PDF《C21B 5/00 (2006.01)》

[19]中华人民共和国国家知识产权局 [12]发明专利申请公布说明书 [11]公开号 CN 1916187A [43]公开日 2007年2月21日[21]申请号 200610047720.

9 [22]申请日 2006.09.12 [21]申请号 200610047720.9 [71]申请人 沈阳东方钢铁有限公司 地址 110141辽宁省沈阳市经济技术开发区星海 路[72]发明人 周久乐 [74]专利代理机构 沈阳利泰专利代理有限公司 代理人 李枢 [51]Int.CI. C21B 5/00 (2006.01) C22B 5/12 (2006.01) 权利要求书

1 页 说明书

3 页 附图

1 页[54]发明名称 纯氧煤气高炉炼铁工艺和设备 [57]摘要 纯氧煤气高炉炼铁工艺和设备,其工艺过程为, 将由球团矿、碱性烧结矿、焦炭、熔剂构成的矿料 从炉顶送入高炉中,其中每吨铁配焦炭170-200kg;

向高炉中同时鼓入纯氧,纯氧的用量为每吨铁水12 0-200Nm

3 ;

同时向高炉中鼓入经小球式煤气热风 炉加压预热的煤气对金属矿进行还原,加压预热的 煤气温度为900℃-1150℃,煤气压力为0.1-0.6M Pa;

还原产生的煤气经除尘系统进行净化降温,通 过管道送至余压发电装置,进行再利用,然后回收 至煤气罐或直接循环使用.本发明采用上述工艺后, 高炉的生产率大幅度提高,高炉的利用系数可达6- 8吨铁/m

3 ・D,熔剂消耗量减小2/3,渣量减小2/3, 每吨铁综合消耗可达到492kgCE/t,炉顶煤气可回 收发电. 200610047720.9 权利要求书第1/1页

21、纯氧煤气高炉炼铁工艺,其特征在于包括如下过程: A、将由球团矿、碱性烧结矿、焦炭、熔剂构成的矿料从炉顶送入高炉中, 其中每吨铁配焦炭170-200kg;

B 、向高炉中同时鼓入纯氧,纯氧的用量为每吨铁水120200Nm

3 ;

同时向 高炉中鼓入经小球式煤气热风炉加压预热的煤气对金属矿进行还原,加压预热 的煤气温度为900℃-1150℃,煤气压力为0.1-0.6MPa;

C、还原产生的煤气经除尘系统进行净化降温,通过管道送至余压发电装置, 进行再利用,然后回收至煤气罐或直接循环使用.

2、纯氧煤气高炉炼铁设备,包括上料系统、高炉重力除尘器、陶瓷管式除 尘器、布袋除尘装置、二氧化碳变压吸附装置、余压发电装置,其特征是在高 炉炉腹的周围开设有多个煤气喷射口和多个氧气喷射口,在高炉炉体外设置一 煤气预热小球式热风炉,该煤气预热小球式热风炉通过管路与高炉炉腹周围开 设的多个煤气喷射口相联通;

煤气预热球式热风炉出口端的管路上装设有煤气 防爆装置,高炉炉腹上开设的多个氧气喷射口通过管路与氧气源相联通.

3、根据权利要求1所述的纯氧煤气高炉炼铁工艺,其特征在于:将球团矿、 碱性烧结矿、焦炭、熔剂从炉顶送入高炉中,其中每吨铁配焦炭190kg;

然后向 高炉中鼓入纯氧,并同时将由球式热风炉加压预热的煤气喷射至高炉内直接对 球团矿和含铁原料进行还原,每吨铁水鼓氧量为160Nm

3 ,煤气经球式热风炉加 压预热到1000℃-1100℃,煤气压力为0.3MPa;

反应过程所产生的煤气经重力 除尘器、陶瓷管式除尘器和布袋除尘器及二氧化碳变压吸附装置进行净化降温, 经净化和降温的炉顶气通过管道通至余压发电装置进行再利用后回收至煤气 罐,当然,也可以循环使用.

4、根据权利要求1所述的纯氧煤气高炉炼铁工艺,其特征在于:将球团矿、 碱性烧结矿、焦炭、熔剂从炉顶送入高炉中,其中每吨铁配焦炭200kg;

然后向 高炉中鼓入纯氧,并同时将由球式热风炉加压预热的煤气喷射至高炉内直接对 球团矿和含铁原料进行还原,每吨铁水鼓氧量为190Nm

3 ,煤气经球式热风炉加 压预热到1000℃-1100℃,煤气压力为0.5MPa.反应过程所产生的煤气经重力 除尘器、陶瓷管式除尘器和布袋除尘器及二氧化碳变压吸附装置进行净化降温, 经净化和降温的炉顶气通过管道通至余压发电装置进行再利用后回收至煤气 罐,当然,也可以循环使用. 200610047720.9 说明书第1/3页3纯氧煤气高炉炼铁工艺和设备

(一)技术领域: 本发明涉及钢铁冶金行业中高炉炼铁工艺,主要是用纯氧代替高炉鼓风, 用高含氢煤气经预热鼓入高炉代替大部分焦炭的炼铁工艺.

(二)背景技术: 目前,世界上3/4的生铁和炼钢用铁水都是用传统的高炉炼铁工艺生产的, 近代的传统高炉炼铁工艺,由于采用富氧、喷煤、大型化等项新技术,使当代 高炉炼铁技术有了长足的发展. 因为高纯水煤气生产技术(见专利200610045968.1))和煤气、焦炉煤气、 天然气重整技术的发展,工业化生产高质量、高纯度、高含氢、低成本还原气 体工艺已经成熟,所以发展以上述煤气为主要还原剂的纯氧高炉炼铁工艺已经 可以实现. 经检索未发现以煤气为还原剂,以喷吹纯氧代替预热鼓风的纯氧煤气高炉 的工艺和设备.

(三)发明内容 本发明的目的在于为传统高炉炼铁工艺提供一种全新的技术改造工艺及设 备,即 纯氧煤气高炉炼铁工艺和设备 . 采用的技术方案为: 纯氧煤气高炉炼铁工艺包括如下过程:

1、将由球团矿、碱性烧结矿、焦炭、熔剂构成的矿料从炉顶送入高炉中, 其中每吨铁水配焦炭170-200kg;

2、向高炉中鼓入纯氧,纯氧的用量为每吨铁水120-200Nm

3 ;

同时向高炉 中鼓入经小球式煤气热风炉加压预热的煤气对金属矿进行还原,加压预热的煤 气温度为900-1150℃,煤气压力为0.1-0.6MPa;

3、还原产生的煤气经除尘系统进行净化降温,通过管道送至余压发电装置, 200610047720.9 说明书第2/3页4进行再利用,然后回收至煤气罐或直接循环使用. 纯氧煤气高炉炼铁设备,包括上料系统、高炉重力除尘器、陶瓷管式除尘 器、布袋除尘装置、二氧化碳变压吸附装置、余压发电装置,其特征是在高炉 炉腹的周围开设有多个煤气喷射口和多个氧气喷射口,在高炉炉体外设置一煤 气预热小球式热风炉,该煤气球式热风炉通过管路与高炉炉腹周围开设的多个 煤气喷射口相联通;

煤气预热球式热风炉出口端的管路上装设有煤气防爆装置, 高炉炉腹上开设的多个氧气喷射口通过管路与氧气源相联通. 本发明的反应过程所产生的煤气经重力除尘器、陶瓷管式除尘器和布袋除 尘及二氧化碳变压吸附装置进行净化和降温.经净化和降温的炉顶气通过管道 通至余压发电装置进行再利用后回收至煤气罐,也可以循环使用.本发明采用上述工艺后,高炉的生产率大幅度提高,高炉的利用系数可达 6-8吨铁/m

3 ・D,熔剂消耗量减小2/3,渣量减小2/3,每吨铁综合消耗可达到 492kgCE/t,炉顶煤气可回收发电.

(四)附图说明 图1是本发明设备的系统图.

(五)具体实施方式 实施例一 纯氧煤气高炉炼铁工艺: 将球团矿、碱性烧结矿、焦炭、熔剂从炉顶送入高炉中,其中每吨铁配焦 炭180kg;

然后向高炉中鼓入纯氧,并同时将由球式热风炉加压预热的煤气喷射 至高炉内直接对球团矿和含铁原料进行还原,每吨铁水鼓氧量为130Nm

3 ,煤气 经球式热风炉加压预热到1000℃-1100℃,煤气压力为0.2MPa.反应过程所产 生的煤气经重力除尘器、陶瓷管式除尘器和布袋除尘器及二氧化碳变压吸附装 置进行净化降温,经净化和降温的炉顶气通过管道通至余压发电装置进行再利 用后回收至煤气罐,当然,也可以循环使用. 纯氧煤气高炉炼铁设备,包括上料装置1 、高炉2 、重力除尘器4 、陶瓷管 式除尘器5 、布袋除尘器6 、二氧化碳变压吸附装置7 、余压发电装置8 ,其结 构特点是在高炉2 的炉腹上下分别开设有多个煤气喷射口和多个氧气喷射口, 200610047720.9 说明书第3/3页5腹部的外围分别设置有煤气送入盘管9和氧气送入盘管3,多个煤气喷入口分别 引出支管与煤气送入盘管9 相联通,多个氧气喷入口分别引出支管与氧气送入 盘管3 相联通;

在高炉2 的外部设置有一煤气预热小球式热风炉11 ,该煤气预 热小球式热风炉11 通过煤气管12 与煤气送入盘管9 相联通,煤气管12 上安装 有煤气防爆安全装置10. 实施例二 纯氧煤气高炉炼铁工艺: 将球团矿、碱性烧结矿、焦炭、熔剂从炉顶送入高炉中,其中每吨铁配焦 炭190kg;

然后向高炉中鼓入纯氧,并同时将由球式热风炉加压预热的煤气喷射 至高炉内直接对球团矿和含铁原料进行还原,每吨铁水鼓氧量为160Nm

3 ,煤气 经球式热风炉加压预热到1000℃-1100℃,煤气压力为0.3MPa.反应过程所产 生的煤气经重力除尘器、陶瓷管........