CN1123330A - 一种复合炉装置 - Google Patents

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王怀淳
杨若仪
奚斌
刘用德
陈茂熙
彭华国
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Abstract

本发明为一种复合炉装置属于炼铁熔融还原技术领域，提供了一种不用焦炭而仅用煤和铁矿石直接生产热铁水、直接还原铁及输出煤气的装置。该装置主要特征是预还原炉与直接还原竖炉并联再与熔融气化炉串联并构筑在同一框架内；把预还原炉的炉顶气脱除CO2制得冷还原气再把冷还原气加压加热后与熔融气化炉高温高压煤气混合制得合格还原气送入预还原炉和直接还原竖炉。该装置结构紧凑、节省能量，可同时获得热铁水、海绵铁和输出煤气。

Description

一种复合炉装置
本发明属于炼铁熔融还原技术领域，是一种直接用矿石和煤生产热铁水及海绵铁的新装置。
世界上现有的熔融还原装置产生的高温煤气(1050℃)，其中的一部分经湿法除尘降温降压后得到冷却气，再用冷却气与高温煤气混成850℃的合格煤气，这意味高温煤气从1050℃降到850℃将有大量的热损失；本发明采用将预还原炉的炉顶气脱除CO2制得冷还原气，此冷还原气与高温煤气相混制成850℃的合格煤气，从而利用了这部分热能且得到比现有装置更多的合格还原气，并把多余的还原气用于直接还原竖炉的原料气以生产海绵铁，同时直接还原竖炉的炉顶气可作为输出煤气。
本发明的目的是要提供一种不用焦炭而仅用煤和铁矿石(块矿、烧结矿或球团矿)直接生产热铁水、海绵铁及输出煤气的装置。
本发明的目的是由以下技术方案实现的：本发明由预还原炉与直接还原竖炉并联，然后再与熔融气化炉串联而成，并构筑在同一框架内；熔融气化炉产生的高温煤气(1050℃)不能直接用于预还原炉，因预还原炉内的反应必须在固态下进行，本发明把预还原炉炉顶气脱除CO2后制得的冷还原气与熔融气化炉的高温高压煤气混合成850℃的合格还原气，然后把这些合格还原气分送到预还原炉和直接还原竖炉各自生产直接还原铁。
本发明由预还原炉与直接还原竖炉并联再与熔融气化炉串联而成，并构筑在同一框架内，结构紧凑，占地面积少，同时又节省投资；直接还原竖炉和预还原炉所用的还原气是由熔融气化炉产生的高温高压煤气与预还原炉的炉顶气脱除CO2的冷还原气(＜60℃)混合得到850℃的合格还原气，这样可避免通常在冷还原气加热过程中冷还原气必须通过400～600的析碳区，使合格还原气的制备更容易；另外熔融气化炉的高温煤气有0.3MPa的余压，为了利用这部分余压，本发明把预还原炉和直接还原竖炉设计成高压竖炉。
下面结合附图对本发明的实施例作进一步详述。
附图为复合炉流程示意图。
图中件1是原料输送机，件2是原煤装料系统，件3是矿石切换装置，件4是矿石装料系统，件5是预还原炉，件6是预还原炉卸料装置，件7是熔融气化炉，件8是出铁口，件9是氧气，件10是加热装置，件11是热旋风除尘器，件12是脱除CO2的冷煤气，件13是熔融气化炉高温高压煤气，件14是合格还原气，件15是CO2脱除装置，件16是除尘器，件17是皮带机，件18是直接还原竖炉，件19是对锟卸料机，件20是压块装置，件21是加压装置，件22是输出煤气，件23是沉淀池。
本发明主要由熔融气化炉(7)、预还原炉(5)、直接还原竖炉(18)、原料输送机(1)、矿石装料系统(4)、原煤装料系统(3)、预还原炉卸料装置(6)、CO2脱除装置(15)、除尘器(16)、热旋风除尘器(11)等组成。矿石(块矿、烧结矿或球团矿)通过原料输送机(1)、矿石装料系统(4)装入预还原炉(5)，温度为850℃的合格还原气(14)由预还原炉(5)下部引入，在固态下将矿石还原成金属化率大于90％的海绵铁，热态的海绵铁经预还原炉卸料装置(6)装入熔融气化炉(7)；另一方面，煤通过原料输送机(1)、原煤装料系统(2)，从熔融气化炉(7)顶部装入；氧气(9)从熔融气化炉(7)下部喷入；在熔融气化炉(7)内完成煤的气化、结焦、海绵铁熔化、终还原、造渣、脱S、渗碳等物理化学过程，最后得到铁水和炉渣；铁水以及炉渣从铁口(8)排出。预还原炉(5)炉顶气经除尘器(16)除尘后，进入CO2脱除装置(15)，经脱除CO2后，得到冷还原气(12)，冷还原气(12)经加压装置(21)、加热装置(10)加压加热后与熔融气化炉高温高压煤气(13)混合成为850℃左右的还原气，此还原气经热旋风除尘器(11)干法除尘后得到合格还原气(14)，合格还原气(14)一部分送预还原炉(5)，另一部分送直接还原竖炉；与此同时，一部分矿石经矿石切换装置(3)切换后进入皮带机(17)，然后经矿石装料系统(4)装入直接还原竖炉(18)，合格还原气(14)由直接还原竖炉(18)下部引入，在固态下将矿石还原成金属化率大于90％的海绵铁，热态的海绵铁经对锟卸料机(19)卸入压块装置(20)压块后，即可作为电炉炼钢原料。直接还原竖炉(18)的炉顶气经除尘器(16)除尘后可作为输出煤气(22)。除尘器(16)排放的废水进入沉淀池(23)循环使用。

Claims (4)

1.一种复合炉装置，由预还原炉(5)、熔融气化炉(7)、直接还原竖炉(18)组成，其特征是预还原炉(5)与直接还原竖炉(18)并联再与熔融气化炉(7)串联而成，且构筑在同一框架内。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是在预还原炉(5)的炉顶气出口连接除尘器(16)及CO2脱除装置(15)，将炉顶气脱除CO2制得冷还原气(12)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征是在CO2脱除装置(15)的出口处设置加压装置(21)和加热装置(10)，把冷还原气(12)加压加热后再与熔融气化炉高温高压煤气(13)混合制得合格还原气(14)。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征是直接还原竖炉为高压竖炉。
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