[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度短流程熔融還原冶煉裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810593429.4
• 申請(qǐng)日: 2018-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN108690896B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張穎異;高建軍;王鋒;齊淵洪;林萬舟;嚴(yán)定鎏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C21B13/00
• 分類號(hào): C21B13/00
• 代理公司: 重慶晟軒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50238
• 代理人: 王海鳳

本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度短流程熔融還原冶煉裝置及方法，該裝置包括回轉(zhuǎn)窯和熔融還原氣化爐；所述熔融還原氣化爐自下而上包括依次連通的熔池、反應(yīng)塔和下降管，所述熔池為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，反應(yīng)塔由拱形爐頂和爐壁形成，所述下降管位于拱形爐頂?shù)捻敳浚凰鱿陆倒芘c回轉(zhuǎn)窯的煤氣入口連通；所述熔池的側(cè)壁上設(shè)有上排氧槍和下排氧煤槍，上排氧槍和下排氧煤槍分別分布在熔池兩側(cè)；所述下降管的兩側(cè)分別具有冷煤氣入口。該方法采用前述裝置制備鐵。該方法取消了鋼鐵企業(yè)污染排放最大的焦化、燒結(jié)和球團(tuán)工序，從源頭減少了能源消耗和污染物排放，縮短了工藝流程，降低了生產(chǎn)成本，綜合能耗比傳統(tǒng)高爐工藝降低了30%。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高強(qiáng)度短流程熔融還原冶煉裝置及方法。

背景技術(shù)

伴隨著我國(guó)煉鐵工業(yè)的快速發(fā)展,高爐生產(chǎn)技術(shù)也取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。但是我國(guó)的煉鐵技術(shù)發(fā)展很不平衡，隨著高爐大型化的發(fā)展,高爐對(duì)焦炭質(zhì)量的要求日益提高。焦煤資源的短缺嚴(yán)重制約了我國(guó)高爐大型化的進(jìn)程。此外，傳統(tǒng)的高爐煉鐵流程長(zhǎng)，高爐煉鐵必須使用燒結(jié)礦、球團(tuán)礦以及焦炭，高爐煉鐵流程（高爐、焦化、燒結(jié)/球團(tuán)）的能耗和CO2排放占整個(gè)鋼鐵流程總量的70%以上，污染物排放量占總量90%以上。焦炭短缺和焦炭?jī)r(jià)格上漲嚴(yán)重增加了高爐煉鐵的成本，燒結(jié)、球團(tuán)以及焦化工序的高能耗和高污染物排放問題是高爐煉鐵流程無法回避的關(guān)鍵技術(shù)難題。因此，鋼鐵工業(yè)為擺脫焦煤資源短缺對(duì)發(fā)展的羈絆、適應(yīng)日益提高的環(huán)境保護(hù)要求、降低鋼鐵生產(chǎn)能耗、改善鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和提高質(zhì)量和品質(zhì)、實(shí)現(xiàn)低品位鐵礦、復(fù)合礦以及冶金固體廢棄物的綜合利用，開發(fā)了以非結(jié)焦煤為基礎(chǔ)能源的非高爐煉鐵技術(shù)。

非高爐煉鐵技術(shù)可分為直接還原與熔融還原兩部分。直接還原是非高爐煉鐵中已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)，主要的煤基直接還原技術(shù)有煤基豎爐法、轉(zhuǎn)底爐法、流化床法、回轉(zhuǎn)窯法和隧道窯法等。主要的工業(yè)化或半工業(yè)化熔融還原技術(shù)有COREX（奧鋼聯(lián)開發(fā)的非焦煤煉鐵技術(shù)）、FINEX（直接用礦粉和非煉焦煤粉冶煉鐵水的技術(shù)）、Hismelt（力拓集團(tuán)開發(fā)的以鐵礦粉和非焦煤冶煉鐵礦粉的技術(shù)）、Romelt（以非焦煤為還原劑和燃料，以礦石和鐵氧化物為原料冶煉鐵水的技術(shù)）等。以上的直接還原、熔融還原煉鐵技術(shù)發(fā)展至今，沒有任何一種方法可以完全取代高爐煉鐵技術(shù)，主要存在預(yù)還原控制難度大、設(shè)備作業(yè)率低、煤氣化學(xué)能和物理熱利用不充分、煤耗和氧耗過高等問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種全氧全煤煉鐵技術(shù)的煤氣提質(zhì)回收的裝置和工藝。本發(fā)明旨在對(duì)全氧全煤煉鐵過程中產(chǎn)生的含塵煤氣進(jìn)行凈化、冷卻、CO₂脫除、煤氣儲(chǔ)存以及煤氣循環(huán)利用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種高強(qiáng)度短流程熔融還原冶煉裝置，包

括回轉(zhuǎn)窯和熔融還原氣化爐；

所述熔融還原氣化爐自下而上包括依次連通的熔池、反應(yīng)塔和下降管，所述熔池為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，反應(yīng)塔由拱形爐頂和爐壁形成，所述下降管位于拱形爐頂?shù)捻敳浚?/p>

所述下降管與回轉(zhuǎn)窯的煤氣入口連通；

所述熔池的側(cè)壁上設(shè)有上排氧槍和下排氧煤槍，上排氧槍和下排氧煤槍分別分布在熔池兩側(cè)；

所述下降管的兩側(cè)分別具有冷煤氣入口。

作為改進(jìn)，還包括煤氣提質(zhì)回收裝置；

所述煤氣提質(zhì)回收裝置包括煙氣除塵凈化結(jié)構(gòu)、冷卻結(jié)構(gòu)、吸附結(jié)構(gòu)和回收循環(huán)結(jié)構(gòu)；

所述煙氣除塵凈化結(jié)構(gòu)用于對(duì)回轉(zhuǎn)窯排出的尾氣進(jìn)行除塵凈化，除去爐塵；

所述冷卻結(jié)構(gòu)用于對(duì)經(jīng)過除塵凈化結(jié)構(gòu)處理后的尾氣進(jìn)行降溫；

所述吸附結(jié)構(gòu)用于對(duì)經(jīng)過冷卻結(jié)構(gòu)降溫后的尾氣進(jìn)行CO₂脫除；