[發明專利]轉爐煤氣利用系統和利用轉爐煤氣的方法

在審

• 申請號: 201710179439.9
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN106995864A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 鄧君;薛遜;曹志成;馮魯興;唐敬坤;韓志彪;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00;C21C5/40
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 黃德海

技術領域

本發明屬于煤化工技術領域，具體而言，涉及一種轉爐煤氣利用系統和利用轉爐煤氣的方法。

背景技術

轉爐煉鋼在吹煉期間會產生大量煤氣，其溫度達1400℃-1600℃，轉爐煤氣中CO的含量達到60-85％，其發熱值達7MJ/M³以上，由于煤氣溫度和CO含量高，出爐口后遇到空氣就立即燃燒。相關技術中，對轉爐煤氣的利用主要有以下幾種方式：(1)將煤氣隨意燃燒后經降溫、除塵后放散，這種方式不僅浪費了大量資源還會造成嚴重的環境污染；(2)煤氣回收利用，比如分離CO₂富集CO，CO的分離復雜，會殘余大量的 N₂，且CO僅作燃料，應用范圍窄，可回收的煤氣量少，即噸鋼回收煤氣只有70m³，單位發熱值只有5MJ/m³左右。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種轉爐煤氣利用系統，所述轉爐煤氣利用系統可以有效地利用轉爐煤氣進行還原鐵的生產。

根據本發明實施例的轉爐煤氣利用系統，包括：轉爐、鍋爐和轉化爐，所述轉爐的排氣口與所述鍋爐的出氣口均與所述轉化爐相連；脫碳塔，所述轉化爐的出口與所述脫碳塔的進口相連；氮氣分離裝置，所述脫碳塔的出口與所述氮氣分離裝置的進口相連；氣基直接還原裝置，所述氮氣分離裝置的出口與所述氣基直接還原裝置的進氣口相連。

根據本發明實施例的轉爐煤氣利用系統，將轉爐煤氣通過變換、脫碳、去氮工藝后用于氣基直接還原，實現了轉爐煉鋼與氣基直接還原裝置的耦合，既可經濟有效地利用轉爐煤氣，又可降低氣基直接還原裝置的投資，降低直接還原鐵的生產成本。

根據本發明一個實施例的轉爐煤氣利用系統，所述鍋爐為余熱鍋爐，且所述轉爐的排氣口通過排氣管與所述余熱鍋爐的換熱器相連，且換熱后的轉爐煤氣輸入所述轉化爐。

根據本發明一個實施例的轉爐煤氣利用系統，還包括：洗滌塔，所述洗滌塔串聯在所述轉化爐的出口與所述脫碳塔的進口之間。

根據本發明一個實施例的轉爐煤氣利用系統，所述脫碳塔內放置有堿性溶液。

根據本發明一個實施例的轉爐煤氣利用系統，還包括：加熱爐，所述加熱爐連接在所述氮氣分離裝置與所述氣基直接還原裝置之間。

根據本發明一個實施例的轉爐煤氣利用系統，還包括：壓縮機和去油裝置，所述壓縮機的進口與所述氮氣分離裝置的出口相連，所述壓縮機的出口與所述去油裝置的進口相連，所述去油裝置的出口與所述加熱爐的進口相連。

本發明還提出了一種使用上述任一種轉爐煤氣利用系統來利用轉爐煤氣的方法，包括如下步驟：煤氣變換，將轉爐煤氣和水蒸氣反應；脫碳處理，去除反應后的混合氣體中的CO₂；氮氣分離，分離剩余氣體中的氮氣，以得到包含CO和H₂的還原氣體；還原鐵礦石，用所述還原氣體還原鐵礦石或鐵礦球團。

根據本發明一個實施例的轉爐煤氣利用系統，在所述步驟煤氣變換前，將所述轉爐煤氣輸入余熱鍋爐的換熱器以生產所述水蒸氣。

根據本發明一個實施例的轉爐煤氣利用系統，在所述步驟煤氣變換與所述步驟脫碳處理之間還包括步驟：洗滌反應后的混合氣體。

根據本發明一個實施例的轉爐煤氣利用系統，在所述步驟還原鐵礦石之前還包括步驟：加熱還原氣體，將所述還原氣體加熱至800℃-1100℃。

根據本發明一個實施例的轉爐煤氣利用系統，在所述步驟加熱還原氣體之前還包括步驟：壓縮所述還原氣體，并進行脫油處理。

所述利用轉爐煤氣的方法與上述的轉爐煤氣利用系統相對于現有技術所具有的優勢相同，在此不再贅述。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據本發明實施例的轉爐煤氣利用系統的結構示意圖；

圖2是根據本發明實施例的利用轉爐煤氣的方法示意圖。

附圖標記：

轉爐煤氣利用系統100，

轉爐1，鍋爐2，換熱器2a，轉化爐3，洗滌塔4，脫碳塔5，氮氣分離裝置6，加熱爐7，氣基直接還原裝置8。

具體實施方式