[發明專利]一種高效生態冶金煉鐵方法

有效

• 申請號: 202210926492.1
• 申請日: 2022-08-03
• 公開（公告）號: CN115354094B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 陸鵬程;化光林;金鋒;辛紅旗;程立;王振林
• 申請（專利權）人: 中鋼設備有限公司;辛紅旗
• 主分類號: C21B5/00
• 分類號: C21B5/00
• 代理公司: 北京譜帆知識產權代理有限公司 11944
• 代理人: 王芊雨

本發明公開了一種高效生態冶金煉鐵方法，涉及煉鐵工藝技術領域，包括如下步驟：S1：將煤粉和純氧于純氧煤粉氣化混合系統混合反應；S2：將所述高溫煤氣與冷煤氣混合；S3：將所述降溫煤氣從高爐本體的第一風口組輸入，將純氧和煤粉從高爐本體的第二風口組輸入；S4：高爐本體內反應產生的高爐煤氣從三個路徑輸出，第一路徑：所述高爐煤氣經過煤氣第一加壓機加壓，加壓后的所述高爐煤氣供煤粉噴吹至純氧煤粉氣化混合系統和第二風口組使用。高爐煤氣主要用于內循環，一方面能夠避免引入新的雜質，不用脫硝系統，另一方面可以利用高爐煤氣的熱量，減少熱量外流，不需要熱風爐，能夠顯著降低建設和運行成本，減少碳排放。

技術領域

本發明是屬于煉鐵工藝技術領域，特別是關于一種高效生態冶金煉鐵工藝。

背景技術

高爐煉鐵已運行近三個多世紀，熱風爐已用300多年，是主要的鋼鐵冶煉形式，也是鋼鐵能耗、碳排放主要工序，約占70％以上。現有技術中出現了高爐鼓風、富氧、噴煤、余壓發電、高爐水渣顯熱利用等多種技術，這些技術不斷革新并提高了高爐煉鐵的能效、降低了焦比，最大限度的利用高爐環節的富能，降低了煉鐵工藝的綜合成本及其對環境的危害。相關技術的推廣，雖然降低了成本，廢塑料、橡膠、天然氣、富氫還原氣都得以應用，但是，由于先天技術路徑的制約，最終的碳排放終歸有一定限度，并且較高的熱風溫度和較大的風量，導致熱風爐建設成本、運行成本相應提升，并且帶入了大量(占總風量的75％左右)不做功又耗能的氮氣，使得整個工序的碳排放量不降反升。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高效生態冶金煉鐵方法，本方案中產生的煤粉和氧氣作為高爐中的主要能源，能夠顯著降低焦比和噸鐵二氧化碳排放量，節省焦爐的投入和煉焦污染排放量，提高能量利用率和生產效率，高爐煤氣主要用于內循環，噴吹純氧煤粉氣化混合系統和第二風口組的煤粉，一方面能夠避免引入新的雜質，不用脫硝系統，另一方面可以利用高爐煤氣的熱量，減少熱量外流，不需要熱風爐，能夠顯著降低建設和運行成本，減少碳排放。

為實現上述目的，本發明提供了一種高效生態冶金煉鐵方法，包括如下步驟：

S1：將煤粉和純氧于純氧煤粉氣化混合系統混合反應，反應生成1300-1800攝氏度的高溫煤氣；

S2：將所述高溫煤氣與冷煤氣混合，控制降溫至1100-1350攝氏度的降溫煤氣；

S3：將鐵料和焦炭從高爐本體加料口添入，將所述降溫煤氣從高爐本體的第一風口組輸入，將純氧和煤粉從高爐本體的第二風口組輸入，反應獲得高爐煤氣；

S4：所述高爐煤氣按照輸出路徑處理，該輸出路徑包括第一路徑輸出，該第一路徑如下：所述高爐煤氣經過煤氣第一加壓機加壓，加壓后的所述高爐煤氣用于噴吹純氧煤粉氣化混合系統和第二風口組的煤粉。

在本發明的一實施方式中，所述輸出路徑包括有第二路徑輸出，該第二路徑如下：所述高爐煤氣進行二氧化碳、水、硫和氯化氫脫除處理得到純二氧化碳和高濃度一氧化碳。

在本發明的一實施方式中，所述第二路徑得到的純二氧化碳存儲于二氧化碳儲罐內。

在本發明的一實施方式中，所述輸出路徑包括有第三路徑輸出，該第三路徑如下：所述高爐煤氣作為管網煤氣進入管網。

在本發明的一實施方式中，所述第二路徑得到的所述高濃度一氧化碳與所述第三路徑得到的所述管網煤氣混合加壓作為步驟S2中的冷煤氣使用。

在本發明的一實施方式中，步驟S1中和S3使用的煤粉均來自于制粉設備。

在本發明的一實施方式中，所述高爐煤氣經過除塵和凈化之后再按輸出路徑處理。

在本發明的一實施方式中，所述煤粉采用非煉焦用粉煤。

在本發明的一實施方式中，所述第一風口組和所述第二風口組于所述高爐外圍交錯分布。