[發明專利]歐冶爐與富氫碳循環高爐耦合的生產系統

有效

• 申請號: 202111199104.6
• 申請日: 2021-10-14
• 公開（公告）號: CN113774178B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 季書民
• 申請（專利權）人: 新疆八一鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00;C21B7/00;C21B5/06
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 胡萬臣

本發明公開了一種富氫碳循環高爐與歐冶爐耦合的生產工藝，富氫碳循環高爐采用全氧燃燒，爐頂煤氣主要為CO、H2、COsubgt;2/subgt;和Hsubgt;2/subgt;O，富氫碳循環高爐與歐冶爐耦合生產系統，它包括富氫碳循環高爐和歐冶爐造氣系統；歐冶爐造氣系統的爐頂歐冶爐煤氣通過除塵、降壓、降溫通過脫COsubgt;2/subgt;裝置和解析COsubgt;2/subgt;裝置后，通過管道輸送至噴煤系統，替代氮氣做惰性氣體使用；脫除COsubgt;2/subgt;的還原氣一部分歐冶爐自用回配，另一部分通過還原氣煤氣管道，壓縮機加壓后利用加熱系統將脫除COsubgt;2/subgt;的還原氣加熱至900℃左右，通過風口噴吹管道和富氫碳循環高爐爐身下部煤氣管道，向富氫碳循環高爐噴吹歐冶爐的脫除COsubgt;2/subgt;的還原氣，達到富氫碳循環高爐與歐冶爐耦合的目的。

技術領域

本發明屬于低碳冶金領域，具體地，本發明涉及富氫碳循環高爐與歐冶爐耦合的生產系統。

背景技術

我國鋼鐵工業消耗大量資源，以焦炭為主要原料的傳統高爐煉鐵技術在生產效率、能量利用等方面已經得到了較大的發展。世界生鐵產量的90%以上由傳統高爐煉鐵工藝生產，傳統高爐煉鐵工藝通過熱風爐向高爐鼓入溫度在1000-1300℃的熱風，鼓風富氧率在10%以下，熱風與風口回旋區內的焦炭和噴吹的煤粉燃燒，產生煤氣向上運動，與下行的礦石進行復雜的熱量交換和還原反應，得到生鐵。焦比通常為300-400Kg/tHM，噴煤比約100-200Kg/tHM。但在全球焦煤資源匱乏和環境惡化等壓力下，需要開發以煤為主要能源的新的煉鐵工藝。

八鋼富氫碳循環高爐是一種采用超高富氧鼓風（富氧率40%）或全氧鼓風的一種冶煉方式。具有高生產率，高噴煤率，低焦比，爐頂煤氣不含氮氣等優點。目前全氧高爐通常采用常溫純氧代替熱風，與煤粉一起從爐缸風口鼓入，噴吹煤粉量在300Kg/tHM，進一步提高噴煤量時，由于煤粉在風口區燃燒不充分，未燃煤粉未能有效的產生還原煤氣，大量未燃煤粉被煤氣帶走，未燃煤粉在上升過程中堵塞煤氣流通道，導致富氫碳循環高爐懸料，影響安全生產。同時全氧高爐由于取消熱風，噸鐵煤氣量減少，高爐熱量分布發生改變，導致煤氣水當量減少,爐料加熱不足,?嚴重阻礙了爐身還原,?富氫碳循環高爐全爐熱量分布呈現為“上冷下熱”的狀態：“上冷”爐料加熱不足，阻礙爐身的煤氣還原，使間接還原度大幅度降低；“下熱”風口使用全氧理論燃燒溫度較高，Si及其他雜質元素被還原蒸發，導致爐況不順，焦炭燃料消耗較高。爐腹還原煤氣不足制約著富氫碳循環高爐的生產。八鋼歐冶爐非高爐熔融還原煉鐵工藝,具有生產規模大、生產成本低、生產操作方便靈活、環境友好等特點，在中國西部的八一鋼鐵被優化升級采用。歐冶爐（OY）投產后，煤氣量大，煤氣被迫大量放散，尤其夏季在無供暖需求使更甚。

發明內容

本發明的目的在于提供一種歐冶爐與富氫碳循環高爐耦合的生產系統，為了解決富氫碳循環高爐爐身熱量不足的問題,?降低燃料消耗,?在風口及爐身噴吹了預熱的歐冶爐脫CO₂煤氣。?同時使用歐冶爐輸出外網的煤氣制取還原氣來調控全廠的煤氣總平衡，解決歐冶爐煤氣大量放散造成能源浪費的問題，進一步降低碳排放。

本發明解決上述技術問題采用的技術方案是：一種富氫碳循環高爐與歐冶爐耦合的生產工藝，富氫碳循環高爐采用全氧燃燒，爐頂煤氣主要為CO、H2、CO₂和H₂O，富氫碳循環高爐與歐冶爐耦合生產系統，它包括富氫碳循環高爐和歐冶爐造氣系統；歐冶爐造氣系統的爐頂歐冶爐煤氣通過除塵、降壓、降溫通過脫CO₂裝置和解析CO₂裝置后，通過管道輸送至噴煤系統，替代氮氣做惰性氣體使用；脫除CO₂的還原氣一部分歐冶爐自用回配，另一部分通過還原氣煤氣管道，壓縮機加壓后利用加熱系統將脫除CO₂的還原氣加熱至900℃左右，通過風口噴吹管道和富氫碳循環高爐爐身下部煤氣管道，向富氫碳循環高爐噴吹歐冶爐的脫除CO₂的還原氣，達到富氫碳循環高爐與歐冶爐耦合的目的。