[發(fā)明專利]一種還原豎爐生產(chǎn)海綿鐵的爐頂氣利用系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710131971.3
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN106834581A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳道洪;員曉;范志輝;劉亮;曹志成
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省冶金設(shè)計院有限公司
• 主分類號: C21B13/02
• 分類號: C21B13/02
• 代理公司: 北京律和信知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11446
• 代理人: 武玉琴,王月春

1.一種還原豎爐生產(chǎn)海綿鐵的爐頂氣利用系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括預(yù)熱罐、洗滌塔、脫水器、脫碳系統(tǒng)、冷卻氣輸入管、冷卻氣排出管和預(yù)還原罐，其中，

所述預(yù)熱罐、洗滌塔、脫水器和脫碳系統(tǒng)依次相連設(shè)于還原豎爐的外部，所述預(yù)熱罐的預(yù)熱氣體入口連接所述還原豎爐的爐頂氣出口；

所述冷卻氣輸入管和冷卻氣排出管從下到上依次設(shè)于所述還原豎爐的下部冷卻段并與所述冷卻段內(nèi)部相連通；所述冷卻氣輸入管的入口連接所述脫碳系統(tǒng)的冷卻氣出口；

所述預(yù)還原罐設(shè)于所述還原豎爐的外部，所述預(yù)還原罐的預(yù)還原氣體入口與所述冷卻氣排出管的出口連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐頂氣利用系統(tǒng)，其特征在于，在所述脫水器和脫碳系統(tǒng)之間還連接有壓縮機。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐頂氣利用系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻氣輸入管與所述脫碳系統(tǒng)之間連接有加壓系統(tǒng)，所述加壓系統(tǒng)還連接焦?fàn)t煤氣或天然氣管道。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的爐頂氣利用系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括依次相連的熱交換器、脫水設(shè)備、第二壓縮機、CO₂脫除器和加熱器，所述熱交換器與所述預(yù)還原罐的煤氣出口相連；所述加熱器的氣體入口還連接加壓焦?fàn)t煤氣或天然氣管道；所述加熱器的混合氣輸出管道與氧氣管道相交連通后與所述還原豎爐的還原氣入口相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的爐頂氣利用系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱器的燃料入口連接所述脫水設(shè)備的煤氣出口。

6.一種根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的爐頂氣利用系統(tǒng)的爐頂氣利用方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

將還原豎爐的爐頂氣通入所述預(yù)熱罐，對冷態(tài)球團進行干燥和預(yù)熱；

將從所述預(yù)熱罐排出的爐頂氣送入所述洗滌塔進行降溫除塵；

將所述降溫除塵后的爐頂氣進行脫水、脫碳；

將所述脫碳后的脫碳?xì)庾鳛槔鋮s氣對還原豎爐冷卻段內(nèi)的高溫海綿鐵進行冷卻；

將從所述冷卻段排出的高溫冷卻氣通入預(yù)熱后的鐵礦石內(nèi)，對所述鐵礦石進行預(yù)還原。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的爐頂氣利用方法，其特征在于，在所述脫水和脫碳步驟之間還對所述爐頂氣進行加壓，脫碳后的所述脫碳?xì)庵蠧O₂的體積含量≤1％，H₂O的體積含量≤2％。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的爐頂氣利用方法，其特征在于，脫碳后的所述脫碳?xì)庠诶鋮s高溫海綿鐵前還包括步驟：將所述脫碳?xì)饨?jīng)加壓后與焦?fàn)t煤氣或天然氣混合。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的爐頂氣利用方法，其特征在于，所述方法還包括：將所述預(yù)還原后的煤氣經(jīng)過熱交換、脫水、加壓、脫碳后與加壓焦?fàn)t煤氣或天然氣混合進行加熱，加熱后的高溫混合氣通入豎爐內(nèi)進行重整反應(yīng)，生成還原氣對爐內(nèi)鐵礦石進行還原。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的爐頂氣利用方法，其特征在于，所述預(yù)熱用燃料包括從所述預(yù)還原排出后經(jīng)過熱交換與脫水的煤氣。