冶炼含铁物料的装置和方法与流程

本发明属于冶金技术领域，具体而言，本发明涉及冶炼含铁物料的装置和方法。

背景技术：

随着近三十年我国钢铁工业的快速发展，我国目前钢铁存量逐渐增加，钢铁服役期满后成为废钢，进入钢铁循环系统。目前废钢回收的主要方式有作为高炉铁水的配加料或是进入电炉中熔化后再倒入精炼炉中精炼得到合格钢水。

直接还原铁是一种新型的炼钢原料，是采用气基或煤基的方式直接而不经过熔化将矿石中的铁氧化物还原成金属铁，产物固态的具有疏松多孔的状态，目前主要利用途径是转炉和电炉熔化后倒入精炼炉中精炼得到合格钢水。然而整个流程需要进行扒渣和倒炉操作，存在工艺流程长能耗高的缺点。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种冶炼含铁物料的装置和方法，采用该装置与现有技术中采用的电炉或转炉将含铁物料融化后倒入精炼炉中进行进一步处理相比，本申请不需要扒渣和倒炉等操作工序，具有流程短、操作简便、节约能耗及人工等优势。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种冶炼含铁物料的装置。根据本发明的实施例，所述装置包括：

卧式炉底，所述卧式炉底内限定出熔池；

熔分室，所述熔分室内自上而下依次限定出熔化区和熔分渣铁分离区，所述熔分室的下端与所述卧式炉底的上端相连通；

精炼室，所述精炼室内自上而下限定出精炼区和钒渣铁分离区，所述精炼室的下端与所述卧式炉底的上端相连通；

氧气喷枪，所述氧气喷枪布置在所述精炼区；

物料入口，所述物料入口布置在所述熔化区上；

第一燃料入口，所述第一燃料入口布置在所述熔化区上；

造渣剂入口，所述造渣剂入口布置在所述精炼区上；

第二燃料入口，所述第二燃料入口布置在所述精炼区上；

熔分渣出口，所述熔分渣出口布置在所述熔分渣铁分离区；

钒渣出口，所述钒渣出口布置在所述钒渣铁分离区；

钢水出口，所述钢水出口布置在靠近所述钒渣铁分离区的熔池侧壁上。

根据本发明实施例的冶炼含铁物料的装置通过将熔分室、精炼室和卧式炉底一体成型，使得含铁物料首先在熔分室中发生还原熔分处理和熔分渣铁分离处理，分离得到的熔分渣经布置在熔分室上的熔分渣出口排出，而得到的铁水经卧式炉底进入精炼室，在造渣剂和氧气喷枪的作用下对铁水进行精炼处理和钒渣铁分离处理，得到钢水和钒渣，分离得到的钒渣经布置在精炼室上的钒渣出口排出，从而与现有技术中采用的电炉或转炉将含铁物料融化后倒入精炼炉中进行进一步处理相比，本申请不需要扒渣和倒炉等操作工序，具有流程短、操作简便、节约能耗及人工等优势，并且精炼出来的钢水可以直接进行连铸操作，同时本申请的精炼室具有调质和提质作用，因此采用本申请的装置可以冶炼合金钢或回收铁水中有益元素。

另外，根据本发明上述实施例的冶炼含铁物料的装置还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述卧式炉底、所述熔分室和所述精炼室的外壁上分别独立地布置炉衬。由此，可以显著提高该装置的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，所述炉衬为采用硅砖、铝砖、镁砖和碳砖中的至少之一制作而成。由此，可以进一步提高该装置的使用寿命。

在本发明的一些实施例中，所述第一燃料入口为多个，所述多个第一燃料入口布置在所述熔化区的外壁上。由此，可以显著提高熔分室中含铁物料的还原和熔化效率。

在本发明的一些实施例中，所述第二燃料入口为多个，所述多个第二燃料入口布置在所述精炼区的外壁上。由此，可以显著提高铁水的精炼效率。

在本发明的一些实施例中，所述熔分室和所述精炼室位于所述卧式炉底的两端。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种采用上述装置冶炼含铁物料的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：

将含有含铁物料、还原剂和造渣剂的原料通过所述原料入口供给至所述熔化区，将燃料通过所述第一燃料入口供给至所述熔化区，以便所述含铁物料进行熔分处理，得到铁水和熔分渣；

将造渣剂通过所述造渣剂入口供给至所述精炼区，将燃料通过所述第二燃料入口供给至所述精炼区，将氧气通过所述氧气喷枪供给至所述精炼区，以便所述铁水发生精炼反应，得到钢水和钒渣。

根据本发明实施例的冶炼含铁物料的方法通过采用上述将熔分室、精炼室和卧式炉底一体成型的装置，使得含铁物料首先在熔分室中发生还原熔分处理和熔分渣铁分离处理，分离得到的熔分渣经布置在熔分室上的熔分渣出口排出，而得到的铁水经卧式炉底进入精炼室，在造渣剂和氧气喷枪的作用下对铁水进行精炼处理和钒渣铁分离处理，得到钢水和钒渣，分离得到的钒渣经布置在精炼室上的钒渣出口排出，从而与现有技术中采用的电炉或转炉将含铁物料融化后倒入精炼炉中进行进一步处理相比，本申请不需要扒渣和倒炉等操作工序，具有流程短、操作简便、节约能耗及人工等优势，并且精炼出来的钢水可以直接进行连铸操作，同时本申请的精炼室具有调质和提质作用，因此采用本申请的方法可以冶炼合金钢或回收铁水中有益元素。

另外，根据本发明上述实施例的冶炼含铁物料的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述含铁物料的金属化率为75％以上。由此，可以显著提高所得钢水的品质。

在本发明的一些实施例中，所述含铁物料为直接还原铁和废钢中的至少一种。由此，可以实现资源的高效利用。

在本发明的一些实施例中，所述造渣剂为选自氧化钙、生石灰、氟化钙、碳酸钠、氧化镁和二氧化硅中的至少之一。由此，可以进一步提高所得钢水的品质。

在本发明的一些实施例中，所述造渣剂的粒径小于1mm的占90％以上。由此，可以进一步提高熔分室和精炼室中渣铁分离效率。

在本发明的一些实施例中，所述还原剂为选自煤粉、焦粉和兰炭中的至少之一。由此，可以显著提高含铁物料的还原效率。

在本发明的一些实施例中，所述还原剂的粒径为小于1mm的占90％以上。由此，可以进一步提高含铁物料的还原效率。

在本发明的一些实施例中，所述熔分处理的温度为1200-1600摄氏度。由此，可以进一步提高所得钢水的品质。

在本发明的一些实施例中，所述含铁物料与所述造渣剂、所述还原剂的质量比为100：(1～20)：(5～20)。由此，可以进一步提高所得钢水的品质。

在本发明的一些实施例中，所述铁水与所述造渣剂的质量比为100：(1～20)。由此，可以进一步提高所得钢水的品质。

在本发明的一些实施例中，所述精炼处理的温度为1200～1600摄氏度。由此，可以进一步提高所得钢水的品质。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的冶炼含铁物料的装置结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的冶炼含铁物料的方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。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，或仅仅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，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种冶炼含铁物料的装置。根据本发明的实施例，参考图1，该装置包括：卧式炉底100、熔分室200和精炼室300。

根据本发明的实施例，参考图1，卧式炉底100内限定出熔池10。

根据本发明的实施例，参考图1，熔分室200内自上而下依次限定出熔化区21和熔分渣铁分离区22，并且熔分室200的下端与卧式炉底100的上端相连通，即熔分室200与熔池10相连通，从而使得在熔分室中得到的还原熔化物料在不经倒运的情况下直接进入到熔池中进行进一步处理。

根据本发明的一个实施例，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，且适于将含有含铁物料、还原剂和造渣剂的混合物料在第一燃料燃烧供热时进行还原和熔分处理，得到铁水和熔分渣。根据本发明的一个具体实施例，物料入口201位于熔化区21，例如位于熔化区21的顶端；第一燃料入口202位于熔化区，例如位于熔化区的侧壁上；熔分渣出口203位于熔分渣铁分离区22，例如位于熔分渣铁分离区22的侧壁上，由此本申请不需要扒渣工序，从而节约人工成本。需要说明的是，本文中的“燃料”可以为含有燃气和助燃气的混合气，本领域技术人员可以根据实际需要对燃气的具体类型进行选择，例如可以采用天然气。

根据本发明再一个实施例，含铁物料的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，含铁物料可以为直接还原铁和废钢中的至少一种。由此，可以实现资源的高效利用。

根据本发明的又一个实施例，含铁物料的金属化率并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，含铁物料的金属化率可以为75％以上。发明人发现，采用该金属化率的含铁物料作为炼钢的原料，可以保证所得钢水具有较高的品质。

根据本发明的又一个实施例，造渣剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，造渣剂可以为选自氧化钙、氟化钙、碳酸钠、氧化镁和二氧化硅中的至少之一。发明人发现，采用该类造渣剂可以显著优于其他类型提高所得铁水的品位。具体的，氧化钙(即生石灰)和氧化镁是碱性氧化物，能够和酸性炉渣反应降低炉渣熔点，同时能够与铁水中的sio2、al2o3等杂质反应而进入炉渣中，从而起到净化铁水的作用；氟化钙和碳酸钠为强碱性化合物，作用原理同氧化钙和氧化镁，且作用更强烈；二氧化硅是酸性氧化物，在冶炼某些特殊钢时加入，例如在需要保留钢水中的酸性物质时(如p、s等)加入二氧化硅能够最大程度的保护钢水中酸性物质不被钢渣中的cao消耗掉。

根据本发明的又一个实施例，造渣剂的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，造渣剂的粒径小于1mm的占90％以上。发明人发现，采用该粒径范围可以显著优于其他粒径提高所得铁水的品位。

根据本发明的又一个实施例，还原剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，还原剂为选自煤粉、焦粉和兰炭中的至少之一。发明人发现，采用该类还原剂可以显著优于其他类型提高含铁物料的还原效率，从而提高所得铁水的品位。

根据本发明的又一个实施例，还原剂的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，还原剂的粒径小于1mm的占90％以上。发明人发现，采用该粒径范围可以显著优于其他粒径提高所得铁水的品位。

根据本发明的又一个实施例，含铁物料与造渣剂、还原剂的混合比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，含铁物料与造渣剂、还原剂的质量比可以为100：(1～20)：(5～20)。发明人发现，造渣剂的加入量与含铁物料的品位有关，含铁物料的品位越高则造渣剂加入量越少，反之越多；而还原剂的加入量与含铁物料的金属化率有关，金属化率越高则加入的还原剂越少，反之越多。由此，采用本发明提出的含铁物料与造渣剂、还原剂的混合比例可显著提高铁水的品位。

根据本发明的又一个实施例，熔分处理过程的温度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，熔分处理的温度可以为1200-1600摄氏度。发明人发现，采用该熔分温度可以显著优于其他温度提高含铁物料的还原和熔化效率，从而保证所得铁水具有较高的品位。

根据本发明的又一个实施例，第一燃料入口202可以为多个，并且多个第一燃料入口202布置在熔化区21的外壁上，例如，多个第一燃料入口202均匀的布置在熔化区的侧壁上。由此，通过在熔化区的侧壁上布置多个燃料入口，可以保证熔分室中温度场分布均匀，从而提高含铁物料的还原和熔化效率，得到高品位的铁水。

根据本发明的实施例，参考图1，精炼室300内自上而下限定出精炼区31和钒渣铁分离区32，并且精炼室300的下端与卧式炉底100的上端相连通，即精炼室300与熔池10相连通，同时精炼室300上布置有氧气喷枪33。由此，熔分室中分离得到的铁水经卧式炉底直接进入精炼室进行精炼处理，与现有技术中采用的电炉或转炉将含铁物料融化后倒入精炼炉中进行进一步处理相比，本申请不需要扒渣和倒炉等操作工序，具有流程短、操作简便、节约能耗及人工等优势。根据本发明的一个具体实施例，精炼室300具有造渣剂入口301、第二燃料入口302和钒渣出口303，且适于将熔化室经卧式炉底供给的铁水与造渣剂在燃料燃烧供热的作用下进行精炼处理，得到钒渣和钢水。具体的，造渣剂同于熔分室中的造渣剂。根据本发明的一个具体实施例，造渣剂入口301位于精炼区31上，例如位于精炼区的顶端；第二燃料入口302位于精炼区31上，例如位于精炼区31的侧壁上；钒渣出口303位于钒渣铁分离区32上，例如位于钒渣铁分离区32的侧壁上，分离得到的钒渣经钒渣出口直接排出精炼区。由此，本申请不需要扒渣工序，从而节约人工成本；氧气喷枪33布置在精炼区，例如可以布置在精炼区的侧壁上或布置在造渣剂入口处，具体的，从造渣剂入口加入造渣剂对铁水进行精炼提钒，同时通过布置在精炼区侧壁上的氧气喷枪或将氧气喷枪从造渣剂入口插入进行喷氧脱碳提钒处理。

根据本发明的一个实施例，精炼处理的温度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，精炼处理的温度可以为1200-1600摄氏度。(发明人发现，精炼处理的温度由冶炼的钢种决定，例如钢水脱磷时需要较低的精炼温度才能将磷最大程度的脱除。由此，采用本发明提出的精炼温度可以显著优于其他温度提高铁水的精炼效率，从而提高所得钢水的品位。

根据本发明的再一个实施例，熔池10上布置有钢水出口101，具体的，参考图1，钢水出口101布置在靠近钒渣铁分离区32的熔池10侧壁上。

根据本发明的又一个实施例，卧式炉底100、熔分室200和精炼室300的外壁上可以分别独立地布置炉衬，优选，卧式炉底100、熔分室200和精炼室300的外壁上均布置炉衬，具体的，炉衬可以为采用硅砖、铝砖、镁砖和碳砖中的至少之一制作而成。由此，可以显著提高装置的使用寿命。

根据本发明的又一个实施例，参考图1，熔分室200和精炼室300可以位于卧式炉底100的两端。

具体的，通过熔分室顶端的物料入口向熔化区加入含有含铁物料、还原剂和造渣剂的混合物料，并且通过第一燃料入口供给含有燃气和助燃气的混合气燃烧为熔分室供热，使得含铁物料在还原剂的作用下于熔化区发生还原反应并且熔化进入熔分渣铁分离区与造渣剂作用进行渣铁分离得到熔分渣和铁水，熔分渣通过布置在熔分渣铁分离区上的熔分渣出口排出，而铁水经卧式炉底进入精炼室，从精炼室顶端的造渣剂入口向精炼区加入造渣剂，同时通过第二燃料入口供给含有燃气和助燃气的混合气燃烧为精炼区供热，并且通过布置在精炼区侧壁上的氧气喷枪或将氧气喷枪从造渣剂入口插入进行喷氧脱碳提钒处理使得铁水进行精炼处理后进入钒渣铁分离区进行渣铁分离得到钒渣和钢水，分离出的钒渣经布置在钒渣铁分离区上的钒渣出口排出，钢水经布置在熔池上的钢水出口排出，并且可以在该装置上布置窥视孔，用于检测炉膛温度和进行取样操作，同时为了维持精炼室温度稳定，可以向钢水中加入轧钢皮或废钢作为冷却剂调整钢水温度。

根据本发明实施例的冶炼含铁物料的装置通过将熔分室、精炼室和卧式炉底一体成型，使得含铁物料首先在熔分室中发生还原熔分处理和熔分渣铁分离处理，分离得到的熔分渣经布置在熔分室上的熔分渣出口排出，而得到的铁水经卧式炉底进入精炼室，在造渣剂和氧气喷枪的作用下对铁水进行精炼处理和钒渣铁分离处理，得到钢水和钒渣，分离得到的钒渣经布置在精炼室上的钒渣出口排出，从而与现有技术中采用的电炉或转炉将含铁物料融化后倒入精炼炉中进行进一步处理相比，本申请不需要扒渣和倒炉等操作工序，具有流程短、操作简便、节约能耗及人工等优势，并且精炼出来的钢水可以直接进行连铸操作，同时本申请的精炼室具有调质和提质作用，因此采用本申请的装置可以冶炼合金钢或回收铁水中有益元素。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种采用上述装置冶炼含铁物料的方法。根据本发明的实施例，参考图2，该方法包括：

s100：将含有含铁物料、还原剂和造渣剂的原料通过原料入口供给至熔化区，将燃料通过第一燃料入口供给至熔化区

具体的，通过熔分室顶端的物料入口向熔化区加入含有含铁物料、还原剂和造渣剂的混合物料，并且通过第一燃料入口供给含有燃气和助燃气的混合气燃烧为熔分室供热，使得含铁物料在还原剂的作用下于熔化区发生还原反应并且熔化进入熔分渣铁分离区与造渣剂作用进行渣铁分离得到熔分渣和铁水，熔分渣通过布置在熔分渣铁分离区上的熔分渣出口排出，而铁水经卧式炉底进入精炼室。

根据本发明一个实施例，含铁物料的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，含铁物料可以为直接还原铁和废钢中的至少一种。由此，可以实现资源的高效利用。

根据本发明的再一个实施例，含铁物料的金属化率并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，含铁物料的金属化率可以为75％以上。发明人发现，采用该金属化率的含铁物料作为炼钢的原料，可以保证所得钢水具有较高的品质。

根据本发明的又一个实施例，造渣剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，造渣剂可以为选自氧化钙、氟化钙、碳酸钠、氧化镁和二氧化硅中的至少之一。发明人发现，采用该类造渣剂可以显著优于其他类型提高所得铁水的品位。具体的，氧化钙(即生石灰)和氧化镁是碱性氧化物，能够和酸性炉渣反应降低炉渣熔点，同时能够与铁水中的sio2、al2o3等杂质反应而进入炉渣中，从而起到净化铁水的作用；氟化钙和碳酸钠为强碱性化合物，作用原理同氧化钙和氧化镁，且作用更强烈；二氧化硅是酸性氧化物，在冶炼某些特殊钢时加入，例如在需要保留钢水中的酸性物质时(如p、s等)加入二氧化硅能够最大程度的保护钢水中酸性物质不被钢渣中的cao消耗掉。

根据本发明的又一个实施例，造渣剂的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，造渣剂的粒径小于1mm的占90％以上。发明人发现，采用该粒径范围可以显著优于其他粒径提高所得铁水的品位。

根据本发明的又一个实施例，还原剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，还原剂为选自煤粉、焦粉和兰炭中的至少之一。发明人发现，采用该类还原剂可以显著优于其他类型提高含铁物料的还原效率，从而提高所得铁水的品位。

根据本发明的又一个实施例，还原剂的粒径并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，还原剂的粒径小于1mm的占90％以上。发明人发现，采用该粒径范围可以显著优于其他粒径提高所得铁水的品位。

根据本发明的又一个实施例，含铁物料与造渣剂、还原剂的混合比例并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，含铁物料与造渣剂、还原剂的质量比可以为100：(1～20)：(5～20)。发明人发现，造渣剂的加入量与含铁物料的品位有关，含铁物料的品位越高则造渣剂加入量越少，反之越多；而还原剂的加入量与含铁物料的金属化率有关，金属化率越高则加入的还原剂越少，反之越多。由此，采用本发明提出的含铁物料与造渣剂、还原剂的混合比例可显著提高铁水的品位。

根据本发明的又一个实施例，熔分处理过程的温度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，熔分处理的温度可以为1200-1600摄氏度。发明人发现，采用该熔分温度可以显著优于其他温度提高含铁物料的还原和熔化效率，从而保证所得铁水具有较高的品位。

s200：将造渣剂通过造渣剂入口供给至精炼区，将燃料通过第二燃料入口供给至所述精炼区，将氧气通过氧气喷枪供给至所述精炼区

具体的，从精炼室顶端的造渣剂入口向精炼区加入造渣剂，同时通过第二燃料入口供给含有燃气和助燃气的混合气燃烧为精炼区供热，并且通过布置在精炼区侧壁上的氧气喷枪或将氧气喷枪从造渣剂入口插入进行喷氧脱碳提钒处理使得铁水进行精炼处理后进入钒渣铁分离区进行渣铁分离得到钒渣和钢水，分离出的钒渣经布置在钒渣铁分离区上的钒渣出口排出，钢水经布置在熔池上的钢水出口排出。

根据本发明的一个实施例，造渣剂的具体类型并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，造渣剂可以为选自氧化钙、生石灰、氟化钙、碳酸钠、氧化镁和二氧化硅中的至少之一。发明人发现，采用该类造渣剂可以显著优于其他类型提高铁水的精炼效率，从而得到高品位的钢水。

根据本发明的又一个实施例，精炼处理的温度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个具体实施例，精炼处理的温度可以为1200-1600摄氏度。发明人发现，精炼处理的温度由冶炼的钢种决定，例如钢水脱磷时需要较低的精炼温度才能将磷最大程度的脱除。由此，采用本发明提出的精炼温度可以显著优于其他温度提高铁水的精炼效率，从而提高所得钢水的品位。

根据本发明实施例的冶炼含铁物料的方法通过采用上述将熔分室、精炼室和卧式炉底一体成型的装置，使得含铁物料首先在熔分室中发生还原熔分处理和熔分渣铁分离处理，分离得到的熔分渣经布置在熔分室上的熔分渣出口排出，而得到的铁水经卧式炉底进入精炼室，在造渣剂和氧气喷枪的作用下对铁水进行精炼处理和钒渣铁分离处理，得到钢水和钒渣，分离得到的钒渣经布置在精炼室上的钒渣出口排出，从而与现有技术中采用的电炉或转炉将含铁物料融化后倒入精炼炉中进行进一步处理相比，本申请不需要扒渣和倒炉等操作工序，具有流程短、操作简便、节约能耗及人工等优势，并且精炼出来的钢水可以直接进行连铸操作，同时本申请的精炼室具有调质和提质作用，因此采用本申请的方法可以冶炼合金钢或回收铁水中有益元素。需要说明的是，上述针对冶炼含铁物料的装置所描述的特征和优点同样适用于该冶炼含铁物料的方法，此处不再赘述。

下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

实施例

通过熔分室顶端的物料入口向熔化区加入1000kg金属化率为90％以上的钒钛铁矿直接还原铁、150kg焦粉和200g生石灰，并且通过第一燃料入口供给含有天燃气和空气的混合气燃烧为熔分室供热，熔分室的温度升至1550摄氏度，使得钒钛铁矿直接还原铁在焦粉的作用下于熔化区发生还原反应并且熔化进入熔分渣铁分离区与生石灰作用进行渣铁分离得到熔分渣和铁水，熔分渣通过布置在熔分渣铁分离区上的熔分渣出口排出，而铁水在重力的作用下会经卧式炉底进入精炼室，从精炼室顶端的造渣剂入口向精炼区加入50kg氧化钙、25kg氟化钙和15kg碳酸钠，同时通过第二燃料入口供给含有天燃气和空气的混合气燃烧为精炼区供热，并且将氧气喷枪从造渣剂入口插入进行喷氧脱碳提钒处理使得铁水进行精炼处理后进入钒渣铁分离区进行渣铁分离得到钒渣和钢水，钢水温度控制在1250摄氏度，精炼操作进行0.5h后，分离出的钒渣经布置在钒渣铁分离区上的钒渣出口排出，钢水经布置在熔池上的钢水出口排出进入轧制环节，并且可以在该装置上布置窥视孔，用于检测炉膛温度和进行取样操作，同时为了维持精炼室温度稳定，可以向钢水中加入轧钢皮或废钢作为冷却剂调整钢水温度。最终所得的钢水中铁回收率在95％以上，钒回收率在85％以上。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。