[實用新型]一種利用煤氣預還原并重整煤氣的閃速循環(huán)熔煉系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN212476841U
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設計）人: 黃小兵;夏明;邱江波;施小芳
• 申請（專利權）人: 天津閃速煉鐵技術有限公司
• 主分類號: C22B5/12
• 分類號: C22B5/12;C22B5/14;C21B13/02;C21B13/10;C21B13/08;C10K1/02;C10K1/08;C10K1/00
• 代理公司: 天津企興智財知識產(chǎn)權代理有限公司 12226
• 代理人: 趙佳

本實用新型提供了一種利用煤氣預還原并重整煤氣的閃速循環(huán)熔煉系統(tǒng)，包括通過管道依次連通的閃速冶金設備、預還原設備、除塵組件、風機、儲氣調(diào)壓設備及煤氣重整設備，煤氣重整設備的還原煤氣出口與閃速冶金設備的還原氣進口通過管道連接；還包括第一煤氣分流管路，第一煤氣分流管路的進口端與儲氣調(diào)壓設備連接，第一煤氣分流管路的出口端與閃速冶金設備和預還原設備之間的煤氣主管路的管道連接。本實用新型所述的利用煤氣預還原并重整煤氣的閃速循環(huán)熔煉系統(tǒng)能夠合理利用閃速熔煉工藝的出爐煤氣，系統(tǒng)的綜合能耗低、碳排放量小。

技術領域

本實用新型屬于閃速熔煉工藝出爐煙氣處理領域，尤其是涉及一種利用煤氣預還原并重整煤氣的閃速循環(huán)熔煉系統(tǒng)。

背景技術

閃速冶金傳統(tǒng)上只應用于冶煉金屬硫化礦，目前正拓展應用于金屬氧化礦的冶煉，如鐵礦、紅土鎳礦等。

氧化礦閃速冶煉的基本原理是把高溫高濃度的還原氣體(主要含CO和H₂)，導入一個專門用于還原金屬氧化礦的空間，實現(xiàn)金屬氧化物在高溫空間的氣相還原，空間熔煉的產(chǎn)物落入熔池，在熔池中用固碳還原剩余的金屬氧化物。由于金屬氧化礦中通常都含有FeO，為有效還原FeO，要求空間的還原性氣體的有效成分(CO+H₂)的濃度比較高，即過剩系數(shù)高，這就導致了還原反應所消耗的還原氣體比例很低，也即出爐煙氣中含有大量的還原氣體。

氧化礦閃速冶金設備的出爐煙氣大部分來源于還原空間還原反應后產(chǎn)生的氣體，還有部分來源于熔池碳還原后生成的CO和CO₂，由于冶煉采用的是高富氧或純氧，出爐煙氣的主要成分為CO、CO₂、H₂、H₂O，其中未被利用的有效還原氣(CO+H₂)的含量高達40％以上。常規(guī)的尾氣處理方法是利用燃氣鍋爐燒掉出爐煙氣中的CO和H₂進行余熱發(fā)電，該方法需要經(jīng)過化學能-熱能-機械能-電能的多次能量轉(zhuǎn)換，而每次的能源轉(zhuǎn)換效率不高，煙氣中最終得以回收的能量不到40％；而另一方面，在原料供應端，又需要耗費大量的能源重新生產(chǎn)高濃度的CO和H₂，以實現(xiàn)金屬氧化礦在氧化礦閃速冶金設備中的還原。此外，燒掉的尾氣也會造成大量的碳排放，可能會大于傳統(tǒng)冶煉工藝的碳排放。因而，燃燒尾氣中的CO和H₂進行余熱發(fā)電的處理方法是不可取的。

綜上，目前氧化礦閃速熔煉工藝由于未能使出爐煤氣得到合理的回收利用，導致整個工藝的綜合能耗高、碳排放量大。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本實用新型旨在提出一種利用煤氣預還原并重整煤氣的閃速循環(huán)熔煉系統(tǒng)，以解決閃速冶金設備冶煉氧化礦的出爐尾氣未得到合理的回收利用、碳排放量大的問題。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種利用煤氣預還原并重整煤氣的閃速循環(huán)熔煉系統(tǒng)，包括煤氣主管路，所述煤氣主管路包括通過管道依次連通的閃速冶金設備、預還原設備、除塵組件、風機、儲氣調(diào)壓設備及煤氣重整設備，所述煤氣重整設備的還原煤氣出口與所述閃速冶金設備的還原氣進口通過管道連接；還包括第一煤氣分流管路，所述第一煤氣分流管路的進口端與所述儲氣調(diào)壓設備連接，所述第一煤氣分流管路的出口端與所述閃速冶金設備和預還原設備之間的煤氣主管路的管道連接。

閃速冶金設備為一切采用閃速冶金原理構(gòu)建的冶金設備，包括但不限于閃速熔煉爐、閃速吹煉爐、天閃爐、基夫賽特爐、銅合成爐。