2.根據(jù)權利要求1所述的回轉窯氣基還原?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下料管與回轉窯的進氣口連接，回轉窯中的預還原原料通過下料管加入全氧熔池熔煉爐中。

3.根據(jù)權利要求1所述的回轉窯氣基還原?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、所述鏟料板與內襯的連接處均為弧形；

所述弧形為外凸的弧形。

說明書： 一種回轉窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置技術領域[0001] 本發(fā)明設計一種非高爐煉鐵技術，具體地說是一種回轉窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置。

背景技術[0002] 高爐煉鐵是當今世界最主要的煉鐵流程，具有生產規(guī)模大、能耗低、生鐵質量好以及效率高等特點。然而，高爐煉鐵主要存在兩個問題：第一，高爐煉鐵原料要求達到一定的

粒度和強度，鐵礦粉需要制備成燒結礦或球團礦才可以入爐，而燒結和球團工藝能耗高、污

染大；第二，高爐煉鐵需要使用大量優(yōu)質焦炭，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。

[0003] 目前，以少焦或無焦著稱的非高爐煉鐵工藝主要有COREX、FINEX和HISMELT流程，實現(xiàn)工業(yè)化生產的只有COREX流程，韓國浦項的FINEX流程和HISMELT流程還在進行中試。

[0004] 從COREX生產狀況看，雖然可以少量降低焦比，但煤比大幅度升高，燃料比遠遠高于高爐煉鐵工藝。對于FINEX工藝，只有韓國浦項鋼鐵擁有該技術，由于技術保密的原因，其

實際冶煉參數(shù)尚未得知。我國也開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，但均未進行工業(yè)化生產，主要原因是粉礦流化床還原工藝

過程難以控制，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缺點以及資源能源的制約，尚未進行大規(guī)模低成本生產。

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

[0007] 本發(fā)明的目的主要是通過以下技術方案實現(xiàn)的：[0008] 本發(fā)明提供了一種回轉窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置，包括原料倉、回轉窯、全氧熔池熔煉爐、煤粉倉、氧氣罐、渣罐和鐵水罐；原料倉、回轉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，煤粉倉的出料口和氧氣罐

的出氣口均與全氧熔池熔煉爐的進風口連通；回轉窯的出氣口與回轉窯的進氣口連通，全

氧熔池熔煉爐的出氣口與回轉窯窯頭的進氣口連通。

[0009] 在一種可能的設計中，回轉窯的出氣口通過除塵器與回轉窯的進氣口連接。[0010] 在一種可能的設計中，回轉窯的出氣口通過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] 在一種可能的設計中，除塵器的出氣口依次通過CO2脫除器和換熱器與回轉窯的進氣口連接，利用除塵之前的窯尾煤氣加熱脫除CO2后的窯尾煤氣。

[0012] 在一種可能的設計中，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] 在一種可能的設計中，回轉窯出氣口與回轉窯進氣口的連接管路上設有窯尾煤氣流量閥，全氧熔池熔煉爐與回轉窯進氣口的連接管路上設有熔煉爐煤氣流量閥。

[0014] 在一種可能的設計中，全氧熔池熔煉爐的出氣口通過下料管與回轉窯的進氣口連接，回轉窯中的預還原原料通過下料管加入全氧熔池熔煉爐中。

[0015] 在一種可能的設計中，原料倉包括鐵礦粉倉、熔劑倉和混料倉，鐵礦粉倉和熔劑倉的出料口均與混料倉的進料口連接，混料倉的出料口與回轉窯的進料口連接。

[0016] 在一種可能的設計中，回轉窯包括從內至外依次套合的內襯、保溫磚、外殼以及設于內襯內壁的多個鏟料板；鏟料板的固定端與內襯固定連接，鏟料板的懸空端設有朝向回

轉窯轉動方向的彎折部；相對于內襯的徑向，鏟料板的懸空端向回轉窯轉動方向偏斜。

[0017] 在一種可能的設計中，鏟料板與彎折部的連接處為弧形；鏟料板與內襯的連接處為弧形；弧形為外凸的弧形。

[0018] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明有益效果如下：[0019] a)本發(fā)明提供的回轉窯氣基還原?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、球團等原料預處理工序，基建投資少，建設周期短；冶煉速度快，

生產效率高，生產成本低；煤氣的熱能和化學能全部回收利用；自動化程度高，污染物排放

少。

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

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

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

直接熱裝進入全氧熔池熔煉爐，進入全氧熔池熔煉爐的預還原物料溫度可以達到700～

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

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

和回轉窯的窯尾煤氣，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能夠實現(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1500℃左右)，直接通入回轉窯溫度太高，會導致回轉窯爐料熔

化或結圈，所以利用回轉窯窯尾循環(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窯。

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

～1000℃范圍內，就能夠實現(xiàn)回轉窯內的高效還原。

[0023] e)本發(fā)明提供的回轉窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置設有鏟料板，鏟料板的懸空端設有朝向回轉窯轉動方向的彎折部，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間；同時，回轉窯旋轉過程中，鐵礦粉反復被揚起和還原，從而達到

較高的還原率和金屬化率。同時，上述回轉窯中，相對于內襯的徑向，鏟料板的懸空端向回

轉窯轉動方向偏斜，從而保證落下的鐵礦粉能夠被鏟料板再次提起來。

[0024] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明

書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明[0025] 附圖僅用于示出具體實施例的目的，而并不認為是對本發(fā)明的限制，在整個附圖中，相同的參考符號表示相同的部件。

[0026] 圖1為本發(fā)明實施例一提供的回轉窯預還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置的結構示意圖。

[0027] 圖2為本發(fā)明實施例一提供的回轉窯預還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置中回轉窯的結構示意圖；

[0028] 圖3為本發(fā)明實施例一提供的回轉窯預還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置中鏟料板和彎折部的結構示意圖；

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

[0030] 附圖標記：[0031] 1?鐵礦粉倉；2?熔劑倉；3?回轉窯；4?下料管；5?全氧熔池熔煉爐；6?煤粉倉；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；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?內襯；19?鏟料板；20?彎折部；D?鏟料

板長度；d?彎折部長度；L?鏟料板寬度；α?鏟料板與內襯徑向的夾角。

具體實施方式[0032] 下面結合附圖來具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中，附圖構成本申請一部分，并與本發(fā)明的實施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。

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

回轉窯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的進風口連通；回轉窯3

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

與回轉窯3窯頭的進氣口連通。

[0035] 實施時，冶煉原料按一定比例經原料倉加入回轉窯3，鐵礦粉在回轉窯3內經加熱和氣基直接還原，還原后的爐料直接熱裝進入全氧熔池熔煉爐5，煤粉倉6中的煤粉和氧氣

罐9中的氧氣通過風口噴吹進入全氧熔池熔煉爐5中。回轉窯3窯尾的煤氣兌入與全氧熔池

熔煉爐5產生的熔煉爐煤氣混合進入回轉窯3窯頭，在回轉窯3內還原鐵礦粉。鐵礦粉預還原

后進入全氧熔池熔煉爐5進行終還原和渣鐵分離。

[0036] 主要反應為：Fe2O3+CO(g)＝2FeO+CO2(g)、FeO+CO(g)＝Fe+CO2(g)。[0037] 需要說明的是，在沒有產生窯尾煤氣和高溫煤氣時，也就是設備運轉初期，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，通入回轉窯3中，作為設

備運行初期的還原氣氛。

[0038] 與現(xiàn)有技術相比，本實施例提供的回轉窯氣基還原?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、球團等原料預處理工序，基建投資少，建設周

期短；冶煉速度快，生產效率高，生產成本低；煤氣的熱能和化學能全部回收利用；自動化程

度高，污染物排放少。

[0039] 具體來說，上述回轉窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵裝置的技術核心是控制鐵礦粉在回轉窯3內的氣基直接還原以及預還原爐料在全氧熔池熔煉爐5內的終還原和渣鐵分

離，確保鐵礦粉在回轉窯3內具有較高的還原度和全氧熔池熔煉爐5內氧化鐵徹底還原和渣

鐵分離，在不需要對鐵礦粉造塊和不消耗焦炭的條件下，可以生產出與高爐鐵水質量相當

的煉鋼鐵水，由于回轉窯氣基還原與全氧熔池熔煉爐5是連成一體的，原料在回轉窯3內預

還原后直接熱裝進入全氧熔池熔煉爐5，進入全氧熔池熔煉爐5的預還原物料溫度可以達到

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

分離所需能耗。同時，上述煉鐵裝置中，將回轉窯3的還原煤氣為全氧熔池熔煉爐5產生的熔

煉爐煤氣和回轉窯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能夠實現(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1500℃左右)，直接通入回轉窯3溫度太高，會導致回轉窯3爐料熔化或結圈，所以利用回轉窯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

窯頭通入回轉窯3。

[0041] 此外，由于回轉窯3內氧化鐵與煤氣的還原為放熱反應，所以回轉窯3不需要外加熱，只要控制煤氣進入回轉窯3的溫度在700～1000℃范圍內，就能夠實現(xiàn)回轉窯3內的高效

還原。

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

的進料口連接，混料倉13的出料口與回轉窯3的進料口連接。實施時，可以先將鐵礦粉轉入

鐵礦粉倉1，將熔劑裝入熔劑倉2，需要入料時，開啟鐵礦粉倉1和熔劑倉2的出料口，鐵礦粉

和熔劑按比例進入混料倉13進行預混料，從而提高原料的混合均勻性，進而提高回轉窯3中

鐵礦粉的還原率。

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

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

率。

[0044] 需要說明的是，回轉窯3窯尾煤氣的溫度在600～800℃范圍內，為了避免高溫的窯尾煤氣損壞除塵器11，影響除塵效果，回轉窯3的出氣口可以通過換熱器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收集的粉塵經氣力輸送通過噴槍噴入全氧熔池熔煉爐5，從而實現(xiàn)

鐵粉礦的高效利用。由于回轉窯3內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也會影響回轉窯3中鐵礦粉的還原率，因此，回轉窯3的出氣口可以通過CO2脫除器12與回轉窯3的進氣口連接，CO2脫除器12可以有效去除回

轉窯3窯尾煤氣中的CO2，減少CO2對鐵礦粉還原率的影響，從而提高鐵礦粉的還原率。

[0047] 需要說明的是，回轉窯3窯尾煤氣的溫度在600～1000℃范圍內，CO2脫除器12的合適溫度為60℃以下，回轉窯3的出氣口也可以通過換熱器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] 當然，上述煉鐵裝置中也可以同時設置除塵器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

塵過程中除塵器11會吸收一部分的熱量使得除塵后的窯尾煤氣溫度進一步降低，因此，從

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

與回轉窯3的進氣口連接。

[0049] 值得注意的是，經過CO2脫除器12脫除CO2后，窯尾煤氣的溫度會下降至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，會使得兩者混合后的煤氣溫度

過低，無法控制在700～1000℃范圍內，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，則無法實現(xiàn)窯尾煤氣的全部循環(huán)，因此，CO2脫除器12可以通過換

熱器10與回轉窯3的進氣口連接，利用除塵前的窯尾煤氣加熱脫除CO2后的窯尾煤氣，使其

能夠達到400～500℃，在保證混合后的煤氣溫度在700～1000℃范圍內的基礎上，實現(xiàn)窯尾

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

煤氣與脫出CO2之后的窯尾煤氣進行換熱，還能夠實現(xiàn)窯尾煤氣余熱的高效利用，無需額外

增加補燃設備。

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

氣口的連接管路上可以設置熔煉爐煤氣流量閥15，通過上述兩個流量閥能夠分別控制進入

回轉窯3中的窯尾煤氣和熔煉爐煤氣的流量，進而準確控制兩者混合后的煤氣的溫度。

[0051] 需要說明的是，由于窯尾煤氣流量閥14和熔煉爐煤氣流量閥15設置，可能會出現(xiàn)窯尾煤氣和熔煉爐煤氣無法全部循環(huán)利用的情況，因此，在回轉窯3上可以開設窯尾煤氣排

放口，在全氧熔池熔煉爐5上開設熔煉爐煤氣排放口，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數(shù)大

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

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

熱量，但純氧氣體價格高。鼓入富氧氣體雖然成本低，但惰性氣體氮氣會帶走大量熱量，降

低了能源利用效率。

[0053] 為了避免回轉窯3預還原后的爐料溫度下降過多，影響其進入全氧熔池熔煉爐5的還原率，全氧熔池熔煉爐5的出氣口可以通過下料管4與回轉窯3的進氣口連接，也就是說，

回轉窯3的出料口與進氣口為同一個口，全氧熔池熔煉爐5的進料口與出氣口為同一個，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)可以與預還原后的爐料進

行換熱，進一步提高預還原后的爐料的溫度，避免回轉窯3預還原后的爐料溫度下降過多，

從而進一步提高全氧熔池熔煉爐5中爐料的還原率。

[0054] 對于回轉窯3的結構，具體來說，其可以包括從內至外依次套合的內襯18(例如，耐熱鋼內襯18)、保溫磚17、外殼16(例如，鋼殼)以及設于內襯18內壁的多個鏟料板19。其中，

鏟料板19的固定端與內襯18固定連接，鏟料板19的懸空端設有朝向回轉窯3轉動方向的彎

折部20；相對于內襯18的徑向，鏟料板19的懸空端向回轉窯3轉動方向偏斜。實施時，鐵礦粉

從回轉窯3窯尾加入，回轉窯3旋轉過程中，固定在窯內壁的鏟料板19將鐵礦粉鏟起來，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，被還原氣氛還原。由于回轉

窯3有一定的傾斜角度，鐵礦粉在反復鏟起、落下的過程中，逐漸從窯尾運動到窯頭，從而實

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

動方向的彎折部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

時間；同時，回轉窯3旋轉過程中，鐵礦粉反復被揚起和還原，從而達到較高的還原率和金屬

化率。同時，上述回轉窯3中，相對于內襯18的徑向，鏟料板19的懸空端向回轉窯3轉動方向

偏斜，從而保證落下的鐵礦粉能夠被鏟料板19再次提起來。

[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與內襯18的連接處，鏟料板19與內襯18的連接處也可以為弧形。

[0057] 為了促進鐵礦粉在鏟料板19之間的揚起，上述弧形可以為外凸的弧形，在回轉窯3的轉動過程中，當鐵礦粉下落至外凸的弧形上時，外凸的弧形能夠使鐵礦粉在連接處也能

夠充分的揚起，進一步提高鐵礦粉的還原時間和還原率。

[0058] 對于鏟料板19的形狀，具體來說，鏟料板19沿內襯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上提高鐵礦粉的還原率，上述鏟料板19與內襯18徑向的夾角α可以控制在10°～45°，例如，23°。這是因為，夾角越小，鐵礦粉揚起的高度較低，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上提高鐵礦粉的還原率。

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

在18～30個，回轉窯3直徑越大，鏟料板19布置越多，回轉窯3越小，鏟料板19布置越少。這是

因為，相鄰兩個鏟料板19的固定端之間的距離過小，雖然能夠提高鏟料量過多，鐵礦粉從窯

尾運動到窯頭的速率過小，會影響處理量；相鄰兩個鏟料板19的固定端之間的距離過大，導

致鏟料量過少，不利于鐵礦粉的還原，影響鐵礦粉的還原率。

[0061] 為了避免流動性差的鐵礦粉滯留在相鄰兩個鏟料板19之間，鏟料板長度D為回轉窯3直徑的1/8～1/4，需要說明的是，對于流動性好的鐵礦粉，鏟料板長度D可以大一點，這

樣有利于鐵礦粉的揚起，對于流動性差的鐵礦粉，鏟料板長度D小一點，這樣可以避免流動

性差的鐵礦粉滯留在相鄰兩個鏟料板19之間，將鏟料板長度D與回轉窯3直徑的比例限定在

上述范圍內，不僅能夠促進鐵礦粉的還原，還能夠避免流動性差的鐵礦粉滯留在相鄰兩個

鏟料板19之間。

[0062] 為了平衡鐵礦粉的還原與鐵礦粉的運動速率，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動，保證處理量。需要說明的是，鏟料板寬度L可以根

據(jù)回轉窯3長度確定，回轉窯3長度越大，鏟料板寬度L越大，回轉窯3長度越小，鏟料板寬度L

越小。

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

鏟料板長度D小的彎折部長度d大一點。

[0064] 實施例二[0065] 本實施例提供了一種回轉窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵方法，包括如下步驟：[0066] 步驟1：鐵礦粉和熔劑按設計比例通過皮帶加入回轉窯，鐵礦粉在回轉窯內經加熱和氣基直接還原，產生窯尾煤氣，得到預還原爐料；

[0067] 步驟2：預還原爐料直接熱裝進入全氧熔池熔煉爐，向全氧熔池熔煉爐中噴入煤粉和氧氣的混合氣體，對預還原爐料強烈攪拌，進行終還原、渣鐵分離，產生熔煉爐煤氣，得到

爐渣和鐵水，當鐵水積累到一定量后，打開鐵口放出鐵水和爐渣；將產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)至回轉窯窯頭，用于回轉窯中的鐵礦粉預還原。

[0068] 與現(xiàn)有技術相比，本實施例提供的回轉窯氣基還原?全氧熔池熔煉煉鐵方法的有益效果與實施例一提供的回轉窯氣基還原?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] 需要說明的是，為了進一步提高窯尾煤氣和熔煉爐煤氣的利用率以及回轉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，熔煉爐煤氣的溫度可以控

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

[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計比例進行預混合，混合均勻后加入回轉窯，這樣能夠提高原料的混合均勻性，進而提高回轉窯中

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數(shù)大于空氣中的平均氧氣體積分數(shù)的空氣，也

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

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

然成本低，但惰性氣體氮氣會帶走大量熱量，降低了能源利用效率。

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

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

提高鐵礦粉的還原率。

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

氣進行換熱，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的粉塵，除塵器收集的窯尾煤氣中粉塵經氣力輸送通過噴槍噴入全氧熔池熔煉爐，從而實現(xiàn)鐵粉礦的高效利用。由于回轉窯內煤氣容易將

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也會影響回轉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，再與產生的熔煉爐煤氣混合，CO2脫除器可以有效去除回轉

窯窯尾煤氣中的CO2，減少CO2對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，并且除塵過程中

除塵器會吸收一部分的熱量使得除塵后的窯尾煤氣溫度進一步降低，因此，從節(jié)約能源的

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

[0076] 值得注意的是，經過CO2脫除器脫除CO2后，窯尾煤氣的溫度會下降至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，會使得兩者混合后的混合煤氣溫度

過低，無法控制在700～1000℃范圍內，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，則無法實現(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，使其能夠達到400～500℃，在保證混合后的煤氣溫度在700～

1000℃范圍內的基礎上，實現(xiàn)窯尾煤氣的全部循環(huán)利用，提高了回轉窯的還原效率。同時，

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，還能夠實現(xiàn)窯尾煤氣

余熱的高效利用，無需額外增加補燃設備。

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

進一步提高預還原后的爐料的溫度，避免回轉窯預還原后的爐料溫度下降過多，從而進一

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)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，

都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。