[發明專利]一種擬純氧煉鐵及高爐氣循環利用方法及裝置有效
| 申請號: | 201910085474.3 | 申請日: | 2019-01-29 |
| 公開(公告)號: | CN111485044B | 公開(公告)日: | 2023-10-10 |
| 發明(設計)人: | 耿云峰;李世剛 | 申請(專利權)人: | 北京北大先鋒科技股份有限公司 |
| 主分類號: | C21B5/06 | 分類號: | C21B5/06;C21B7/00 |
| 代理公司: | 北京萬象新悅知識產權代理有限公司 11360 | 代理人: | 黃鳳茹 |
| 地址: | 100080 北京市海淀區*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 擬純氧 煉鐵 高爐 循環 利用 方法 裝置 | ||
1.一種擬純氧煉鐵及高爐氣循環利用方法,在原有高爐煉鐵的工藝中,通過增加制氧裝置得到氧氣和增加CO2分離裝置分離CO2與CO,再將分離得到的部分CO2與氧氣按照一定比例進行混合,含氧混合氣作為高爐煉鐵的助燃氣,從而避免高爐氣中存在大量N2,減小CO提純的難度,提高高爐氣的利用價值;包括如下步驟:
1)通過制氧裝置制備得到氧氣,氧氣濃度范圍為80-100%,與分離CO2進行混合得到含氧混合氣;或者制氧裝置直接制備氧氣與CO2混合的含氧混合氣;
2)利用CO2分離裝置進行CO2與CO分離,得到富CO氣和CO2氣;制備所得的部分作為CO2循環氣循環使用,CO2循環氣與氧氣混合后作為高爐鼓風用含氧混合氣,含氧混合氣的比例為:30-80%CO2循環氣、20-45%O2、0-15%N2;
3)通過熱風爐對含氧混合氣進行加熱,加熱到溫度900-1350℃;從高爐的底部噴入含氧混合氣;
4)高爐爐內進行還原煉鐵操作壓力為0.2-0.6Mpa;利用除塵設備將高爐出口的尾氣的含塵量處理到10mg/m3以下;通過換熱將高爐煤氣冷卻到40℃以下;
5)利用增壓風機在高爐氣原有壓力的基礎上,增壓30-600Kpa,采用溶液吸收工藝或變壓吸附工藝對高爐煤氣進行CO2與CO分離;
6)分離得到的CO氣體的CO濃度高達50-99.5%,可作為高爐煉鐵的還原氣直接回高爐,或作為高熱值燃料,當CO濃度達到95%以上時也可作為化工合成原料使用;
7)分離得到的CO2一部分通過CO2壓縮機增壓后返回與氧氣進行混合,回收一部分CO2氣作為噴煤的輸送氣,剩余的CO2進行排放或者封存;
通過上述步驟,實現擬純氧煉鐵及高爐氣的循環利用,達到提高高爐效率、減少焦煤消耗、減少CO2排放的目的。
2.如權利要求1所述的擬純氧煉鐵及高爐氣循環利用方法,其特征是,所需要的氧氣可由深冷分離(精餾)工藝制備或由吸附分離工藝(室溫操作或高溫操作)制備。
3.如權利要求1所述的擬純氧煉鐵及高爐氣循環利用方法,其特征是,通過溶液吸收和變壓吸附工藝分離制備富CO氣;一部分富CO氣作為燃氣或還原氣返回高爐;一部分富CO氣用于熱風爐燃燒或制備高純CO作為化工合成原料使用。
4.如權利要求1述的擬純氧煉鐵及高爐氣循環利用方法,其特征是,利用回收的CO2氣來輸送煤粉。
5.如權利要求1所述的擬純氧煉鐵及高爐氣循環利用方法,其特征是,CO2分離裝置采用濕法脫CO2的工藝或采用變壓吸附分離工藝進行CO和CO2的分離。
6.如權利要求1所述的擬純氧煉鐵及高爐氣循環利用方法,其特征是,CO和CO2的分離裝置后設置排水裝置,排出高爐煉鐵過程中原料帶入的水和反應生成的水。
7.如權利要求1所述的擬純氧煉鐵及高爐氣循環利用方法,其特征是,通過制氧裝置制備得到氧氣,氧氣濃度的優化范圍為90-100%;含氧混合氣中氮氣的含量優化值為小于8%;通過熱風爐對含氧混合氣進行加熱,加熱溫度優化范圍為1050-1300℃。
8.如權利要求1所述的擬純氧煉鐵及高爐氣循環利用方法,其特征是,高爐操作壓力優選為0.2-0.6Mpa。
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