CN113913579B - 用于冷却热态海绵铁的循环方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于冷却热态海绵铁的循环方法，包括：将海绵铁冷却装置排出的循环煤气，依次进行粗除尘处理、一次冷却处理、精除尘处理、二次冷却处理、加压处理和脱水处理后，重新进入所述海绵铁冷却装置，以连续循环冷却热态海绵铁。本发明能够冷却热态海绵铁，并对循环过程中的循环煤气余热进行重复回收，同时副产低压蒸汽，从而降低了CO2排放，减少了能源损失，高效的利用了生产工序中的各种能量，提升了整个工艺的经济性。

Description

用于冷却热态海绵铁的循环方法
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域，特别是涉及一种用于冷却热态海绵铁的循环方法。
背景技术
随着焦炭和铁矿石价格的逐渐涨价，以及国家对节能减排要求的逐渐严格，废钢/海绵铁+电炉短流程相对于高炉+转炉长流程而言，在投资、运行和环保上的优势越发明显。因此，利用气基竖炉直接还原工艺生产海绵铁具有较好的市场前景。
从气基竖炉底部出来的海绵铁温度为300℃～550℃，高温对于海绵铁的储存不利且危险。因此，亟需设计一种用于冷却热态海绵铁的循环工艺，用于冷却热态海绵铁。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于冷却热态海绵铁的循环方法，用于解决现有技术中热态海绵铁的冷却问题，且满足节能高效的要求。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于冷却热态海绵铁的循环方法，包括：
将海绵铁冷却装置排出的循环煤气，进行粗除尘处理；
经粗除尘处理的循环煤气进行一次冷却处理，并回收余热，同时副产蒸汽；
经一次冷却处理的循环煤气进行精除尘处理；
经精除尘处理的循环煤气进行二次冷却处理；
经二次冷却处理的循环煤气，依次进行加压处理和脱水处理后，重新进入所述海绵铁冷却装置，以连续循环冷却热态海绵铁。
进一步，经二次冷却处理后的循环煤气，进行喷雾降温处理，使喷雾降温处理后的循环煤气温度小于等于50℃。
进一步，经加压处理和脱水处理后的循环煤气在进入所述海绵铁冷却装置前，向其中掺入天然气。
进一步，经粗除尘处理后的循环煤气含尘量为1g/Nm3～2g/Nm3。
进一步，经一次冷却处理后的循环煤气温度为150℃～200℃，所述一次冷却处理过程中产生的所述蒸汽压力小于等于1.0MPa。
进一步，经精除尘处理后的循环煤气含尘量小于等于5mg/Nm3。
进一步，经二次冷却处理后的循环煤气温度小于等于50℃。
进一步，经加压处理后的循环煤气压力为0.33MPa。
进一步，所述粗除尘处理由旋风除尘装置执行，所述一次冷却处理由余热锅炉装置执行，所述精除尘处理由干式滤袋除尘装置执行，所述二次冷却处理由闭式循环冷却装置执行，所述加压处理由加压装置执行，所述脱水处理由脱水装置执行。
进一步，所述喷雾降温处理由喷雾降温装置执行。
如上所述，本发明具有以下有益效果：
通过将从海绵铁冷却装置排出的循环煤气进行多次除尘、冷却后循环回到海绵铁冷却装置以冷却热态海绵铁，且对循环过程中的循环煤气余热进行重复回收，同时副产低压蒸汽，从而降低了CO2排放，减少了能源损失，高效的利用了生产工序中的各种能量，提升了整个工艺的经济性。
附图说明
图1为本发明实施例的用于冷却热态海绵铁的循环方法采用的系统示意图。
零件标号说明
1-海绵铁冷却装置；11-循环气进口；12-循环气出口；2-旋风除尘装置；3-余热锅炉装置；31-进气口；32-出气口；33-蒸汽排气口；331-蒸汽；4-干式滤袋除尘装置；5-闭式循环冷却装置；6-喷雾降温装置；7-加压装置；8-脱水装置；9-补充天然气装置。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明提供一种用于冷却热态海绵铁的循环方法，包括：
将海绵铁冷却装置1排出的循环煤气，进行粗除尘处理；
经粗除尘处理的循环煤气进行一次冷却处理，并回收余热，同时副产蒸汽；
经一次冷却处理的循环煤气进行精除尘处理；
经精除尘处理的循环煤气进行二次冷却处理；
经二次冷却处理的循环煤气，依次进行加压处理和脱水处理后，重新进入所述海绵铁冷却装置1，以连续循环冷却热态海绵铁。
本方法一方面能够通过循环煤气连续循环地冷却热态海绵铁，另一方面，能够回收循环煤气的高温余热，并副产低压蒸汽，起到节能减排的效果。
其中，从海绵铁冷却装置1顶部排出的循环煤气(高温含尘)的温度一般为300℃～550℃，首先需经粗除尘处理，经粗除尘处理后的循环煤气含尘量为1g/Nm3～2g/Nm3，如此，可减少循环煤气中的含尘量，以调高循环煤气中CO的纯度；继而，进行一次冷却处理，经一次冷却处理后的循环煤气温度为150℃～200℃，所述一次冷却处理过程中产生的所述蒸汽压力小于等于1.0MPa。
经一次冷却处理后的循环煤气，进行精除尘处理，经精除尘处理后的循环煤气含尘量小于等于5mg/Nm3，从而再次提高循环煤气中CO的纯度；之后，经二次冷却处理，经二次冷却处理后的循环煤气温度小于等于50℃。
并且，若一次冷却处理或二次冷却处理因发生故障没有达到冷却目标，可对经二次冷却处理后的循环煤气，进行喷雾降温处理，使喷雾降温处理后的循环煤气温度小于等于50℃。从而保证循环煤气能够降温至所需温度要求。
经二次冷却处理的循环煤气，依次进行加压处理和脱水处理，经加压处理后的循环煤气压力为0.33MPa。此过程，通过加压处理，能够补充前期循环煤气在经过一系列处理过程中的压力损失，便于循环煤气能够顺畅地回流入海绵铁冷却装置1；通过脱水处理，可以脱除循环煤气中夹带的水汽。
另外，为了满足海绵铁渗碳的要求，从而为后续海绵铁进入电炉工艺做准备，经加压处理和脱水处理后的循环煤气在进入所述海绵铁冷却装置1前，向其中掺入天然气，之后混有天然气的循环煤气从海绵铁冷却装置1的底部进入，冷态的循环煤气在海绵铁冷却装置内上升过程中，对海绵铁进行冷却，并从海绵铁冷却装置的顶部排出高温的循环煤气，继续循环。
该方法采用图1所示的系统，其包括海绵铁冷却装置1、以及依次连接的旋风除尘装置2、余热锅炉装置3、干式滤袋除尘装置4、闭式循环冷却装置5、加压装置7、以及脱水装置8，其中，所述海绵铁冷却装置1具有循环气进口11和循环气出口12，且所述循环气进口11与所述旋风除尘装置2相连，所述循环气出口12与所述脱水装置8相连。
具体的，海绵铁冷却装置1用于冷却热态海绵铁，所述粗除尘处理由旋风除尘装置2执行，所述一次冷却处理由余热锅炉装置3执行，所述精除尘处理由干式滤袋除尘装置4执行，所述二次冷却处理由闭式循环冷却装置5执行，所述加压处理由加压装置7执行，所述脱水处理由脱水装置8执行。
其中，余热锅炉装置3具有进气口31、出气口32和蒸汽排气口33，进气口31与旋风除尘装置2相连，出气口32与干式滤袋除尘装置4相连，从所述旋风除尘装置2排出的循环煤气从进气口31进入余热锅炉装置3，经余热锅炉装置3进行一次冷却后，其副产蒸汽331从蒸汽排气口33排出，冷却后的循环煤气从出气口32排出并进入干式滤袋除尘装置4以进行精除尘。
较佳的，该系统还包括喷雾降温装置6，所述喷雾降温装置6连接于闭式循环冷却装置5与加压装置7之间。所述喷雾降温处理由喷雾降温装置6执行，在余热锅炉装置3或闭式循环冷却装置5发生故障时，通过喷雾降温装置6降低循环煤气温度至50℃后再进入脱水装置8中，脱除循环煤气中的水汽。
另外，该系统还包括补充天然气装置9，所述补充天然气装置9连接于脱水装置8与海绵铁冷却装置1之间。补充天然气装置9用于向经加压、脱水后的循环煤气中掺入天然气，以满足海绵铁渗碳的要求。
具体实施时，从海绵铁冷却装置1排出的循环煤气先通过旋风除尘器进行粗除尘，使其其含尘量降为1～2g/Nm3，之后进入余热锅炉装置3进行一次冷却，一次冷却后循环煤气温度为150℃～200℃；从余热锅炉装置3排出的循环煤气，进入干式滤袋除尘装置4进行精除尘，使其含尘量降为5mg/Nm3，之后进入闭式循环冷却装置5进行二次冷却，二次冷却后循环煤气温度为50℃，或者通过喷雾降温装置6将循环煤气温度降温至50℃；之后循环煤气进入加压装置7被加压至0.33Ma，经脱水装置8脱除水汽后，可根据情况掺入天然气，最终进入海绵铁冷却装置1中。
综上，在本发明实施例提供的用于冷却热态海绵铁的循环方法中，通过将从海绵铁冷却装置排出的循环煤气进行多次除尘、冷却后循环回到海绵铁冷却装置以冷却热态海绵铁，且对循环过程中的循环煤气余热进行重复回收，同时副产低压蒸汽，从而降低了CO2排放，减少了能源损失，高效的利用了生产工序中的各种能量，提升了整个工艺的经济性。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种用于冷却热态海绵铁的循环方法，其特征在于，包括：
将海绵铁冷却装置排出的循环煤气，进行粗除尘处理；
经粗除尘处理的循环煤气进行一次冷却处理，并回收余热，同时副产蒸汽；
经一次冷却处理的循环煤气进行精除尘处理；
经精除尘处理的循环煤气进行二次冷却处理；
经二次冷却处理的循环煤气，依次进行加压处理和脱水处理后，重新进入所述海绵铁冷却装置，以连续循环冷却热态海绵铁；
其中，二次冷却处理之后和加压处理之前，还包括将经二次冷却处理后的循环煤气，进行喷雾降温处理，使喷雾降温处理后的循环煤气温度小于等于50℃。
2.根据权利要求1所述的用于冷却热态海绵铁的循环方法，其特征在于：经加压处理和脱水处理后的循环煤气在进入所述海绵铁冷却装置前，向其中掺入天然气。
3.根据权利要求1所述的用于冷却热态海绵铁的循环方法，其特征在于：经粗除尘处理后的循环煤气含尘量为1g/Nm3～2g/Nm3。
4.根据权利要求1所述的用于冷却热态海绵铁的循环方法，其特征在于：经一次冷却处理后的循环煤气温度为150℃～200℃，所述一次冷却处理过程中产生的所述蒸汽压力小于等于1.0MPa。
5.根据权利要求1所述的用于冷却热态海绵铁的循环方法，其特征在于：经精除尘处理后的循环煤气含尘量小于等于5mg/Nm3。
6.根据权利要求1所述的用于冷却热态海绵铁的循环方法，其特征在于：经加压处理后的循环煤气压力为0.33MPa。
7.根据权利要求1所述的用于冷却热态海绵铁的循环方法，其特征在于：所述粗除尘处理由旋风除尘装置执行，所述一次冷却处理由余热锅炉装置执行，所述精除尘处理由干式滤袋除尘装置执行，所述二次冷却处理由闭式循环冷却装置执行，所述加压处理由加压装置执行，所述脱水处理由脱水装置执行。
8.根据权利要求1所述的用于冷却热态海绵铁的循环方法，其特征在于：所述喷雾降温处理由喷雾降温装置执行。
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