[發明專利]一種干煤粉氣化豎爐生產海綿鐵的生產工藝

有效

• 申請號: 200710093171.3
• 申請日: 2007-12-19
• 公開（公告）號: CN101463404A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 楊若儀;彭華國;向廷海;劉旭;王凈;呂遐平;金家慶;張濤;袁靖;彭學元
• 申請（專利權）人: 中冶賽迪工程技術股份有限公司
• 主分類號: C21B13/02
• 分類號: C21B13/02
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司
• 代理人: 張愛云

技術領域

本發明是屬于冶金化學技術類，特別是一種干煤粉氣化豎爐生產海綿鐵的生產工藝。

背景技術

海綿鐵是一種很好的鐵源，是電爐煉純凈鋼、優質鋼不可缺少的雜質稀釋劑，也是轉爐煉鋼最好的冷卻劑，全世界海綿鐵與海綿鐵熱壓塊的產量己接近6000萬t/a。世界上海綿鐵大部份是氣基用豎爐生產的，也在少量直接用煤用回轉窯生產的。豎爐的生產的主流方法有Midrex與HYL二種，從生產能力看Midrex的總生產能力遠高于HYL法，但Midrex是常壓豎爐，還原壓力在0.1MPa左右，不太適合與高壓煤氣化爐相匹配。HYL法還原壓力可在0.5MPa左右，相對有利于與高壓煤氣化爐的匹配，并可縮小還原豎爐的直徑。HYL直接還原是墨西哥HYLSA公司專有技術，也經歷過從HYL-I到HYL-III的不斷改進與發展過程，目前主流技術是HYL-III，它在世界上采用的生產廠家己有十多家，設備總生產能力在1100萬t/a以上，最大的單臺生產能力達110萬t/臺a。世界海綿鐵生產主流技術是豎爐氣基還原生產的，燃料是用天然氣。我國因天然氣資源貧乏使海綿鐵生產得不到應有的發展，我國海綿鐵產量還只有60-80萬t/a，主要是天津大無縫引進了一套煤基回轉窯生產裝置用非主流技術生產的。國內豎爐生產海綿鐵還沒有大規模生產裝置，也有過開發以焦爐煤氣生產海綿鐵的報導，因鋼鐵廠焦爐煤氣也很可貴，也形不成大規模生產的氣候。

發明內容

本發明的目的是提供一種干煤粉氣化豎爐生產海綿鐵的生產工藝。本發明用經過磨煤機粉碎及干燥的干煤粉和氧氣經過氣化爐生產出初還原氣，氣化壓強為0.6MPa～0.7MPa；生產的初還原氣(CO+H₂)＞90％，(CO₂+H₂O)/(CO+H₂+CO₂+H₂O)＜5％，氣化爐爐內脫硫液態排渣，初還原氣經過降溫、干式除塵、加熱，初還原氣一部分在爐外經過濕法脫硫加壓后再送入粉煤氣化爐，另一部分初還原氣送入加熱段，初還原氣經過部份氧化法加熱后得到H₂/CO＝0.15～6及H₂S含量達到350ppm以下的還原氣，還原氣與塊礦球團礦分別進輸入豎爐，在豎爐中塊礦和球團礦被還原成海綿鐵，出豎爐的煤氣經過洗滌后由TRT回收壓力能。該工藝不僅能克服氣基法中天然氣制氣的局限性，而且可以形成大規模生產，用非煉焦煤的粉煤生產海綿鐵，實現低能耗生產，清潔生產，沒有酚、氰污染；沒有高爐煉鐵過程焦化與燒結工序的污染，達到CO₂的減排目標。

本發明的目的通過下述方案實現：氣化爐用部份純氧(或可摻入少量蒸汽)將粉煤氣化，氣化壓強可用到0.6MPa～0.7MPa；生產的初還原氣(CO+H₂)＞90％，(CO₂+H₂O)/(CO+H₂+CO₂+H₂O)＜5％，氣化爐加石灰石液態排渣爐內脫硫；氣化爐廢熱鍋爐煤氣溫降范圍950℃到250℃；廢熱鍋爐后初還原氣的除塵用干式除塵器；除塵后初還原氣加熱；為防止CO含量高的初還原氣在加熱過程中析碳，采用二步加熱法，450℃以下的低溫段用管式爐或換熱器，450℃-850℃區間用部份氧化法；塊礦在豎爐中被還原氣(H₂/CO＝0.15～6)還原成海綿鐵，還原溫度850℃，海綿鐵的金屬化率≥92％；出豎爐的煤氣經過洗滌后由TRT回收壓力能。

具體地說，一種干煤粉氣化豎爐生產海綿鐵的生產工藝，其特征在于：經過磨煤機粉碎及干燥的干煤粉和氧氣經過氣化爐生產出初還原氣，生產的初還原氣為CO+H₂＞90％，(CO₂+H₂O)/(CO+H₂+CO₂+H₂O)＜5％，氣化爐爐內脫硫液態排渣，初還原氣經過降溫、干式除塵和加熱，初還原氣一部分在爐外經過濕法脫硫加壓后再送入粉煤氣化爐，另一部分初還原氣送入加熱段，初還原氣經過部份氧化法加熱后得到H₂/CO＝0.15～6及H₂S含量達到350ppm以下的還原氣，還原氣與塊礦球團礦分別進輸入豎爐，在豎爐中塊礦和球團礦被還原成海綿鐵，出豎爐的煤氣經過洗滌后由TRT回收壓力能。

上述粉煤氣化爐壓強0.65MPa-0.7MPa，并加入石灰石液態排渣爐內脫硫。