[發明專利]鋼水制造設施和鋼水制造方法

有效

• 申請號: 201780094121.9
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN110997949B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 申明均;高彰國
• 申請（專利權）人: 株式會社POSCO
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00;C07C41/01;C07C43/04;C07C29/151;C07C31/04;C07C31/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;蘇虹

根據本發明的一個實施方案的鋼水制造設施包括：鋼水制造設備，其具有對還原的鐵進行熔煉以制造鋼水的熔煉氣化爐；和氣體處理設備，其用于使用從鋼水制造設備排出的氣體中的CO和H₂通過合成反應來生產原料。因此，根據本發明的實施方案，通過使由鋼水制造設備產生的富余煤氣再循環可以生產二甲醚、甲醇和乙醇中的任一種高附加值的化學原料。因此，與現有技術相比，該鋼水制造設施表現出大幅改善的經濟效益，并且與現有技術中的化學原料的生產相比，可以以低成本生產化學原料，從而確保成本競爭力。

技術領域

本發明涉及鋼水制造設施和鋼水制造方法，并且更特別地涉及能夠通過利用鋼水的制造期間產生的氣體來生產新的原料的鋼水制造設施以及鋼水制造方法。

背景技術

目前，全球的鐵生產的60％由高爐操作方法生產。高爐操作方法是通過將通過使用燒結的鐵礦石和煙煤作為原料而生產的焦炭等裝入高爐中并通過吹送氧將鐵礦石還原為鋼來制造鋼水的方法。

高爐操作方法需要具有預定水平或更高的強度并且具有特定的尺寸使得可以根據其反應特性確保爐的通風的原料。因此，當通過使用高爐制造鋼水時，使用焦炭作為用作燃料和還原劑的碳源，鐵源主要依賴于經歷了一系列造塊過程的燒結的礦石。

因此，當前的高爐操作方法除了高爐之外，還需要本質上伴有原料預處理設施例如焦炭生產設施和燒結設施，并且由于需要安裝用于由輔助設施產生的所有環境污染物的環境污染預防設施，因此消耗了大量的投資成本，因此存在制造成本急劇增加的問題。

為了解決高爐操作方法的問題，世界各地許多鋼廠付出許多努力來開發熔煉還原鐵制造方法，該方法直接使用一般用作燃料和還原劑的煤，并且直接使用占世界礦石產量80％或更多的細的礦石作為鐵源來制造鋼水。

通過熔煉還原鐵制造方法制造鋼水的設備包括：將含粉末狀鐵的礦石還原并且具有多級的流化床還原爐；對從流化床還原爐排出的直接還原鐵進行熱壓制的成型機；和使用于一般用途的團塊煤和型煤(煤)與氧一起燃燒，利用燃燒熱對由成型機提供的高溫團塊體進行熔煉來生產鋼水的熔煉氣化爐。

同時，利用在熔煉氣化爐中產生的一部分高溫還原性氣體來調節供應至流化床還原爐的高溫還原性氣體的溫度，并且將其余部分排出至外部以恒定地保持熔煉氣化爐內的壓力。排出至外部的氣體被稱為富余煤氣(surplus gas)，并且為了恒定地保持熔煉氣化爐的壓力，富余煤氣的量需要為熔煉氣化爐中產生的高溫還原性氣體的約10％至20％。通常，從熔煉氣化爐排出至外部的富余煤氣被廢棄，或者被供應至發電廠并用于發電。

(現有技術文獻)

韓國專利申請公開第10-2000-0039376號

發明內容

技術問題

本發明提供能夠通過利用在鋼水的制造期間產生的氣體來生產新的原料的鋼水制造設施、以及鋼水制造方法。

本發明提供能夠使在鋼水的制造期間產生的氣體再循環并且能夠降低用于生產化學原料的成本的鋼水制造設施以及鋼水制造方法。

技術方案

根據本發明的鋼水制造設施包括：鋼水制造設備，其包括對還原的鐵進行熔煉并制造鋼水的熔煉氣化爐；和氣體處理設備，其配置成使從鋼水制造設備排出的氣體中的CO和H₂合成和反應并生產原料。

氣體處理設備包括：氣體處理裝置，其配置成除去從鋼水制造設備排出的氣體中的雜質；和合成反應器，其配置成使其中雜質在氣體處理裝置中被除去的氣體中的CO和H₂合成和反應。

氣體處理設備包括：凈化裝置，其配置成除去從鋼水制造設備排出的氣體中的焦油和堿組分；和脫硫裝置，其配置成從由凈化裝置提供的氣體中除去硫。