[實用新型]一種雙豎爐系統

有效

• 申請號: 201721148147.0
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN207596885U
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 吳道洪;劉亮;鄧君;范志輝;員曉;唐敬坤;馮魯興;韓志彪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C21B13/02
• 分類號: C21B13/02;C21B13/14
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 劉小峰

本實用新型公開了一種生產含鐵產品的雙豎爐系統，包含：第一豎爐，通過管路與第一豎爐的進氣口依次連接的加熱爐、第一壓縮機、以及混合罐；以及與第一豎爐的第一爐頂氣出氣口依次連接的第一水洗塔、降壓罐、改質加熱爐；第二豎爐，通過管路與第二豎爐的第二進氣口依次連接的改質加熱爐、CO₂脫除器、以及提氫裝置；以及與第二豎爐的第二爐頂氣出氣口依次連接的第二水洗塔以及提氫裝置。通過上述裝置的使用，實現對不同鐵礦還原氣原料的高效利用，在全面優化反應系統的基礎上，達到資源、能源的綜合利用，最終實現多金屬產品的綜合生產。

技術領域

本實用新型涉及冶金技術領域，特別涉及一種生產含鐵產品的雙豎爐系統。

背景技術

氣基豎爐直接還原煉鐵是最重要的非高爐煉鐵方法，其產品為直接還原鐵(又稱海綿鐵)，主要用作電爐煉鋼的原料，也可作為轉爐煉鋼的冷卻劑。目前全世界范圍內，直接還原鐵總產量80％是氣基豎爐方法生產的。目前最成熟的豎爐直接還原煉鐵工藝為MIDREX法與HYL-III法，現行設備中兩種方法都有大于100萬噸產量的單體豎爐在運行。氣基豎爐產品海綿鐵作為電爐煉鋼的優質原料，生產過程能耗、物耗相對高爐較低并且可以大規模化，這些都決定了此工藝將作為未來煉鐵的主要工藝與高爐煉鐵展開競爭。

氣基豎爐還原鐵礦石以CO及H₂作為還原氣原料以及能量供給方式，在低于固體礦物原料軟化溫度條件下發生還原以獲得固體產品。豎爐內部自上至下通常分為三個部分，預熱段、還原段、冷卻段。鐵精礦的豎爐直接還原早已得到大規模的工業化應用，而近年來也有使用釩鈦磁鐵礦或釩鈦海砂礦作為原料采用豎爐直接還原實現多金屬綜合回收的研究報道。

然而現有技術中釩鈦磁鐵礦的還原反應條件要求比鐵精礦要求高，這樣造成一定的能源利用率問題，并且相對較高的爐頂氣壓力在回用過程中對爐頂氣系統的配套設備要求較高。

另外釩鈦磁鐵礦資源的豎爐直接還原對還原氣成分有一定要求，其氫氣含量相對鐵精礦豎爐工藝更高，這樣增加了還原氣的制備要求，并且降低了還原氣的綜合利用率。

實用新型內容

對于現有技術中存在的上述問題，發明人提出了一種生產含鐵產品的雙豎爐系統和方法。其采用釩鈦鐵礦物氣基豎爐與鐵精礦氣基豎爐聯合生產，通過針對釩鈦鐵礦物與鐵精礦物資源特點的不同，采用兩種不同工況豎爐聯合，第一豎爐控制較高的溫度、壓力以及較高的含氫還原氣成分，第二豎爐采用成熟的鐵精礦豎爐反應條件進行生產，實現不同礦物的直接還原。同時結合兩豎爐不同反應原料及反應條件的特點，對系統進行耦合，系統中設置一臺改質加熱爐對還原氣實現更高效利用，并且有效減少了二氧化碳排放，實現對不同鐵礦還原氣原料的高效利用，在全面優化反應系統的基礎上，達到資源、能源的綜合利用，最終實現多金屬產品的綜合生產。

為了實現上述目的，本實用新型公開了一種生產含鐵產品的雙豎爐系統，包含：

第一豎爐，第一豎爐具有第一進料口、第一出料口、第一進氣口以及第一爐頂氣出氣口；

第一進氣口通過管路依次連接有加熱爐、第一壓縮機、以及混合罐；

第一爐頂氣出氣口通過管路依次連接有第一水洗塔、降壓罐、改質加熱爐；

第二豎爐，第二豎爐具有第二進料口、第二出料口、第二進氣口以及第二爐頂氣出氣口；

第二進氣口通過管路依次連接有改質加熱爐、CO₂脫除器、以及提氫裝置；

第二爐頂氣出氣口通過管路依次連接有第二水洗塔以及提氫裝置；

提氫裝置通過管路向混合罐提供富氫氣體；

CO₂脫除器分別向降壓罐以及改質加熱爐分別提供富CO氣體以及富CO₂氣體。