[其他]生產生鐵水并獲得電能的一種工藝和裝置

無效

• 申請號: 87108012
• 申請日: 1987-11-25
• 公開（公告）號: CN87108012A
• 公開（公告）日: 1988-09-28
• 發明（設計）人: 魯德威格·翁·伯格丹迪;沃納·凱普林格;庫特·斯蒂夫特;吉羅·帕普斯特;羅爾夫·霍克
• 申請（專利權）人: 奧地利鋼鐵聯合企業阿爾帕股份公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00;C21B5/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 陳季壯,羅英銘

本發明是關于生產生鐵水并獲得電能的一種工藝和實現這種工藝的一種裝置。這種工藝用直接還原區在超壓下將鐵礦石還原成海綿鐵，利用熔化氣化區來生產生鐵水。其中在熔融氣化區采用載碳體，并補充含氧氣體，生成的還原氣體送入直接還原區，反應后的還原氣體作為爐頂煤氣除供給實現此項工藝的裝置外還供給至少裝配有一個汽輪機的發電裝置。

在已經提出的這種類型工藝中，配有一個熱氣體過濾器，使爐頂煤氣進入發電裝置之前進行除塵和脫硫。

曾經努力使發電量適應電耗隨時間和季節的波動。例如，為了使爐頂煤氣的產量適合低的電力需要而減少煤氣的生產將會影響生鐵的生產，使生鐵的產量和化學組成與沒有減少爐頂煤氣生產時不同。可是，這種偏差在煉鋼操作中是不允許的。煉鋼中要力求生鐵的化學組成盡可能地在很窄的范圍內，并且盡可能地在單位時間里提供恒定的數量。

本發明的目的是改進上述工藝使爐頂煤氣生產量隨發電裝置消耗的煤氣量改變，而不反過來影響生產生鐵的冶煉條件和后續加工。

按照本發明就可以達到這個目的。在本發明中，向熔融氣化區加入的載碳體的量隨發電裝置消耗的煤氣量而變化，方法是在煤氣消耗量較高時，加入的揮發份增多而C固定減少，在煤氣消耗量較低時則相反。同時要保持生鐵的產量和組成基本不變。

含揮發份比例較多的載碳體產生較多且質量好的爐頂煤氣。因為在熔融氣化區生成更多量的還原氣，且由于直接還原區的還原操作保持恒定，與采用C固定比例較高的載碳體產生較少的還原氣相比，這里還原氣體消耗得較少。

至于載碳體的C固定部分（也稱為固定碳部分）的情況則是，坩堝焦碳的量隨灰份含量而減少，焦碳是在加熱載碳體以測是揮發份時生成的（參看Ullmann，Encyklopadie????cler????fechnischen????Chemie（化工百科全書）Lth????Ecl，Vol.14，P.310）。

最好有三個不同的裝料源以便提供不同組成的載碳體，即一個裝入含高C固定的煤，一個裝入含低Cfix的煤和一個裝入液態或氣態烴。

將不同的煤混合和向熔化氣化區加入或多或少在室溫下為液態或氣態的烴類來調節C（固定）和揮發份使之達到所要求的比例。此時熔融氣化區灰份的堿度可以這樣來調節，即通過混合帶酸性灰份和帶堿性灰份的煤來使助熔劑的量保持恒定。借助混合二種不同煤的方法，爐頂煤氣的量在半小時這樣短的時間內就會改變。如果在短時期內需要較多的爐頂煤氣，則除固體載碳體外，還臨時把液態或氣態烴類加到熔融氣化區中，同時增加使這些烴類部分燃燒所需的氧氣。

按照最合適的方案，在發電裝置消耗較少量煤氣時，來自直接還原區的爐頂煤氣被送入裝有燃氣輪機的第一級發電裝置的燒燒室。燃氣輪機排出的氣體送往生產蒸汽的換熱器，產生的蒸汽在至少裝有一個汽輪機的第二級發電裝置中噴出。當發電裝置消耗較高的煤氣時，只讓一部分爐頂煤氣進入第一級發電裝置的燃燒室中，另一部分爐頂煤氣送入第二級發電裝置的換熱器的燃燒室中，加熱以生產蒸汽。

最好利用將氮氣或貧氧的氮-氧混合物送入燃燒室或加到供燃氣輪機用的燃燒用空氣中的方法，使爐頂煤氣在第一級發電裝置的燃燒室中在低于1000℃的溫度下燃燒。

從DE-A31????00????751，EP-AZ-0????148????973和EP-AZ-0????150????340本來就知道，對于安裝在的氣化裝置后面的燃氣/汽輪機發電裝置，可以通過用貧氧空氣混合物代替一部分燃燒用的空氣以保持低溫燃燒。但是這個過程并沒有同生鐵生產聯系起來。

如果向直接還原區加入能和硫結合的助熔劑特別是CaCO₃、MgCO₃和FeCO₃將是有好處的。

如果加入的是未燒過狀態的助熔劑，則它們將由于，通過直接還原區流入的熱還原氣體而燃燒，并吸收還原氣體中所含的硫。結果，它們的作用就象輸送硫的工具將硫從直接還原區遷移到熔化氣化區，在熔融氣化區有助于生成爐渣。在爐渣中硫以沉積形式被固定。向直接還原區加入能和硫結合的助熔劑可以降低熱海綿鐵發生結塊的傾向，因而即使在較高的溫度下直接還原區仍可以操作，不受干擾。送入發電裝置的爐頂煤氣是少硫的。