專利名稱：純氧煤氣高爐煉鐵工藝和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵冶金行業(yè)中高爐煉鐵工藝，主要是用純氧代替高爐鼓風(fēng)，用高含氫煤氣經(jīng)預(yù)熱鼓入高爐代替大部分焦炭的煉鐵工藝。
背景技術(shù)：
目前，世界上3/4的生鐵和煉鋼用鐵水都是用傳統(tǒng)的高爐煉鐵工藝生產(chǎn)的，近代的傳統(tǒng)高爐煉鐵工藝，由于采用富氧、噴煤、大型化等項(xiàng)新技術(shù)，使當(dāng)代高爐煉鐵技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。
因?yàn)楦呒兯簹馍a(chǎn)技術(shù)(見專利200610045968.1))和煤氣、焦?fàn)t煤氣、天然氣重整技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)化生產(chǎn)高質(zhì)量、高純度、高含氫、低成本還原氣體工藝已經(jīng)成熟，所以發(fā)展以上述煤氣為主要還原劑的純氧高爐煉鐵工藝已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)。
經(jīng)檢索未發(fā)現(xiàn)以煤氣為還原劑，以噴吹純氧代替預(yù)熱鼓風(fēng)的純氧煤氣高爐的工藝和設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于為傳統(tǒng)高爐煉鐵工藝提供一種全新的技術(shù)改造工藝及設(shè)備，即“純氧煤氣高爐煉鐵工藝和設(shè)備”。
采用的技術(shù)方案為純氧煤氣高爐煉鐵工藝包括如下過程1、將由球團(tuán)礦、堿性燒結(jié)礦、焦炭、熔劑構(gòu)成的礦料從爐頂送入高爐中，其中每噸鐵水配焦炭170-200kg；2、向高爐中鼓入純氧，純氧的用量為每噸鐵水120-200Nm3；同時(shí)向高爐中鼓入經(jīng)小球式煤氣熱風(fēng)爐加壓預(yù)熱的煤氣對(duì)金屬礦進(jìn)行還原，加壓預(yù)熱的煤氣溫度為900-1150℃，煤氣壓力為0.1-0.6MPa；3、還原產(chǎn)生的煤氣經(jīng)除塵系統(tǒng)進(jìn)行凈化降溫，通過管道送至余壓發(fā)電裝置，進(jìn)行再利用，然后回收至煤氣罐或直接循環(huán)使用。
純氧煤氣高爐煉鐵設(shè)備，包括上料系統(tǒng)、高爐重力除塵器、陶瓷管式除塵器、布袋除塵裝置、二氧化碳變壓吸附裝置、余壓發(fā)電裝置，其特征是在高爐爐腹的周圍開設(shè)有多個(gè)煤氣噴射口和多個(gè)氧氣噴射口，在高爐爐體外設(shè)置一煤氣預(yù)熱小球式熱風(fēng)爐，該煤氣球式熱風(fēng)爐通過管路與高爐爐腹周圍開設(shè)的多個(gè)煤氣噴射口相聯(lián)通；煤氣預(yù)熱球式熱風(fēng)爐出口端的管路上裝設(shè)有煤氣防爆裝置，高爐爐腹上開設(shè)的多個(gè)氧氣噴射口通過管路與氧氣源相聯(lián)通。
本發(fā)明的反應(yīng)過程所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)重力除塵器、陶瓷管式除塵器和布袋除塵及二氧化碳變壓吸附裝置進(jìn)行凈化和降溫。經(jīng)凈化和降溫的爐頂氣通過管道通至余壓發(fā)電裝置進(jìn)行再利用后回收至煤氣罐，也可以循環(huán)使用。
本發(fā)明采用上述工藝后，高爐的生產(chǎn)率大幅度提高，高爐的利用系數(shù)可達(dá)6-8噸鐵/m3·D，熔劑消耗量減小2/3，渣量減小2/3，每噸鐵綜合消耗可達(dá)到492kgCE/t，爐頂煤氣可回收發(fā)電。


圖1是本發(fā)明設(shè)備的系統(tǒng)圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一純氧煤氣高爐煉鐵工藝將球團(tuán)礦、堿性燒結(jié)礦、焦炭、熔劑從爐頂送入高爐中，其中每噸鐵配焦炭180kg；然后向高爐中鼓入純氧，并同時(shí)將由球式熱風(fēng)爐加壓預(yù)熱的煤氣噴射至高爐內(nèi)直接對(duì)球團(tuán)礦和含鐵原料進(jìn)行還原，每噸鐵水鼓氧量為130Nm3，煤氣經(jīng)球式熱風(fēng)爐加壓預(yù)熱到1000℃-1100℃，煤氣壓力為0.2MPa。反應(yīng)過程所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)重力除塵器、陶瓷管式除塵器和布袋除塵器及二氧化碳變壓吸附裝置進(jìn)行凈化降溫，經(jīng)凈化和降溫的爐頂氣通過管道通至余壓發(fā)電裝置進(jìn)行再利用后回收至煤氣罐，當(dāng)然，也可以循環(huán)使用。
純氧煤氣高爐煉鐵設(shè)備，包括上料裝置1、高爐2、重力除塵器4、陶瓷管式除塵器5、布袋除塵器6、二氧化碳變壓吸附裝置7、余壓發(fā)電裝置8，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在高爐2的爐腹上下分別開設(shè)有多個(gè)煤氣噴射口和多個(gè)氧氣噴射口，腹部的外圍分別設(shè)置有煤氣送入盤管9和氧氣送入盤管3，多個(gè)煤氣噴入口分別引出支管與煤氣送入盤管9相聯(lián)通，多個(gè)氧氣噴入口分別引出支管與氧氣送入盤管3相聯(lián)通；在高爐2的外部設(shè)置有一煤氣預(yù)熱小球式熱風(fēng)爐11，該煤氣預(yù)熱小球式熱風(fēng)爐11通過煤氣管12與煤氣送入盤管9相聯(lián)通，煤氣管12上安裝有煤氣防爆安全裝置10。
實(shí)施例二純氧煤氣高爐煉鐵工藝將球團(tuán)礦、堿性燒結(jié)礦、焦炭、熔劑從爐頂送入高爐中，其中每噸鐵配焦炭190kg；然后向高爐中鼓入純氧，并同時(shí)將由球式熱風(fēng)爐加壓預(yù)熱的煤氣噴射至高爐內(nèi)直接對(duì)球團(tuán)礦和含鐵原料進(jìn)行還原，每噸鐵水鼓氧量為160Nm3，煤氣經(jīng)球式熱風(fēng)爐加壓預(yù)熱到1000℃-1100℃，煤氣壓力為0.3MPa。反應(yīng)過程所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)重力除塵器、陶瓷管式除塵器和布袋除塵器及二氧化碳變壓吸附裝置進(jìn)行凈化降溫，經(jīng)凈化和降溫的爐頂氣通過管道通至余壓發(fā)電裝置進(jìn)行再利用后回收至煤氣罐，當(dāng)然，也可以循環(huán)使用。
實(shí)施例三純氧煤氣高爐煉鐵工藝將球團(tuán)礦、堿性燒結(jié)礦、焦炭、熔劑從爐頂送入高爐中，其中每噸鐵配焦炭200kg；然后向高爐中鼓入純氧，并同時(shí)將由球式熱風(fēng)爐加壓預(yù)熱的煤氣噴射至高爐內(nèi)直接對(duì)球團(tuán)礦和含鐵原料進(jìn)行還原，每噸鐵水鼓氧量為190Nm3，煤氣經(jīng)球式熱風(fēng)爐加壓預(yù)熱到1000℃-1100℃，煤氣壓力為0.5MPa。反應(yīng)過程所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)重力除塵器、陶瓷管式除塵器和布袋除塵器及二氧化碳變壓吸附裝置進(jìn)行凈化降溫，經(jīng)凈化和降溫的爐頂氣通過管道通至余壓發(fā)電裝置進(jìn)行再利用后回收至煤氣罐，當(dāng)然，也可以循環(huán)使用。
權(quán)利要求
1.純氧煤氣高爐煉鐵工藝，其特征在于包括如下過程A、將由球團(tuán)礦、堿性燒結(jié)礦、焦炭、熔劑構(gòu)成的礦料從爐頂送入高爐中，其中每噸鐵配焦炭170-200kg；B、向高爐中同時(shí)鼓入純氧，純氧的用量為每噸鐵水120200Nm3；同時(shí)向高爐中鼓入經(jīng)小球式煤氣熱風(fēng)爐加壓預(yù)熱的煤氣對(duì)金屬礦進(jìn)行還原，加壓預(yù)熱的煤氣溫度為900℃-1150℃，煤氣壓力為0.1-0.6MPa；C、還原產(chǎn)生的煤氣經(jīng)除塵系統(tǒng)進(jìn)行凈化降溫，通過管道送至余壓發(fā)電裝置，進(jìn)行再利用，然后回收至煤氣罐或直接循環(huán)使用。
2.純氧煤氣高爐煉鐵設(shè)備，包括上料系統(tǒng)、高爐重力除塵器、陶瓷管式除塵器、布袋除塵裝置、二氧化碳變壓吸附裝置、余壓發(fā)電裝置，其特征是在高爐爐腹的周圍開設(shè)有多個(gè)煤氣噴射口和多個(gè)氧氣噴射口，在高爐爐體外設(shè)置一煤氣預(yù)熱小球式熱風(fēng)爐，該煤氣預(yù)熱小球式熱風(fēng)爐通過管路與高爐爐腹周圍開設(shè)的多個(gè)煤氣噴射口相聯(lián)通；煤氣預(yù)熱球式熱風(fēng)爐出口端的管路上裝設(shè)有煤氣防爆裝置，高爐爐腹上開設(shè)的多個(gè)氧氣噴射口通過管路與氧氣源相聯(lián)通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純氧煤氣高爐煉鐵工藝，其特征在于將球團(tuán)礦、堿性燒結(jié)礦、焦炭、熔劑從爐頂送入高爐中，其中每噸鐵配焦炭190kg；然后向高爐中鼓入純氧，并同時(shí)將由球式熱風(fēng)爐加壓預(yù)熱的煤氣噴射至高爐內(nèi)直接對(duì)球團(tuán)礦和含鐵原料進(jìn)行還原，每噸鐵水鼓氧量為160Nm3，煤氣經(jīng)球式熱風(fēng)爐加壓預(yù)熱到1000℃-1100℃，煤氣壓力為0.3MPa；反應(yīng)過程所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)重力除塵器、陶瓷管式除塵器和布袋除塵器及二氧化碳變壓吸附裝置進(jìn)行凈化降溫，經(jīng)凈化和降溫的爐頂氣通過管道通至余壓發(fā)電裝置進(jìn)行再利用后回收至煤氣罐，當(dāng)然，也可以循環(huán)使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的純氧煤氣高爐煉鐵工藝，其特征在于將球團(tuán)礦、堿性燒結(jié)礦、焦炭、熔劑從爐頂送入高爐中，其中每噸鐵配焦炭200kg；然后向高爐中鼓入純氧，并同時(shí)將由球式熱風(fēng)爐加壓預(yù)熱的煤氣噴射至高爐內(nèi)直接對(duì)球團(tuán)礦和含鐵原料進(jìn)行還原，每噸鐵水鼓氧量為190Nm3，煤氣經(jīng)球式熱風(fēng)爐加壓預(yù)熱到1000℃-1100℃，煤氣壓力為0.5MPa。反應(yīng)過程所產(chǎn)生的煤氣經(jīng)重力除塵器、陶瓷管式除塵器和布袋除塵器及二氧化碳變壓吸附裝置進(jìn)行凈化降溫，經(jīng)凈化和降溫的爐頂氣通過管道通至余壓發(fā)電裝置進(jìn)行再利用后回收至煤氣罐，當(dāng)然，也可以循環(huán)使用。
全文摘要
純氧煤氣高爐煉鐵工藝和設(shè)備，其工藝過程為，將由球團(tuán)礦、堿性燒結(jié)礦、焦炭、熔劑構(gòu)成的礦料從爐頂送入高爐中，其中每噸鐵配焦炭170－200kg；向高爐中同時(shí)鼓入純氧，純氧的用量為每噸鐵水120－200Nm
文檔編號(hào)C22B5/12GK1916187SQ200610047720
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2006年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月12日
發(fā)明者周久樂 申請(qǐng)人:沈陽東方鋼鐵有限公司