[發(fā)明專利]強(qiáng)化高爐間接還原的方法及其專用氣的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010147203.5
• 申請日: 2010-04-15
• 公開（公告）號: CN101818218A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周傳祿;姚朝勝;肖燕鵬;于國華;尹克勝;錢綱;魏新民
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省冶金設(shè)計院股份有限公司;萊蕪市天銘冶金設(shè)備有限公司
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種強(qiáng)化高爐間接還原的方法及其專用氣的制造方法，屬于高爐煉鐵的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

高爐煉鐵，是一種非常成熟的煉鐵技術(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于：由于高爐間接還原段的間接還原條件受到限制，使得高爐上部間接還原度較低，不利于高爐能耗的降低，不利于產(chǎn)能的進(jìn)一步提高，不利于二氧化碳的減排。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，是要提供一種強(qiáng)化高爐間接還原的方法及其專用氣的制造方法，通過提高高爐間接還原段的還原度，達(dá)到提高高爐產(chǎn)能，降低高爐的能耗，減排二氧化碳的目的。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出一種進(jìn)一步改善高爐間接還原段內(nèi)還原條件的解決方案。通過增加該段的還原性氣體的有效還原成分的濃度和/或流量以及增加高爐熱量收入的方法，來提高高爐的間接還原段的還原度。同時，還要提出其專用氣的一種制造方案。

本發(fā)明的基本構(gòu)思之一是：一種強(qiáng)化高爐間接還原的方法，包括將還原性氣體注入高爐的步驟等，其特征在于：注入高爐的還原性氣體中包含高爐煤氣；所述的高爐煤氣經(jīng)過消減二氧化碳的處理；注入高爐的還原性氣體的壓力高于高爐注入點的爐內(nèi)壓力等。

上述注入高爐的還原性氣體中所包含的高爐煤氣，可以取自成品高爐煤氣，也可以直接截取使用本方法的高爐自產(chǎn)的高爐煤氣。推薦的截取量為所述的高爐爐頂煤氣總流量的5％以上。

這里所述的消減二氧化碳的處理，是指盡可能地消除或者減少二氧化碳的處理。具體的處理方法，可以將高爐煤氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化成一氧化碳；也可以采用吸附的方法將高爐煤氣中的二氧化碳脫除；還可以采用吸附的方法將高爐煤氣中的有效還原成分吸附出來加以利用，例如，可以將高爐煤氣中的一氧化碳提取出來并加以利用，等等。當(dāng)將高爐煤氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化成一氧化碳時，可以是在煤氣發(fā)生爐中實現(xiàn)。建議在將所述的高爐煤氣送入煤氣發(fā)生爐之?前，經(jīng)過預(yù)熱；還建議所述的煤氣發(fā)生爐的供氧采用高溫?zé)犸L(fēng)的形式實現(xiàn)；還建議送入所述的煤氣發(fā)生爐的，包含轉(zhuǎn)爐煤氣，以進(jìn)一步增加一氧化碳的濃度。當(dāng)在煤氣發(fā)生爐中完成將高爐煤氣和/或轉(zhuǎn)爐煤氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化成一氧化碳后，獲得的還原性氣體的總量建議為截取量的120％-600％。同時，在經(jīng)過所述的消減二氧化碳的處理后，獲得的還原性氣體中所含的CO、CO₂、H₂、H₂O的體積量之比能夠滿足CO₂/(CO₂+CO)≤36％的條件，且最好是≤30％、≤20％、≤10％甚至更低和(CO+H₂)/(CO₂+H₂O)≥178％的條件，且最好是≥300％、≥450％、≥600％甚至更高。

注入高爐的還原性氣體的溫度，與注入高爐的具體位置相關(guān)。

當(dāng)所述的還原性氣體是從高爐的軟熔帶以上的位置注入高爐的時候，可以按照≥360℃、≥700℃、≥800℃、≥900℃進(jìn)行控制；同時，還建議將該溫度控制在≥800℃且≤1180℃的范圍內(nèi)。當(dāng)所述的還原性氣體是從高爐的軟熔帶以下的位置注入高爐的時候，可以按照≥560℃、≥1000℃、≥1150℃、≥1250℃、≥1350℃、≥1450℃進(jìn)行控制；同時，還建議將該溫度控制在≥1350℃且≤1600℃的范圍內(nèi)。

需要特別指出的是，所述的消減二氧化碳的處理、還原性氣體溫度的控制、注入高爐的還原性氣體的壓力高于高爐注入點的爐內(nèi)壓力的數(shù)量值以及注入高爐的還原性氣體的位置等變化，除了可以獨立進(jìn)行外，還可以進(jìn)行交叉組合，以獲取較佳或最佳的效果。

還需要指出的是，當(dāng)采用熱風(fēng)為煤氣發(fā)生爐供氧時，雖然由于高爐和/或轉(zhuǎn)爐煤氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化成了一氧化碳，使一氧化碳總量增加，但是，因為熱風(fēng)中的含氮量較高，使得產(chǎn)品氣中的還原性氣體的濃度增加有限，此時，明顯提高高爐爐料的間接還原度的主要機(jī)制在于其流量的增加；提高煤氣發(fā)生爐的爐內(nèi)溫度，提高向煤氣發(fā)生爐供氧的氧氣濃度，以及使碳素、高爐煤氣和/或轉(zhuǎn)爐煤氣在煤氣發(fā)生爐內(nèi)有足夠的停留時間以保證碳素與CO₂充分反應(yīng)，可使煤氣發(fā)生爐產(chǎn)出的還原氣體濃度顯著提高，例如，一氧化碳的濃度將明顯上升，從而可以進(jìn)一步提高高爐爐料的間接還原度；當(dāng)采用工業(yè)氧氣制氣時，產(chǎn)品氣中的還原性氣體的濃度可以達(dá)到最大值，即使在其流量不增加的情況下，也能明顯提高高爐爐料的間接還原度。因此，本發(fā)明特別推薦采用工業(yè)氧氣、特別是工業(yè)純氧來為煤氣發(fā)生爐供氧。