[實用新型]一種天然氣氧氣加熱的熔分爐還原系統

有效

• 申請號: 201620841162.2
• 申請日: 2016-08-05
• 公開（公告）號: CN206279227U
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 馬政峰;陳峨;薛遜;吳道洪
• 申請（專利權）人: 北京神霧環境能源科技集團股份有限公司
• 主分類號: C21B13/14
• 分類號: C21B13/14;C21B13/02
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙)11446
• 代理人: 劉國偉,項榮

技術領域

本實用新型總地涉及一種熔分爐還原系統，具體涉及一種天然氣氧氣加熱的熔分爐還原系統。

背景技術

非高爐煉鐵是鋼鐵發展的一個方向，主要目的是為了實現低成本冶煉和難還原礦的利用，同時也是為了實現清潔化生產。近年來煤基熔融還原和直接還原+電爐熔分技術以及煤基直接還原+燃氣爐熔分技術逐步發展成為了煉鐵工藝技術之一，此工藝具有以煤代焦、還原溫度高、冶煉時間短、能耗低、環境污染小和投資省等特點，符合我國資源、能源的發展現狀，成為目前國內外鋼鐵界研究的熱點之一。熔融還原和直接還原工藝不使用焦炭，不需建焦爐和化工設施，使用塊礦和部分球團礦時可不建燒結設施，減少了較多的污染源，為實現鋼鐵廠清潔生產、節能環保創造了條件。

現有技術一為COREX(用煤來煉鐵作為它的終極目標)技術。該技術的主體裝置是預還原豎爐和熔融氣化爐。通過將塊礦和球團加入到豎爐中，利用還原氣體將礦石還原到90％以上的金屬化球團，再使之進入熔融氣化爐進一步還原和熔化，最終生產出合格鐵水。該技術的缺點是無法直接利用粉料，需要先把粉料壓成球團再利用，或直接利用塊礦，該技術難以在冶煉過程中調節原料中的配炭比，無法準確控制礦石的還原效果。還有，大量天然氣中的S等有害雜質進入鐵水，影響了鐵的質量。

現有技術二為FINEX(直接用粉礦和非煉焦煤粉冶煉鐵水)技術,是在COREX技術基礎上進一步發展起來的新工藝,COREX技術使用塊礦、球團,FINEX技術全部使用粉礦。FINEX技術工藝以4級流化床的Finmet(熱壓塊直接還原鐵法)工藝取代COREX工藝中的還原豎爐，用流化床還原粉礦、壓塊成熱壓鐵塊再加入熔融氣化爐，具體為粉礦和石灰石，白云石等熔劑一起被裝進一系列流化床反應器。粉礦沿向下的方向通過四個反應器，在這一過程中被加熱，并被與之逆向流動的由煤氣化產生的還原性氣體還原成直接還原鐵。從最后一個反應器出來的熱的直接還原鐵被壓縮成熱壓鐵(HCI：hot compacted iron)，之后熱壓鐵被運到熔融氣化爐頂，裝進熔融氣化爐，被熔化。最后出來鐵水和礦渣。

現有技術二的缺點為：流化床需要四級還原，結構復雜；進入熔分爐之前需要壓塊生成熱壓球再進入熔分爐。還有，大量天然氣中的S等有害雜質進入鐵水，影響了鐵的質量。

因此，為了能直接利用礦粉、煤粉、石灰粉等粉料在豎爐中完成直接還原反應，且簡化多級流化床工藝，并能控制礦粉的輸送速度和停留的時間，避免天然氣中的S等有害雜質進入鐵水，保證礦粉的還原效果，有必要提出一種新的熔分爐還原系統。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種天然氣氧氣加熱的熔分爐還原系統，使得該工藝能夠直接利用礦粉、煤粉、石灰粉等粉料在豎爐中完成直接還原反應，避免天然氣中的S等有害雜質進入鐵水，且簡化多級流化床工藝，并能控制礦粉的輸送速度和停留的時間，以保證礦粉的還原效果。

本實用新型提供了一種天然氣氧氣加熱的熔分爐還原系統，所述系統包括還原豎爐、熔分爐和天然氣氧氣槍，其中，所述還原豎爐包括礦粉和熔劑入料口、下料口、煙氣入口，所述礦粉和熔劑入料口設于所述還原豎爐的上部，所述下料口和煙氣入口設于所述還原豎爐的下部；所述還原豎爐的爐膛內設有可調節傾角的擋板，所述擋板設于所述礦粉和熔劑入料口之下、所述下料口和所述煙氣入口之上；所述擋板與所述還原豎爐的內壁留有間隙，所述擋板上布置有小孔；所述擋板由穿過所述還原豎爐爐壁的轉軸支撐于所述還原豎爐上；所述熔分爐包括入料口、煙氣出口和出料口，所述入料口連通所述還原豎爐的下料口，所述煙氣出口連通所述還原豎爐的煙氣入口；所述天然氣氧氣槍的噴槍頭設于所述熔分爐內，所述天然氣氧氣槍自所述熔分爐的爐頂伸入所述熔分爐內。

上述的系統，所述還原豎爐的爐膛內從上到下依次設有多個具有所述傾角的擋板，相鄰所述擋板的傾角相對所述還原豎爐的豎直中心線對稱布置。

上述的系統，所述擋板與水平面的夾角可調節為30°-60°；所述擋板上的小孔直徑為10mm-30mm。

上述的系統，所述還原豎爐可為方形爐，所述擋板沿所述傾角的傾斜方向上的長度為所述還原豎爐邊長的0.5-0.95倍，相鄰所述擋板的旋轉軸在所述還原豎爐的豎直方向的距離為所述還原豎爐邊長的0.2-1.5倍。

上述的系統，所述擋板與所述還原豎爐的連接處設有密封裝置；所述轉軸上設有旋轉驅動桿。

上述的系統，所述熔分爐的煙氣出口通過高溫煙氣管道連通所述還原豎爐的煙氣進口，所述高溫煙氣管道內部設置有水冷煙道。