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，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、大型化等項新技術(shù)，使當代高爐煉鐵技術(shù)有了長足的發(fā)展。
因為高純水煤氣生產(chǎn)技術(shù)(見專利200610045968.1))和煤氣、焦爐煤氣、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；同時向高爐中鼓入經(jīng)小球式煤氣熱風爐加壓預(yù)熱的煤氣對金屬礦進行還原，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)進行凈化降溫，通過管道送至余壓發(fā)電裝置，進行再利用，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)有多個煤氣噴射口和多個氧氣噴射口，在高爐爐體外設(shè)置一煤氣預(yù)熱小球式熱風爐，該煤氣球式熱風爐通過管路與高爐爐腹周圍開設(shè)的多個煤氣噴射口相聯(lián)通；煤氣預(yù)熱球式熱風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。
具體實施方式
實施例一純氧煤氣高爐煉鐵工藝將球團礦、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，并同時將由球式熱風爐加壓預(yù)熱的煤氣噴射至高爐內(nèi)直接對球團礦和含鐵原料進行還原，每噸鐵水鼓氧量為130Nm3，煤氣經(jīng)球式熱風爐加壓預(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)電裝置進行再利用后回收至煤氣罐，當然，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)特點是在高爐2的爐腹上下分別開設(shè)有多個煤氣噴射口和多個氧氣噴射口，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)熱小球式熱風爐11，該煤氣預(yù)熱小球式熱風爐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。
實施例二純氧煤氣高爐煉鐵工藝將球團礦、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，并同時將由球式熱風爐加壓預(yù)熱的煤氣噴射至高爐內(nèi)直接對球團礦和含鐵原料進行還原，每噸鐵水鼓氧量為160Nm3，煤氣經(jīng)球式熱風爐加壓預(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)電裝置進行再利用后回收至煤氣罐，當然，也可以循環(huán)使用。
實施例三純氧煤氣高爐煉鐵工藝將球團礦、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，并同時將由球式熱風爐加壓預(yù)熱的煤氣噴射至高爐內(nèi)直接對球團礦和含鐵原料進行還原，每噸鐵水鼓氧量為190Nm3，煤氣經(jīng)球式熱風爐加壓預(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)電裝置進行再利用后回收至煤氣罐，當然，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、向高爐中同時鼓入純氧，純氧的用量為每噸鐵水120200Nm3；同時向高爐中鼓入經(jīng)小球式煤氣熱風爐加壓預(yù)熱的煤氣對金屬礦進行還原，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)進行凈化降溫，通過管道送至余壓發(fā)電裝置，進行再利用，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)有多個煤氣噴射口和多個氧氣噴射口，在高爐爐體外設(shè)置一煤氣預(yù)熱小球式熱風爐，該煤氣預(yù)熱小球式熱風爐通過管路與高爐爐腹周圍開設(shè)的多個煤氣噴射口相聯(lián)通；煤氣預(yù)熱球式熱風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，并同時將由球式熱風爐加壓預(yù)熱的煤氣噴射至高爐內(nèi)直接對球團礦和含鐵原料進行還原，每噸鐵水鼓氧量為160Nm3，煤氣經(jīng)球式熱風爐加壓預(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)電裝置進行再利用后回收至煤氣罐，當然，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，并同時將由球式熱風爐加壓預(yù)熱的煤氣噴射至高爐內(nèi)直接對球團礦和含鐵原料進行還原，每噸鐵水鼓氧量為190Nm3，煤氣經(jīng)球式熱風爐加壓預(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)電裝置進行再利用后回收至煤氣罐，當然，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；向高爐中同時鼓入純氧，純氧的用量為每噸鐵水120－200Nm
文檔編號C22B5/12GK1916187SQ200610047720
公開日2007年2月21日 申請日期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 申請人:沈陽東方鋼鐵有限公司