CN102199680B - 一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法 - Google Patents

Abstract

一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法，利用等离子体发生器裂化尾气中的二氧化碳和高温水蒸气，使其重新转化成一氧化碳和氢气，将冶炼炉尾气通过尾气分离设备分离，一部分尾气用于制还原气用煤粉和各种矿料进行换热，换热后并回收利用，另一部分尾气通过尾气裂化转化设备重新转化成新还原气，并通过新还原气直接把矿料吹入闪速炉冶炼，再经熔炼炉快速熔炼出铁水，同时冷却设备中的热水可用于联合循环发电，不但实现了尾气的循环利用，提高了综合冶炼强度和热效率，降低了生产成本和净能耗，更重要的是降低了二氧化碳的排放，克服了原有高炉炼铁工业对冶金焦碳的依赖，达到了更环保、更低碳、更节能目的，是一项划时代的冶金技术革命。

Description

一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法

技术领域

本发明涉及一种更环保、更低碳、更节能的冶金方法及相关设备, 其主要相关设备由煤粉和矿料换热设备A、尾气裂化转化设备B、闪速炉C、熔炼炉D,尾气分离设备E等组成，特别适用于炼铁工业的冶金设备。

更具体而言是指：一种新型冶金方法及相关设备，其煤粉和矿料换热设备把煤粉、矿粉及各种溶剂通过换热设备分开预热，此过程可以回收一部分尾气的热能，其预热后的煤粉再被吹入裂化转化设备发生化学反应，形成新还原气一氧化碳和氢气等，其预热后的矿料及各种溶剂再由高温还原气吹入闪速炉冶炼，这样既解决了高炉炼铁对昂贵冶金焦的依赖，同时解决了燃料来源问题，其煤粉可广泛采用各种碳氢化合物，包括煤炭、木炭、木屑、各种树枝和草料等各种含碳氢元素的物料。

一种新型的冶金方法及相关设备，其尾气裂化转化设备把冶炼炉一部分尾气通过裂化作用，在电弧热等离子体的作用下,瞬间促成尾气中的二氧化碳、高温水蒸气与煤粉发生反应,转化成新还原气一氧化碳和氢气等，重新循环使用，这样既回收部分尾气的热能，把二氧化碳转变成一氧化碳，使碳元素循环使用，大大降低了二氧化碳排放。同时也大大降低了系统内部的总体能耗，也就是降低了净能耗，是一种环保、低碳、节能的冶金技术革命。

一种新型冶金方法及相关设备,其闪速炉通过高温还原气把矿料混合料从矿料进口吹入闪速炉反应塔高空进行冶炼，另外在中部设计有朝上方向的还原气吹入口,把悬浮在空中的精矿粒子重新吹向空中,这样延长了还原气与精矿粒子的反应时间,使还原气和精矿粒子得到充分反应, 提高了综合冶炼强度，另外在闪速炉壳体内面上设有水冷循环系统,回收了热能、冷却闪速炉，还能延长闪速炉的使用寿命。

一种新型冶金方法及相关设备，其熔炼炉通过电极产生的高温把闪速炉落下的各种矿料加热，底部通过氧枪吹入氧气把未完全燃烧的煤粉继续燃烧，出铁口和出渣口分别设在对面，并在出渣口对面设有氧枪插口吹入氧气，使渣和铁水中的含碳物料继续燃烧，并在渣和铁水接触面形成移动床，使铁水和渣形成逆流，渣流向排渣口，铁水通过出铁口流出，另外在熔炼炉壳体内面上设有水冷循环系统,回收了热能, 还能延长熔炼炉的使用寿命。

一种新型冶金方法及相关设备，其尾气分离设备把熔炼炉尾气经尾气上升烟道流向尾气分离室，通过尾气分离室把烟尘分离出来,并通过烟尘喷枪吹入闪速炉二次冶炼,尾气中密度轻重不同的气体从不同的尾气分离室出口排出，尾气分离室的边上出气口流出的尾气密度大的气体（SO2和CO2等）含量高，同时用于换热设备回收物理热能和联合循环发电设备二次使用，顶部出气口流出的尾气密度小的气体（H2和CO等）含量高，用于制新还原气，重新循环冶炼，另外在尾气分离设备上设有水冷循环系统回收了热能, 还能延长尾气分离设备的使用时间。

背景技术

近年来，随着社会的进步和工业的快速发展，各行各业对钢铁的需求与日剧增，冶炼的速度与质量还有待改善和提高，目前炼铁工业主要以高炉炼铁为主，高炉炼铁是采用还原剂（焦炭、煤炭等）在高温下将铁矿粉还原成液态生铁后再冶炼成钢。经过长时期的发展，虽高炉炼铁技术已成熟，但仍强烈依赖昂贵的冶金焦炭；其次是非高炉炼铁，它分为直接还原炼铁与熔融还原炼铁，直接还原炼铁的产品是固态海绵铁，然后再冶炼成钢，熔融还原炼铁，它的产品相当于高炉炼铁的铁水，再冶炼成钢。非高炉炼铁摆脱了对冶金焦炭的依赖，直接用煤炭来炼铁，但还处于初期阶段，有待开发。所以需研制一种新型冶金方法，克服它们各自的缺陷，从而达到更环保、更低碳、更节能的目的。

发明内容

本发明专利的目的是为了克服现有冶炼技术的不足，提供一种更环保、更低碳、更节能的冶金方法和设备，从而改善甚至替代现有炼铁工业的冶金方法。

   环保、低碳、节能三者的关系重点又是节能，就是说只有在最低能耗下才能有环保和节能，节能又体现在最低的能耗，也就是净能耗，根据能量守恒定理：Q收入=Q支出，也就是说节能就是降低能耗Q支出。

   先来分析一下系统内部的能量Q总，系统内部的能量Q总，可分为4大类：第一类是必须消耗的基本能量Q1，例如渣铁物理热能，铁氧化物分解热，脱硫热等，这部分能量是不能省的，只能尽量接近下限，可供讨论的余地不大；第二类是转化能量Q2，这些能量并没有消耗，只是转化了形式；第三类是循环能量Q3；第四类是各种形式的能量损失Q4，例如冷却热损失，不能回收的尾气物理热能等，系统能耗是第一类和第四类能量之和，转化能量Q2和Q3仍然对总体能耗具有重要的影响，因为Q4与其有关，总而言之，降低系统能耗的主要途径不外乎是提高系统热效率，降低内部总体能量，也就是降低净能耗。

本发明的裂化转化系统的结构设计方案是：回收冶炼炉部分尾气的物理热能，并把部分尾气中的二氧化碳和高温水蒸气通过裂化转化设备，在热等离子体的作用下（注：电弧热等离子体具有高温和富含活性粒子等优点）与含碳原料（注：包含煤粉，各种碳氢化合物废料、木炭、木屑、各种树枝和草料等）发生反应重新生成还原气一氧化碳和氢气（注:CO2+C→2CO，H2O+C→CO+H2)，从而摆脱对冶金焦的依赖，大大降低二氧化碳的排放，同时也大大降低燃料煤的消耗。

 本发明的热交换器系统的结构设计方案是：回收冶炼炉部分尾气中的物理热能，并把燃煤、铁矿粉和各种溶剂通过不同的预热管分开预热，把它转化成燃煤铁矿石，各种混合剂等的物理热能，提高系统的热效率，同时通过把制新还原气的煤粉和矿料分开预热，从而摆脱了对昂贵冶金焦的依赖，使燃料可广泛采用各种碳氢化合物，包括：煤炭，木炭，木屑，各种树枝和草料等含碳、氢元素的物料，即环保又降低生产成本。

   本发明的冶炼炉系统的结构设计方案是：集高炉，闪速炉，熔炼炉等的优点于一身，克服了它们各自的缺点，一套独立的渣回收利用系统，使渣的物理热能从1000℃以上降至100℃以下，大大回收了渣的物理热能，一套独立的热交换器，它使矿料与燃料煤分开预热，再通过还原气的吹入，即回收了尾气的物理热能，同时利用了闪速炉的优点，使铁矿粉能迅猛融化，提高了综合冶炼强度（注：是高炉的一至三倍）；摆脱了高炉炼铁工业对昂贵的冶金焦的依赖，可直接使用煤粉炼铁（注：更确切的说是，可直接使用含碳、氢元素的各种化合物，如：各种含碳氢化合物的物料、木炭、木屑、各种树枝和草料等，从而环保利用），大大降低了生产成本；另外，把炉缸设计成熔炼炉，可使闪速炉的生铁熔炼成半钢产品，既回收了前期炼钢的热能，同时把闪速炉冶炼中未完全燃烧的碳继续二次燃烧，从而使铁水和渣中碳含量降至更低。一套独立的烟尘和烟气分离系统，烟气和烟气分离系统使尾气分离室底部设计成为烟尘收集室，上部设计为锅炉和烟气的出口，中间外围设计为水冷壁和烟气出口，这样的设计使尾气的烟尘降低，物理热能能回收，大部分烟尘可直接吹入闪速炉二次冶炼，尾气分离室设计不是完全的气和气分离设计，它只是把密度大小不同的气体分为上部出气口和边上出气口分别排出。尾气分离室边上出气口排出为密度大的气体（SO2和CO2等）含量高，上部出气口排出密度小的气体（H2和CO等）含量高，边上出气口排出的尾气通过换热设备回收尾气物理热能，然后经过除尘器除尘后流向制煤气利用，上部出气口排出的尾气经过补充适量高温水蒸气降温后，再通过多级离心式鼓风机加压，成为裂化转化炉的载气，通过热等离子体的裂化，使尾气中的二氧化碳和高温水蒸气与煤粉发生反应，重新形成新还原气一氧化碳和氢气，重新循环冶炼。这样即利用了整个尾气的物理热能，还直接利用了上部排出尾气中的还原气一氧化碳和氢气，同时把上部排出尾气中的二氧化碳和高温水蒸气通过电弧热等离子体的裂化转化作用，瞬间促成与燃料中的碳元素发生反应（注：CO2+C→2CO，H2O+C→CO+H2），重新形成新还原气循环利用。这样即降低了系统的排放，同时也提高了系统的热效率，降低了系统内部的总体能耗，也就是降低了净能耗，从而达到更环保、更低碳、更节能的冶金法。

 本发明的有益效果是：

 （1）通过还原气直接把矿料吹入闪速炉冶炼，克服了高炉炼铁工业对冶金焦炭的依赖,燃料煤可广泛采用含碳氢元素的物料（如，煤炭，木炭，木屑，各种树枝和草料等），降低了生产成本。 

 （2）通过裂化转化尾气中的二氧化碳和高温水蒸气, 重新形成新还原气一氧化碳和氢气， 最重要的是二氧化碳可以反复循环利用，使得燃料煤粉用量大大降低，从而二氧化碳的排放大大降低, 减少了温室气体排放，实现低碳、环保、循环冶金。

(3) 通过还原气直接把矿料吹入闪速炉冶炼，强化了冶炼过程，提高了综合冶炼强度和热能效率，并通过熔炼炉的继续冶炼，使铁水和渣中的碳含量降至更低，提高了热效率，极大了降低了净能耗。

(4)通过循环水冷系统,冷却水用于联合循环发电,充分利用的热能量，提高了系统的热效率，可实现更环保,更低碳,更节能；

(5)本发明的冶金法燃料煤目标是每吨铁消耗200～250kg ，二氧化碳排放目标是每吨铁300 kg 以下，净能耗目标是每吨铁8～10GJ。

附图说明：

图1是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法工艺流程示意图；

图2是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法总体装配示意图；

图3是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法换热设备结构示意图；

图4是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法换热设备G-G剖视图；

图5是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法裂化转化设备结构示意图；

图6是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法裂化转化设备H局部放大示意图；

图7是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法裂化转化设备阴极结构示意图；

图8是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法闪速炉设备结构示意图；

图9是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法闪速炉冷却水管布局图；

图10是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法闪速炉上盖板结构示意图；

图11是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法闪速炉中部连接圆环结构示意图；

图12是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法闪速炉冷却水管下端连接圆环结构示意图；

图13是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法尾气分离室冷却水管上端连接圆环结构示意图；

图14是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法熔炼炉结构示意图一；

图15是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法熔炼炉结构示意图二；

图16是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法熔炼炉设备A向视图；

图17是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法熔炼炉设备连接圆环结构示意图；

图18是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法熔炼炉设备Q-Q剖示意图；

图19是一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法尾气分离设备结构示意图。

附图标记说明：

煤粉和矿料换热设备的标号：1-矿料换热管，2-矿料分配器，3-矿料接收器、4-煤粉接收器、5-煤粉分配器,6-换热器换热管上连接板, 7-煤粉换热管, 8-换热器气源出口，9-尾气余热锅炉，10-尾气除尘器，11-换热器炉体，12-换热器耐火衬垫，13-换热器换热管下连接板，14-制还原气煤粉储存室，15-煤粉导流管，16-煤粉喉口，17-煤粉调节阀，18-煤粉与混合室的连接管，19-左还原气连接管，20-制还原气用尾气输送管，21-尾气喷嘴，22-尾气与煤粉的混合室，23-煤粉混合室与裂化转化炉的连接管，24-还原气喷嘴，25-还原气与矿料的混合室，26-矿料与混合室的连接管，27-矿料与冶炼炉的连接管，28-矿料调节阀，29-矿料喉口，30-矿料导流管，31-矿料储存室，32-换热器气源进口，33-换热器维修门，34-换热器圆环加强筋。

尾气裂化转化设备的标记：

  35-裂化转化炉上室，36-阴极，37-裂化转化炉进气口，38-阴极绝缘瓷管，39-分流室隔板，40-电阻，41-电感线圈，42-整流器，43-变压器，44-三湘电源线，45-石墨隔膜板，46电弧区，47-新还原气左出口，48-裂化转化炉下室，49-裂化转化炉喉口，50-裂化转化炉排尘阀，51-还原气右出口，52-热电偶插口，53-电磁线圈，54-阳极水冷外套，55-阳极，56-阴极冷却水进口，57-阴极冷却水出口，58-阴极中连接管，59-阴极上连接棒，60-阴极更换头，61-裂化炉维修口。

闪速炉设备的标号：

62-闪速炉上盖板，63-闪速炉冷却水管，64-闪速炉中部连接圆环，65-闪速炉矿料入口，66-冷却水管左边中部水箱，67-中部水箱与外面连接管，68-闪速炉中部还原气圆环风管，69-闪速室外壳，70-闪速炉耐火衬垫，71-冷却水管下端连接圆环，72-闪速炉下水箱进水管，73-闪速炉下水箱，74-闪速炉下水箱盖板，75-闪速炉圆锥板，76-闪速炉出口，77-闪速炉下水箱与上升烟道冷却水管下端水箱的连接管，78-闪速室热电偶插口，79-闪速炉中部还原气吹入管。

熔炼炉和渣粒化回收利用设备的标号：

80-熔炼炉总进水管，81-熔炼炉，82-熔炼炉与上升烟道的接口，83-熔炼炉连接圆环，84-熔炼炉电极，85-熔炼炉与闪速室接口，86-熔炼炉外置冷却水槽，87-熔炼炉总出水管，88-熔炼炉外置冷却水槽进水管，89-熔炼炉烧嘴，90-铁水出口，91-熔炼炉底部氧枪插口，92-熔炼炉底部还原枪插口，93-渣水接收器喉口，94-渣水接收器调节阀，95-渣水分离器，96-循环水池，97-输渣皮带，98-冷疑器的冷疑水连接管，99-渣水接收器，100-渣水接收器顶部出气管，101-冲渣水换热管冷水端连接管，102-冲渣水换热管热水端连接管，103-熔炼炉外置冷却水槽出水管，104-熔炼炉大径水箱，105-熔炼炉内置冷却水管，106-熔炼炉耐火衬垫，107-熔炼炉隔墙，108-熔炼炉排渣管，109-熔炼炉小径水箱，110-渣粒化喷水箱，111-渣水接收管，112-循环水泵输水管，113-循环水泵，114-循环水池过器，115-冲渣水换热管，116-冷疑器冷疑水接出管，117-冷疑器闭路热水接出管，118-冷疑器，119-冷疑器水蒸气进气管，120-冷疑器闭路冷水接进管，121-熔炼炉维修门。

尾气上升烟道和尾气分离设备的标号：

122-闪速炉冷却水管至尾气分离室进气口处水箱，123-闪速炉冷却水管至尾气分离室进气口处水箱与外面的连接管，124-上升烟道与尾气分离室连接烟道水箱，125-上升烟道与尾气分离室的连接烟道，126-上升烟道下水箱与闪速炉下水箱的连接管，127-上升烟道冷却水管至连接烟道处水箱，128-上升烟道下水箱盖板，129-上升烟道下水箱，130-上升烟道冷却水管下端连接圆环，131-上升烟道耐火衬垫，132-上升烟道连接圆环，133-上升烟道冷却水管，134-上升烟道，135-上升烟道冷却水管上端水箱盖板，136-上升烟道冷却水管上端连接圆板，137-上升烟道冷却水管上端水箱，138-上升烟道冷却水管上端水箱出水管，139-连接烟道水箱出水管，140-尾气分离室上面水箱出水总管，141-尾气分离室圆锥板，142-尾气分离室上面锅炉出气管，143-尾气分离室上面锅炉出气管至尾气分离室顶部出气管的水蒸气调节阀，144-尾气分离室上面锅炉出气管至水蒸气发电设备的调节阀，145-与水蒸气发电设备的连接管，146-尾气加压设备输气管，147-尾气加压泵，148-尾气分离室顶部出气管，149-尾气分离室，150-尾气分离室上面锅炉进水管，151-尾气分离室上面锅炉及上面水箱的盖板，152-尾气分离室上面锅炉与上面水箱的隔板，153-尾气分离室上面水箱，154-尾气分离室上面锅炉，155-尾气分离室边上出气管，156-尾气分离室冷却水管上端连接圆环，157-(闪速炉延伸到)尾气分离室的冷却水管。

现结合附图和具体实施方式作进一步说明：

图3、图4所示是本发明的煤粉和矿料换热设备的相关图，其矿料换热设备具体实施方式是：铁矿粉、补助煤粉及各种溶剂粉等简称矿料，经补助设备从矿料接收器3进入，在重力的作用下落入矿料分配器2，通过矿料换热管1预热后流入矿料储存室31，经矿料导流管30导流作用，通过矿料喉口29，矿料调节阀28调节，经矿料与矿料混合室连接管26后进入矿料混合室25，与还原气连接管19输送来的新还原气经还原气喷嘴24喷出后，在矿料混合室25里新还原气与矿料充分混合，再吹入闪速炉反应塔空间进行冶炼。                   

其煤粉换热设备具体实施方式是:制还原气用煤粉（注：各种碳氢化合物料，煤粉，木炭，木屑，树枝等粉末简称煤粉） 经过补助设备从煤粉进料器4进入，在重力的作用下落入煤粉分配器5，通过煤粉换热管7换热后流入煤粉储存室14，经煤粉导流管15导流作用，通过煤粉喉口16，煤粉调节阀17调节，经煤粉与煤粉混合室连接管18后进入煤粉混合室22 ，与尾气输送管20输送来的载气经尾气喷嘴21喷出后，在煤粉混合室22里载气与煤粉充分混合后，流向裂化转化设备，用于重新制新还原气循环使用；尾气分离室边上出口流出的尾气从煤粉和矿料换热设备进气口32进入换热室，通过煤粉换热管7和矿料换热管1分别与煤粉和矿料换热后，从煤粉和矿料换热设备出气口8流向余热锅炉9，经余热锅炉9再次换热后流向尾气除尘器10，经尾气除尘器10除尘后，尾气用于制煤气。 

 图5、图6、图7所示本发明的尾气裂化转化设备的相关图，其尾气裂化转化设备具体实施方式是：尾气分离室顶部排出的尾气,经补充适量的高温水蒸气混合，然后通过尾气加压泵147加压，经尾气连接管20输送成为载气，通过尾气喷嘴21喷出，与制还原气的煤粉在煤粉混合室22充分混合后，经裂化转化炉的连接管23，裂化转化炉进气口37进入裂化转化炉上室35分流，通过分流室隔板39进入电弧区46与等离子体进行反应。

另外三相交流电经电源线44输送，通过变压器43变为合适的电压，整流器42把交流电变为直流电后，电源负极接电感线圈41，电阻40与阴极36连接，另电源负极与电磁线圈53的阴极端连接，阴极设有冷却水进口56，和冷却水出口57及水道，用于冷却，另外在常需更换的地方，还设有阴极更换头60，电源正极接阳极55和电磁线圈53的阳极端，阳极55外置不锈钢水冷外套54用于冷却，通电时阴极36和阳极55之间的电弧区46产生高温旋转电弧，即产生具有高温和富含活性粒子的电弧等离子体，当煤粉及载气等混合物流向电弧区时，在具有高温和富含活性粒子的电弧热等离子体的作用下，瞬间促成碳与二氧化碳和高温水蒸气发生反应，（注：CO2+C→2CO，H2O+C→CO+H2），形成新的还原气一氧化碳和氢气，并带走电弧产生的热量；发生反应产生的废料经裂化转化炉下室48沉积，经裂化转化炉喉49，由裂化转化炉排尘阀50定期排出，新产生的高温还原气一路经裂化转化炉还原气左出口47，还原气连接管19，通过还原气喷嘴24，与矿料在矿料混合室25 充分混合后，通过混合料连接管27吹入闪速炉进行冶炼，另一路新产生的高温还原气由裂化转化炉右出口51，通过还原气右连接管进入闪速炉中部还原气圆环风管68，再通过闪速炉中部还原气吹入管79吹入闪速炉进行冶炼，这样循环裂化转化二氧化碳和高温水蒸气，大大降低了产生温室效应的二氧化碳排放，同时也大大降低了系统内部的总体能耗，也就是降低了净能耗。

图8～图12所示是本发明的闪速炉相关图，其闪速炉具体实施方式是：通过预热后的高温矿料和溶剂等在高温高压的新还原气喷吹下，迅速从闪速炉混合料进口65吹入闪速炉69的反应塔空间，使精矿粒子悬浮在高温还原气中，并迅速与还原气发生一系列反应，悬浮在高空中的精矿粒子，在还原气吹入口79高速吹入下，这样使精矿粒子重复吹向闪速炉内高空，延长了精矿粒子与高温还原气的接触时间，使精矿粒子充分更加反应，提高了综合冶炼强度和热能效率，形成的铁水、渣、和烟气等混合料从闪速炉出口落入熔炼炉；同时闪速炉下水箱73的水经冷却水管63分三路冷却闪速炉，一路是闪速炉下水箱的水经闪速炉左边冷却水管63逐渐上升至闪速炉混合矿料吹入口处设置的中部水箱66，再通过外面的连接管67连接进入尾气分离室上部水箱153，另一路是闪速炉下水箱的水经冷却水管63逐渐上升至闪速炉顶端，再进入尾气分离室上部外面设置的水箱153，还有一路是闪速炉下水箱的水经闪速炉右边冷却水管63逐渐上升至闪速炉顶部尾气分离室进气口处设置的水箱122，再通过连接管123连接进入尾气分离室与烟气上升烟道连接管水箱124后，进一步通过连接烟道水箱出水管139与尾气分离室上部外面水箱153的总出水管140汇合。

图14～图18图所示参见是本发明的熔炼炉和渣粒化回收利用设备的相关图，其熔炼炉具体实施方式是：从闪速炉出口落入熔炼炉的混合料，被熔炼炉电极84加热后温度升高，烟尘、烟气从隔墙上部烟道经熔炼炉与上升烟道的接口82流向上升烟道，而渣铁进行分离，铁水沉入炉底，渣浮于铁水表面，铁水经出铁口99排出，未完全反应的精矿和煤粉经氧抢插口91吹入的氧气继续反应，未完全反应的精矿和煤粉与被还原抢插口92吹入的煤粉和氧气混合，发生反应继续加热铁水，并在铁水与渣接触表面形成移动床，渣从隔墙107中部最下方孔洞流向次还原区，同时次还原区产生的铁水流回主还原区，通过在熔炼炉底部吹入的煤粉和氧气，使得铁水搅拌加热，让铁水和渣中的碳将至更低，铁水经出铁口90流出，渣从熔炼炉排渣管108流出，同时冷却水经熔炼炉进水总管80进入熔炼炉小径水箱109，通过熔炼炉内置的冷却水管105冷却熔炼炉后进入熔炼炉大径水箱104，再通过连接管87进入闪速炉下水箱73；另外熔炼炉外面设置的水槽冷却水通过连接管88进入熔炼炉上部外面设置的水槽，用于冷却熔炼炉，即从熔炼炉大径的一端流向小径的一端，再通过连接管与冷疑器的冷疑水汇合后流入渣粒化循环水池，用于补充渣粒化循环水池的水。

其熔炼炉渣粒化回收设备具体实施方式是：在循环水池96里面的水在水泵113泵出的高压水作用下，从渣粒化喷水箱110喷出，使从熔炼炉排渣管108流出的渣粒化，冲渣水和渣通过渣水接收管111接收流向渣水接收器99，使喷水箱喷出的冷水变成热水后，再与加热换热管115里面的冷水进行热交换，进一步用于循环发电；其中渣和冲渣热水经过接收器喉口93，流量大小通过接收器调节阀94控制，渣和冲渣水通过脱水管95分离，冲渣水流向循环水池96，经循环水池过滤器96过滤后循环使用，粒化渣流向输渣皮带97，通过输渣皮带97输出后可用于做建筑材料；另外冲渣水粒化渣过程中产生的水蒸气从渣水接收器顶部出气管100经冷疑器进气管119进入冷疑器118，冷疑后的冷疑水经冷疑器冷疑水接出管116流向冲渣水循环水池96，同时冷疑器闭路冷却水从冷疑器进水管120进入冷疑器118，经密闭水路冷却冷疑器118后，冷却水通过冷疑器闭路热水接出管117与渣粒化回收系统换热管115的冷水端连接管101连接，并经换热管115与冲渣水继续换热后，从换热管115的热水端连接管102流向尾气上升烟道下水箱129。

图13图19所示是本发明的尾气分离设备等的相关图，其尾气分离设备的上升烟道具体实施方式是：熔炼炉81的烟气通过熔炼炉隔墙上部烟气通道经熔炼炉出气口82流向上升烟道134，再从上升烟道接口逐渐上升至上升烟道上部，进一步从上升烟道上部一侧的矩形出气口经上升烟道与尾气分离室连接烟道125流向尾气分离室149，同时对于上升烟道下水箱129的水，一路从上升烟道下水箱通过上升烟道冷却水管133逐渐上升至上升烟道上部水箱137，冷却上升烟道，再通过上升烟道上部水箱出水管138与尾气分离室上面水箱出水总管140汇合，再流向联合循环发电利用；另一路水从上升烟道下水箱通过上升烟道冷却水管133逐渐上升至上升烟道上部一侧的矩形出气口处设置的中部水箱127，再通过连接管流入水箱124，再流入连接烟道水箱出水管139，与尾气分离室上面水箱出水总140汇合，最后流向联合循环发电利用。 

其尾气分离设备的尾气分离室具体实施方式是：上升烟道的烟气经连接烟道125从尾气分离室进气口进入尾气分离室149，在重力的作用下大部分烟尘沉入尾气分离室底部，并在惯性的带动下沉入尾气分离室边上出气口处设置的烟尘沉淀室，并通过排尘阀定期排出，烟气在重力的作用下进行自动分离，密度大的气体（如SO2. CO2等）沉于下部，密度小的气体(如CO、 H2O 等)浮于上部，尾气分离不是严格上的尾气分离，它只是尾气分离室下部边上出气口流出的气体密度大的含量高，用于换热设备回收热能并用于制煤气利用，尾气分离室顶部出气口流出的气体密度小的含量高，经重新补充适量的高温水蒸气后，再经加压泵147加压后，输送到尾气裂化转化设备用于重新转化成新还原气CO和H2循环使用（CO2+C→2CO，H2O+C→CO+H2）。

闭路冷却水循环系统的具体实施方式是：闭路冷却水分四大支路循环，第一大支路闭路冷却水循环为：闭路冷却水经熔炼炉进水总管80进入熔炼炉小径水箱109，通过熔炼炉内置的冷却水管105冷却熔炼炉后进入熔炼炉大径水箱104，再通过连接管87进入闪速炉下水箱73；闪速炉下水箱73的水一路通过连接管进入烟气上升烟道的下水箱129，另一路通过闪速炉内侧设置的冷却水管63，用于冷却闪速炉，闪速炉冷却水管63因闪速炉结构的需要分三小支路冷却，一路是闪速炉下水箱的水经闪速炉左边冷却水管63逐渐上升至闪速炉混合矿料吹入口处设置的中部水箱66，再通过外面的连接管67连接进入尾气分离室上部水箱153，另一路是闪速炉下水箱的水经冷却水管63逐渐上升至闪速炉顶端后，再与延伸至尾气分离室上部外面设置的水箱153汇合，还有一路是闪速炉下水箱的水经闪速炉右边冷却水管63逐渐上升至闪速炉顶部尾气分离室进气口处设置的水箱122，再通过连接管123连接进入尾气分离室与烟气上升烟道连接管水箱124后，再通过连接烟道水箱出水管139与尾气分离室上部外面水箱153的总出水管140汇合；烟气上升烟道下水箱129的水分二小支路冷却，烟气上升烟道下水箱129的水一路经上升烟道冷却水管133逐渐上升至上升烟道左边连接烟道处设置的水箱127，通过连接管进入烟气上升烟道与尾气分离室的连接烟道水箱124后，冷却水通过烟道水箱出水管139与尾气分离室上部外面水箱153总出水管140汇合，烟气上升烟道下水箱129的水另一小支路通过上升烟道冷却水管133逐渐上升至烟气上升烟道上水箱137冷却烟气上升烟道后，再通过连接管138与尾气分离室上部外面水箱153的总出水管140汇合；第二大支路闭路冷却水循环为：闭路冷却水通过连接管88开路出来进入熔炼炉上部外面设置的水槽用于冷却熔炼炉，即从熔炼炉大径的一端流向小径的一端，再通过连接管103与冷疑器的冷疑水汇合，再一起流入渣粒化循环水池，用于补充渣粒化循环水池的水；第三大支路闭路冷却水循环为：闭路冷却水从冷疑器进水管120进入冷疑器118，经密闭水路冷却冷疑器118后，冷却水通过冷疑器闭路热水接出管117与渣粒化回收系统换热管115的冷水端连接管101连接，并经换热管115与冲渣水继续换热后从换热管115的热水端连接管102流向尾气上升烟道下水箱129；第四大支路闭路冷却水循环为：闭路冷却水分别通过连接管进入尾气余热锅炉9和尾气分离室顶部设置的锅炉154，尾气余热锅炉9换热后的热水通过连接管与联合循环发电设备连接，尾气分离室顶部设置的锅炉154换热后的水蒸气一部分通过尾气分离室顶部设置的锅炉出气管142与尾气分离室顶部出气管148汇合，用于制新还原气，另一部分水蒸气通过连接管流向联合循环发电设备。

Claims (8)

1.一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法，其特征是，包括以下步骤：

   （1）冶炼前预热：

制还原气用煤粉、矿料及各种溶剂原料，分别通过两套相对独立的换热设备分开预热,其中矿料及各种溶剂预热后通过矿料混合器与新还原气充分混合后，再流向闪速炉进行冶炼，制还原气用的煤粉预热后通过煤粉混合器与加压设备输送来的尾气充分混合后，流向尾气裂化转化设备，用于制新还原气；

  （2）制新还原气：

尾气分离设备分离出来的冶炼炉尾气,兑入适量的高温水蒸气后，通过尾气加压设备加压输送，与预热后的煤粉充分混合后流向裂化转化设备,再经裂化转化炉上室分流，通过分流管流向阳极和阴极之间的电弧区,通电时在阳极和阴极之间的电弧区产生高温旋转电弧, 即产生高温和富含活性粒子的旋转等离子体, 当煤粉混合气通过阳极和阴极之间产生的电弧区时,在高温和富含活性粒子的旋转等离子体作用下,瞬间促成碳与二氧化碳和高温水蒸气发生反应C+CO₂→2CO，C+H₂O→CO+ H₂，重新形成新还原气一氧化碳和氢气，并带走电弧产生的热量，用于循环冶炼； 

  （3）闪速冶炼：

   预热后的矿料和各种溶剂在高温新还原气的喷吹下,迅速进入闪速炉的反应塔内部空间，使精矿粒子悬浮在高温还原气中,并迅速发生一系列反应，形成的渣铁及烟气混合料流向熔炼炉，精矿粒子悬浮在高温还原气中，充分利用了精矿粒子的反应表面积，强化了冶炼过程,提高了综合冶炼强度，降低了燃料消耗；

  （4）熔池冶炼： 

   从闪速炉落入熔炼炉的渣铁及烟气经电极加热后分离, 烟气经熔炼炉烟气出口流向尾气分离设备，铁水沉入熔炼炉炉底，渣浮于铁水表面, 未完全燃烧的煤粉和未完全反应的精矿，通过熔池底再吹入氧气和煤粉搅拌铁水，氧气和煤粉燃烧继续发生一系列反应，加热铁水使渣和铁水中的含碳量降至更低，另外在排渣口的对面设有氧枪，以便吹入氧气, 使高温铁水和渣接触表面形成移动床，铁水经出铁口流出,渣经排渣口排出,并通过渣粒化设备回收利用；

   （5）尾气分离：

   从熔炼炉排出的烟气经烟气上升烟道进入尾气分离室，气压迅速降低，在重力的作用下，烟尘、烟气进行分离,烟尘则沉于分离室底部，通过重力作用密度大的气体在分离室下层,密度小的气体在上层,并通过不同的排气口排出，在尾气分离室底部边上出气口排出密度大的气体含量高, 用于回收热能与制煤气回收利用；在尾气分离室顶部出气口排出密度小的气体含量高,用于重新制还原气循环使用；

   （6）联合循环发电：

   为了提高热利用效率,降低热能损失,分别在闪速炉、熔炼炉、渣粒化回收设备、烟气上升烟道、尾气分离设备处分别设有闭路循环水冷系统，用来冷却上述设备, 产生的热水用于联合循环发电。

2.   实施权利要求1所述等离子体转化尾气的循环低碳冶金法的专用设备，其特征是，主要包括煤粉和矿料换热设备A、尾气裂化转化设备B、闪速炉C、熔炼炉和渣粒化回收利用设备D、烟气上升烟道和尾气分离设备E。

3.根据权利要求2所述实施等离子体转化尾气的循环低碳冶金法的专用设备，其特征是，所述煤粉和矿料换热设备A，煤粉和矿料换热室设计为空心柱状园管型，壳体内面一侧设计成等间距排列垂直于壳体的连接圆环筋板（34）, 并设有耐火衬垫（12），壳体内设有煤粉换热管（7）和各种矿料换热管（1），换热室底部右侧设有换热室气源进口（32），换热室顶部左侧设有换热室气源出口（8），并依次连接尾气余热锅炉（9），尾气除尘器（10），换热室上下分别通过换热管上连接板（6）和换热管下连接板（13）连接，换热器直立安置；其煤粉换热管（7）和各种矿料换热管（1）共用换热室、换热管上连接板（6）与换热管下连接板（13）, 但又通过不同的换热管分开预热制还原气的煤粉和各种矿料, 其矿料换热管（1）上端通过换热管上连接板（6）上下依次连接矿料接收器（3）、矿料分配器（2）、矿料换热管（1），下端通过换热管下连接板（13）上下依次连接矿料储存室（31）、矿料导流管（30）、矿料喉口（29）、矿料调节阀（28）、矿料与矿料混合室（25）的连接管（26）, 并与左右依次连接的左还原气连接管（19）、还原气喷嘴（24）、矿料混合室（25）构成矿料换热设备，矿料通过矿料混合室（25）与新还原气充分混合后流向闪速炉；

其煤粉换热管（7）上端通过换热管上连接板（6）上下依次连接煤粉接收器（4）、煤粉分配器（5），煤粉换热管（7）的下端通过换热管下连接板（13）上下依次连接煤粉储存室（14）、煤粉导流管（15）、煤粉喉口（16）、煤粉调节阀（17）、煤粉与煤粉混合室（22）的连接管，并与左右依次连接的尾气输送管（20）、尾气喷嘴（21）、煤粉混合室（22）构成煤粉换热设备，通过煤粉混合室（22）与加压设备输送的尾气充分混合后流向裂化转化设备，用于重新制新还原气循环使用。

4.根据权利要求2所述实施等离子体转化尾气的循环低碳冶金法的专用设备，其特征是，所述尾气裂化转化设备B主要由等离子发生器、转化炉上室（36）、转化炉下室（48）构成；等离子发生器包括三相电源线（44），依次连接变压器（43）与整流器（42）后，电源负极依次连接电感线圈（41）、电阻（40）、阴极（36），并与电磁线圈（53）的一端负极连接，电源正极连接阳极（55），并与电磁线圈（53）的一端正极连接, 电磁线圈（53）由铜管环绕而成，铜管的一端作为阴极，另一端作为阳极，铜管内通冷却水，电磁线圈（53）与阳极同轴心放置，置于阳极（55）外部；阳极（55）由空心柱状石墨管构成，外置不锈钢水冷外套（54），与阴极棒同轴向放置,置于转化炉上室和转化炉下室之间,在阳极（55）顶部和底部分别放置一块边缘突出的孔状石墨环（45）； 阴极（36）由石墨棒构成,它分上阴极连接棒（59）、中阴极连接管（58）、下阴极更换头（60）三部分，上阴极棒顶端设有冷却水进口（56），并设有空心水道到底端，上阴极棒底端一直伸入到阴极更换头（60），中阴极连接管设有冷却水出口（57）， 在常需更换的地方设有阴极更换头（60）, 上阴极连接棒（59）、中阴极连接管（58）、下阴极更换头（60）通过螺纹连接，上阴极连接棒（59）与中阴极连接管（58）和下阴极更换头（60）之间留有水道，用于循环冷却, 阴极棒的外面用耐高温的轻质绝缘陶瓷管（38）保护,并通过转化炉上室伸入等离子发生器；转化炉上室主要由转化炉上壳体、转化炉隔板（39）构成，转化炉上壳体和转化炉隔板（39）构成转化炉上室（35），转化炉上壳体设有煤粉混合气进口（37）和阴极插入口，转化炉隔板上设有煤粉混合料分流管和阴极插入口，转化炉上室与阳极（55）同轴心放置, 置于阳极（55）顶部；转化炉下室（48）由转化炉下壳体构成, 下壳体内面一侧设有耐火衬垫，转化炉下室设有转化炉维修口（61）、热电偶插口（52）、还原气左出口（47）、还原气右出口（51）、转化炉下室（28）、转化炉喉口（49）、转化炉排尘阀（50），转化炉下室置于阳极下部与阳极同轴心安置, 另包括石墨隔膜板（45）、电弧区（46），通电后在阴极（36）和阳极（55）之间产生旋转电弧, 即产生高温和富含活性粒子的旋转等离子体, 当充分混合后的煤粉混合气流向电弧区（46）时，在高温和富含活性粒子的旋转等离子体作用下，瞬间促成煤粉、二氧化碳和高温水蒸气发生反应CO2+C→2CO，H2O+C→CO+H2，重新产生新还原气一氧化碳和氢气，并带走电弧产生的热量，用于循环冶炼。

5.根据权利要求2所述实施等离子体转化尾气的循环低碳冶金法的专用设备，其特征是，所述闪速炉C的上部设计为空心柱状园管型，下部设计为空心圆锥型，通过冷却水管下端连接圆环（71）连接，上下部同轴心直立安置；闪速炉的壳体（69）内面一侧设有等间距排列的垂直于壳体的连接圆环筋板（64），耐火衬垫（70）与闪速炉的壳体（69）内面一侧设有冷却水管（63），冷却水管（63）固在连接圆环外端的槽里，同时固定在壳体（69）的内面一侧上, 大部分冷却水管（63）的上端要延伸到尾气分离室，形成尾气分离室的冷却水管（157）；闪速炉左上方的冷却水管（63）至矿料吹入口（65）处设有中部水箱（66），通过连接管（67）与尾气分离室上面水箱（153）连接；闪速炉右上方的冷却水管（63）至尾气连接烟道处设有中部水箱（122），并通过连接管（123）与连接烟道水箱（124）连接，冷却水管（63）的下端与下连接圆环（71）连接，并与闪速炉炉壳、下水箱盖板（74）、 闪速炉圆锥板（75）构成闪速炉下水箱（73）；闪速炉下水箱（73）通过冷却水管（63）冷却闪速炉，冷却后的热水用于联合循环发电；闪速炉的炉顶与尾气分离室共用上盖板（62），下连接圆环（71）的外端面与闪速炉壳体的内面相连，下连接圆环（71）的内端面与圆锥板（75）的大径相连，闪速炉的左上方设有矿料吹入口（65），底部设有铁水、渣、烟尘混合料出口（76），中部设有还原气圆环风管（68）和吹入管（79），还原气吹入管（79）设计成水平方向朝上45度,径向方向45度，用于延长矿料反应接触时间，整个闪速炉设计结构紧凑,可提高综合冶炼强度和热效率, 降低了成本。

6.根据权利要求2所述实施等离子体转化尾气的循环低碳冶金法的专用设备，其特征是，所述熔炼炉和渣粒化回收利用设备D由熔炼炉主体和熔炼炉渣粒化回收利用设备构成，其熔炼炉主体设计成同轴心非等径卧式空心园柱型，出渣口至出铁口向下倾斜一定角度，壳体内面一侧设有冷却水管（105）、垂直于壳体的连接圆环筋板（83）、耐火衬垫（106），冷却水管（105）固在连接圆环（83）外端的槽里，并固定在壳体的内面上, 在熔炼炉上部不方便安冷却水管的壳体外部设有冷却水槽（86），在冷却水管（105）的左右两端分别设有水箱（104）和（109），直径小的一端水箱（109）通过进水总管（80）与外面连接，直径大的一端水箱（104）通过出水总管（87）与闪速炉下水箱（73）连接，熔炼炉直径大的一端左侧设有铁水出口（90），铁水出口（90）的上方设有熔炼炉维修门（121）和烧嘴（89），与闪速炉连接的地方设有混合料进口（85），混合料进口（85）的旁边设有熔炼炉电极（84），底部设有氧抢插口（91）和还原抢插口（92），熔炼炉的中部设有熔炼炉隔墙（107），把熔炼炉隔为主还原区和次还原区，隔墙（107）上部为烟气通道，隔墙（107）中部最下方留有孔洞，用于主还原区的初渣流向次还原区，同时次还原区产生的铁水流入主还原区，通过熔炼炉隔墙（107）的分开，使主还原区相当于熔炼造气炉的炉缸，可以把闪速炉落下的混合料直接熔炼成铁水或半钢，另外在直径小的一端右侧设有熔炼炉排渣管（108），熔炼炉与尾气上升烟道的接口（82），构成熔炼炉； 

所述熔炼炉渣粒化回收利用设备的其特征是： 渣水接收器（99）上部设计为空心柱状园管型，下部设计为空心圆锥型，上下部同轴心连接，直立安置，渣水接收器（99）的中上部左边设有空心矩形渣水接收管（111），熔炼炉排渣管（108）与渣粒化喷水箱（110）伸入到空心矩形渣水接收管（111）内，渣水接收器（99）的上部为水蒸气收接室，渣水接收器（99）顶部设有水蒸气出气管（100），渣水接收器（99）顶部外面设有冷疑器（118），冷疑器进气口与水蒸气出气管（100）连接，冷疑器的闭路冷却水进口（120）与外面冷水管连接，冷疑器的闭路冷却水出口（117）与冲渣水换热管（115）的冷却水管端（101）连接，冷却后的冷疑水通过连接管（116）流向循环水池，渣水接收器（99）下部为渣水接收室，内设有冲渣水换热管（115），冲渣水换热管（115）设计成螺旋弹簧型，换热管的一端（101）与冷疑器闭路冷却水出口（117）连接，另一端（102）与尾气上升烟道的下水箱连接，渣水接收器（99）下部设有渣水接收器喉口（93）、渣水接收器调节阀（94）、渣水接收器渣水分离管（95），渣水接收器（99）下面设有输渣皮带（97）、循环水池（96），循环水池（96）内设有过滤器（114）、循环水泵（113），渣水接收器的左边上部设有渣粒化喷水箱（110），上述部件构成渣粒化回收利用设备。

7.根据权利要求2所述实施等离子体转化尾气的循环低碳冶金法的专用设备，其特征是，所述烟气上升烟道和尾气分离设备E主要包括烟气上升烟道和尾气分离室，其中烟气上升烟道设计成空心柱状圆管型，壳体内面一侧设有冷却水管（133）和等间距排列垂直于壳体的连接圆环筋板（132），并设有耐火衬垫（131），冷却水管（133）固定在连接圆环（132）外端的槽里，而且固定在炉壳的内面上；冷却水管（133）的上下两端分别设有水箱（137）和（129），冷却水管的下端与下连接圆环（130）、上升烟道壳体（134）、下水箱盖板（128），构成上升烟道下水箱（129），并通过连接水管（126）与闪速炉下水箱连接，尾气上升烟道的下端进气口与熔炼炉排气口（82）连接，冷却水管（133）至尾气上升烟道上部一侧边上矩形尾气出口处设有中部水箱（127），并通过连接水管和闪速炉右上方中部水箱（122）与连接烟道的水箱进水口连接；另外大部分冷却水管（133）的顶端与上连接圆板（136），上升烟道壳体（134）、上水箱盖板构成上升烟道上水箱（137），并通过上升烟道上水箱出水管（138）与尾气分离室水箱总出水管（140）连接，尾气上升烟道上部一侧设有边上矩形尾气出口，通过矩形连接烟道（125）与尾气分离室（149）连接，与尾气分离室连接的矩形连接烟道（125）设计成空心双层矩形水箱（124），内外层之间设计成矩形水箱（124），内层空心设计成尾气烟道，一端连接尾气上升烟道（134），另一端连接尾气分离室（149），连接烟道的水箱进水口与闪速炉右上方中部水箱（122）和尾气上升烟道左上方中部水箱（127）连接，连接烟道的水箱出水口（139）与尾气分离室水箱总出水管（140）连接，整个冷却水用于联合循环发电利用；

所述尾气分离室（149）下部设计成空心柱状园管型壳体，壳体内面一侧设有尾气分离室冷却水管（157），并设有耐火衬垫，上部设计为空心圆锥形，并通过上端连接圆环（156）连接，上下部同轴心直立安置, 尾气分离室底板与闪速炉共盖板（62），尾气分离室下部设有边上进气口和边上出气管（155），下部边上出气管（155）流出的密度大气体含量高，用于煤粉和矿料换热设备回收热能，并用于制煤气；尾气分离室上部设有顶部出气管（148），顶部尾气出气管（148）流出的密度小气体含量高，用于重新制新还原气循环使用；尾气分离室冷却水管（157）的下端是闪速炉冷却水管（63）的延伸，尾气分离室冷却水管（157）的上端与上端连接圆环（156）连接，上端连接圆环（156）的外端面与尾气分离室（149）的柱状园管型壳体连接，上端连接圆环（156）的内端面与尾气分离室149的空心圆锥板141大径端连接，尾气分离室冷却水管（157）的上端连接圆环（156）与尾气分离室（149）的柱状园管型壳体、隔板（152）、上盖板（151）构成尾气分离室上面水箱（153），尾气分离室上面水箱（153）设有出水总管（140），通过出水总管（140）与联合循环发电设备连接，尾气分离室圆锥板（141）、隔板（152），上盖板（151）构成尾气分离室锅炉（154），通过尾气分离室锅炉进水管（150）连接进水，产生的水蒸汽通过尾气分离室锅炉出气管142一路与尾气分离室上出气管（148）连接，并通过与尾气加压泵（147）连接，用于制新还原气，另一路与联合循环发电设备连接。

8.根据权利要求2所述实施等离子体转化尾气的循环低碳冶金法的专用设备，其特征是，闭路冷却水循环系统分四大支路循环，第一大支路闭路冷却水循环为：闭路冷却水经熔炼炉进水总管（80）进入熔炼炉小径水箱（109），通过熔炼炉内置的冷却水管（105）冷却熔炼炉后进入熔炼炉大径水箱（104），再通过连接管（87）进入闪速炉下水箱（73）；闪速炉下水箱（73）的水一路通过连接管进入烟气上升烟道的下水箱（129），另一路通过闪速炉内侧设置的冷却水管（63），用于冷却闪速炉，闪速炉冷却水管（63）因闪速炉结构的需要分三小支路冷却，一路是闪速炉下水箱的水经闪速炉左边冷却水管（63）逐渐上升至闪速炉混合矿料吹入口处设置的中部水箱（66），再通过外面的连接管（67）连接进入尾气分离室上部水箱（153），另一路是闪速炉下水箱的水经冷却水管（63）逐渐上升至闪速炉顶端后，再与延伸至尾气分离室上部外面设置的水箱（153）汇合，还有一路是闪速炉下水箱的水经闪速炉右边冷却水管（63）逐渐上升至闪速炉顶部尾气分离室进气口处设置的水箱（122），再通过连接管（123）连接进入尾气分离室与烟气上升烟道连接管水箱（124）后，再通过连接烟道水箱出水管（139）与尾气分离室上部外面水箱（153）的总出水管（140）汇合；烟气上升烟道下水箱（129）的水分二小支路冷却，烟气上升烟道下水箱（129）的水一路经上升烟道冷却水管（133）逐渐上升至上升烟道左边连接烟道处设置的水箱（127），通过连接管进入烟气上升烟道与尾气分离室的连接烟道水箱（124）后，冷却水通过烟道水箱出水管（139）与尾气分离室上部外面水箱（153）总出水管（140）汇合，烟气上升烟道下水箱（129）的水另一小支路通过上升烟道冷却水管（133）逐渐上升至烟气上升烟道上水箱（137）冷却烟气上升烟道后，再通过连接管（138）与尾气分离室上部外面水箱（153）的总出水管（140）汇合；第二大支路闭路冷却水循环为：闭路冷却水通过连接管（88）开路出来进入熔炼炉上部外面设置的水槽用于冷却熔炼炉，即从熔炼炉大径的一端流向小径的一端，再通过连接管（103）与冷疑器的冷疑水汇合，再一起流入渣粒化循环水池，用于补充渣粒化循环水池的水；第三大支路闭路冷却水循环为：闭路冷却水从冷疑器进水管（120）进入冷疑器（118），经密闭水路冷却冷疑器（118）后，冷却水通过冷疑器闭路热水接出管（117）与渣粒化回收系统换热管（115）的冷水端连接管（101）连接，并经换热管（115）与冲渣水继续换热后从换热管（115）的热水端连接管（102）流向尾气上升烟道下水箱（129）；第四大支路闭路冷却水循环为：闭路冷却水分别通过连接管进入尾气余热锅炉（9）和尾气分离室顶部设置的锅炉（154），尾气余热锅炉（9）换热后的热水通过连接管与联合循环发电设备连接，尾气分离室顶部设置的锅炉（154）换热后的水蒸气一部分通过尾气分离室顶部设置的锅炉出气管（142）与尾气分离室顶部出气管（148）汇合，用于制新还原气，另一部分水蒸气通过连接管流向联合循环发电设备。

Images