[發(fā)明專利]一種富氫碳循環(huán)高爐加熱煤氣的方法

在審

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• 申請日: 2022-06-27
• 公開（公告）號: CN115094173A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 季書民;袁萬能;賈志國
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆八一鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00;C21B7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種富氫碳循環(huán)高爐加熱煤氣的方法，包括蓄熱式頂燃式煤氣加熱爐、燃燒煤氣系統(tǒng)、助燃空氣系統(tǒng)、冷煤氣系統(tǒng)、熱煤氣系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)，廢煤氣系統(tǒng)，所述蓄熱式頂燃式煤氣加熱爐中設(shè)有蓄熱物質(zhì)，所述蓄熱式頂燃式煤氣加熱爐至少有3個，且呈一字形并聯(lián)設(shè)置，所述燃燒煤氣系統(tǒng)、助燃空氣系統(tǒng)、冷煤氣系統(tǒng)、熱煤氣系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)，廢煤氣系統(tǒng)通過各自的管道均與所述蓄熱式頂燃式煤氣加熱爐互相連通；本發(fā)明通過氮氣在操作技術(shù)的各個階段的吹掃置換，杜絕了和避開煤氣易燃易爆的要素條件，實現(xiàn)了在安全可靠的前提下，將煤氣加熱至900℃以上，通過3座加熱爐的安全切換，使煤氣加熱爐具備連續(xù)加熱煤氣的能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于低碳高爐煉鐵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種富氫碳循環(huán)高爐加熱煤氣的方法。

背景技術(shù)

鋼鐵工業(yè)是碳排放大戶，在全球范圍內(nèi)，鋼鐵工業(yè)的碳排放占總排放的5%～6%，在中國15%的CO2排放是鋼鐵工業(yè)中產(chǎn)生的。高爐煉鐵是一個相對成熟的冶金工藝，工業(yè)規(guī)模、設(shè)備水平及自動化程度已經(jīng)發(fā)展到較高的水平，盡管高爐煉鐵行業(yè)不斷探索諸如蓄熱燃燒技術(shù)、高爐噴吹煤粉技術(shù)、高爐煤氣余壓發(fā)電技術(shù)、高爐煤氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)等以促進(jìn)整體高爐工序的節(jié)能減排，但其實際應(yīng)用及減排能力有限。

為降低高爐固體燃料焦炭煤粉的消耗，八一鋼鐵富氫碳循環(huán)高爐通過生產(chǎn)實踐，研究發(fā)明了碳循環(huán)冶金技術(shù)從高爐風(fēng)口噴吹未加熱的常溫冷煤氣技術(shù)，對于富氫碳循環(huán)高爐噴吹冷煤氣，雖然降低了固體燃料消耗，但是降低的幅度較小，通過生產(chǎn)實踐只能降低到6-10%左右，為了進(jìn)一步利用好煤氣碳循環(huán)循環(huán)技術(shù)，需要將冷煤氣加熱成熱煤氣，使常溫冷煤氣，約40℃，加熱至900-1250℃，通過風(fēng)口噴入高爐內(nèi)部，增加高爐內(nèi)部的爐料加熱的物理溫度，同時滿足爐內(nèi)氧化還原反應(yīng)的熱力學(xué)條件進(jìn)一步降低富氫碳循環(huán)高爐的固體化石燃料消耗，降低碳排放以及生鐵成本。

因富氫碳循環(huán)高爐噴吹煤氣在900Nm3/t，現(xiàn)有的煤氣加熱爐大多為管式加熱爐，其加熱溫度受限，加熱煤氣量不能滿足富氫碳循環(huán)高爐所需碳循環(huán)冶金的煤氣溫度及流量要求。現(xiàn)有煤氣加熱爐的列管材質(zhì)主要是各種鋼材，受鋼材本身耐熱溫度的限制，為了盡可能提高煤氣溫度，就需要使用耐溫等級較高的耐熱不銹鋼，極大的增加了加熱爐的成本，即便如此，加熱煤氣溫度也很難超過800℃，難以滿足工藝的使用要求。管式加熱爐回彎頭由于它的特殊性極易發(fā)生煤氣泄漏造成安全風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種富氫碳循環(huán)高爐加熱煤氣的方法，用以解決富氫碳循環(huán)高爐碳循環(huán)冶金煤氣溫度及流量的問題，同時本發(fā)明通過控制閥門的氮氣密封及氮氣置換吹掃，改善了傳統(tǒng)加熱爐的技術(shù)和安全弊端。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種富氫碳循環(huán)高爐加熱煤氣的方法，包括蓄熱式頂燃式煤氣加熱爐、燃燒煤氣系統(tǒng)、助燃空氣系統(tǒng)、冷煤氣系統(tǒng)、熱煤氣系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)，廢煤氣系統(tǒng)，所述蓄熱式頂燃式煤氣加熱爐中設(shè)有蓄熱物質(zhì)，所述蓄熱式頂燃式煤氣加熱爐至少有3個，且呈一字形并聯(lián)設(shè)置，所述燃燒煤氣系統(tǒng)、助燃空氣系統(tǒng)、冷煤氣系統(tǒng)、熱煤氣系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)，廢煤氣系統(tǒng)通過各自的管道均與所述蓄熱式頂燃式煤氣加熱爐互相連通；