CN212375235U - 一种利用转炉煤气和焦炉煤气制高炉喷吹煤气的装置 - Google Patents
一种利用转炉煤气和焦炉煤气制高炉喷吹煤气的装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种利用转炉煤气和焦炉煤气制高炉喷吹煤气的装置，包括转炉煤气烟道(1)、焦炉煤气喷嘴(2)、热旋风除尘器(3)、余热锅炉(4)、干法布袋除尘器(5)、煤气冷却装置(6)、煤气加压机(7)，其特征在于：转炉煤气烟道(1)通过烟罩与转炉出口相连，然后依次通过煤气管道与热旋风除尘器(3)、余热锅炉(4)、干法布袋除尘器(5)、煤气冷却装置(6)和煤气加压机(7)相连，焦炉煤气喷嘴(2)设置于转炉煤气烟道(1)上。本实用新型可根据高炉工况调节CO+H2成分及CO/H2比例，以有效地提高喷吹煤气利用率、降低高炉焦比，同时保证高炉炉况的稳定，技术经济优势明显。
Description
技术领域
本实用新型属于钢铁行业高炉喷吹煤气制备的技术领域，是一种利用转炉煤气和焦炉煤气制高炉喷吹煤气的装置。
背景技术
近年来，随着高炉喷吹技术的发展，除高炉大喷煤外，高炉喷吹高还原性煤气以降低焦比是目前高炉喷吹技术研究和发展的重要方向。
目前，关于高炉喷吹煤气的研究以焦炉煤气和转炉煤气为主。其中，焦炉煤气成分以H2为主，H2具有还原性强、还原反应为吸热反应等特点，高炉喷吹焦炉煤气需要考虑喷吹位置以及控制喷吹量防止以避免H2吸热反应或还原其它金属氧化物导致高炉炉况的变化。转炉煤气以CO为主，CO还原为放热反应，一般在850℃左右CO的还原性最强，高炉喷吹转炉煤气需要考虑喷吹位置的选取以及喷吹量的控制，以尽可能提高CO的利用率以及避免CO还原放热导致高炉炉况的变化。
基于上述情况，如何调节喷吹煤气的CO和H2比例，以获得对高炉炉况影响较小的喷吹煤气，一直是钢铁企业喷吹煤气研究关注的重要问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对目前高炉喷吹焦炉煤气或转炉煤气存在的H2或CO成分较高，其还原时的吸热或放热反应易对高炉炉况造成影响等问题，提出了一种利用转炉煤气和焦炉煤气制高炉喷吹煤气的装置，该装置采用喷吹加湿焦炉煤气的方式，利用焦炉煤气中的H2、以及焦炉煤气中的CH4在转炉煤气烟道中与转炉煤气中的CO2、加湿焦炉煤气中的H2O发生重整吸热反应生成的H2和CO，在提高喷吹煤气中的还原气成分(CO+H2)的同时调节CO/H2比例，制备得到适合高炉喷吹的喷吹煤气，采用装置制备的喷吹煤气进行高炉喷吹可以有效地降低高炉焦比，并可有效地保证高炉炉况的稳定。
为达到上述目的，采用如下技术方案。
一种利用转炉煤气和焦炉煤气制高炉喷吹煤气的装置，包括转炉煤气烟道(1)、焦炉煤气喷嘴(2)、热旋风除尘器(3)、余热锅炉(4)、干法布袋除尘器(5)、煤气冷却装置(6)、煤气加压机(7)，其特征在于：转炉煤气烟道(1)通过烟罩与转炉出口相连，然后依次通过煤气管道与热旋风除尘器(3)、余热锅炉(4)、干法布袋除尘器(5)、煤气冷却装置(6)和煤气加压机(7)相连。
进一步，所述的转炉煤气烟道(1)上设置有焦炉煤气喷嘴(2)，通过焦炉煤气喷嘴(2)喷入转炉煤气烟道(1)中的焦炉煤气的量为转炉煤气发生量的20%～25%(体积百分比)。
进一步，所述的通过焦炉煤气喷嘴(2)喷入转炉煤气烟道(1)中的焦炉煤气为经净化、脱硫、加湿后的焦炉煤气，其中焦炉煤气的H2O含量为3%～5%(体积百分比)。
进一步，所述的余热锅炉(4)的出口煤气温度为180℃～200℃。
进一步，所述的煤气冷却装置(6)的出口煤气温度为40℃～50℃。
进一步，所述的煤气加压机(7)的出口煤气压力为0.5MPa(G)～0.65MPa(G)。
本实用新型的有益效果包括如下几点。
1) 本实用新型采用喷吹加湿焦炉煤气的方式，利用焦炉煤气中的H2、以及焦炉煤气中的CH4在转炉煤气烟道中与转炉煤气中的CO2、加湿焦炉煤气中的H2O发生重整吸热反应生成的H2和CO，在提高喷吹煤气中的还原气成分(CO+H2)的同时调节CO/H2比例，制备得到适合高炉喷吹的喷吹煤气，采用装置制备的喷吹煤气进行高炉喷吹可以有效地降低高炉焦比。
2) 进入转炉烟道的高温转炉煤气携带的粉尘中含有约70%左右的FeO。在转炉煤气烟道中焦炉煤气中的CH4与CO2、H2O发生重整吸热反应生成CO、H2，使得煤气的还原性能迅速上升，转炉煤气含尘中的FeO将被还原成单质Fe。高温环境下刚还原出的单质Fe对CH4与CO2、H2O的重整反应有较好的催化性，可以保证在转炉煤气烟道中CH4与CO2、H2O重整反应的效果，避免随着重整反应进行煤气温度下降导致的反应速率下降等因素的影响。
3) 本实用新型可根据高炉工况调节CO+H2成分及CO/H2比例，以有效地提高喷吹煤气利用率、降低高炉焦比，同时保证高炉炉况的稳定，技术经济优势明显。
附图说明
图1为本实用新型的装置示意图。包括：转炉煤气烟道(1)、焦炉煤气喷嘴(2)、热旋风除尘器(3)、余热锅炉(4)、干法布袋除尘器(5)、煤气冷却装置(6)、煤气加压机(7)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
如图所示，一种利用转炉煤气和焦炉煤气制高炉喷吹煤气的装置，包括转炉煤气烟道(1)、焦炉煤气喷嘴(2)、热旋风除尘器(3)、余热锅炉(4)、干法布袋除尘器(5)、煤气冷却装置(6)和煤气加压机(7)，其中，焦炉煤气喷嘴(2)设置于转炉煤气烟道(1)上。
转炉出口的高温转炉煤气(1400℃～1650℃)通过烟罩后进入转炉煤气烟道(1)中，同时经净化、脱硫、加湿后的焦炉煤气通过焦炉煤气喷嘴(2)喷入转炉煤气烟道(1)中。其中，通过焦炉煤气喷嘴(2)喷入转炉煤气烟道(1)中的焦炉煤气的量为转炉煤气发生量的20%～25%(体积百分比)，焦炉煤气的H2O含量为3%～5%(体积百分比)。
在转炉煤气烟道(1)中，利用焦炉煤气中的CH4与转炉煤气中的CO2、加湿焦炉煤气中的H2O发生重整吸热反应(CH4+CO2=2CO+2H2、CH4+H2O=CO+3H2)生成H2和CO的同时，使煤气温度迅速下降至800℃～900℃，然后进入热旋风除尘器(3)。
经热旋风除尘器(3)进行除尘后的煤气，进入余热锅炉(4)进行煤气热能的回收，同时将煤气温度降至180℃～200℃后，进入干法布袋除尘器(5)。经干法布袋除尘器(5)除尘后的煤气，进入煤气冷却装置(6)将煤气温度冷却至40℃～50℃后，进入煤气加压机(7)，通过煤气加压机(7)加压至0.5MPa(G)～0.65MPa(G)后，即可作为高炉喷吹煤气返吹回高炉。
本实用新型采用喷吹加湿焦炉煤气的方式，利用焦炉煤气中的H2、以及焦炉煤气中的CH4在转炉煤气烟道中与转炉煤气中的CO2、加湿焦炉煤气中的H2O发生重整吸热反应生成的H2和CO，在提高喷吹煤气中的还原气成分(CO+H2)的同时调节CO/H2比例，制备得到适合高炉喷吹的喷吹煤气，并可根据高炉工况调节CO+H2成分及CO/H2比例，以有效地提高喷吹煤气利用率、降低高炉焦比，同时保证高炉炉况的稳定，技术经济优势明显。
Claims (5)
1.一种利用转炉煤气和焦炉煤气制高炉喷吹煤气的装置，包括转炉煤气烟道(1)、焦炉煤气喷嘴(2)、热旋风除尘器(3)、余热锅炉(4)、干法布袋除尘器(5)、煤气冷却装置(6)、煤气加压机(7)，其特征在于：转炉煤气烟道(1)通过烟罩与转炉出口相连，然后依次通过煤气管道与热旋风除尘器(3)、余热锅炉(4)、干法布袋除尘器(5)、煤气冷却装置(6)和煤气加压机(7)相连；
所述的转炉煤气烟道(1)上设置有焦炉煤气喷嘴(2)，通过焦炉煤气喷嘴(2)喷入转炉煤气烟道(1)中的焦炉煤气的量为转炉煤气发生量的20%～25%(体积百分比)。
2.根据权利要求1所述的一种利用转炉煤气和焦炉煤气制高炉喷吹煤气的装置，其特征在于：所述的通过焦炉煤气喷嘴(2)喷入转炉煤气烟道(1)中的焦炉煤气为经净化、脱硫、加湿后的焦炉煤气，其中焦炉煤气的H2O含量为3%～5%(体积百分比)。
3.据权利要求1所述的一种利用转炉煤气和焦炉煤气制高炉喷吹煤气的装置，其特征在于：所述的余热锅炉(4)的出口煤气温度为180℃～200℃。
4.根据权利要求1所述的一种利用转炉煤气和焦炉煤气制高炉喷吹煤气的装置，其特征在于：所述的煤气冷却装置(6)的出口煤气温度为40℃～50℃。
5.根据权利要求1所述的一种利用转炉煤气和焦炉煤气制高炉喷吹煤气的装置，其特征在于：所述的煤气加压机(7)的出口煤气压力为0.5MPa(G)～0.65MPa(G)。
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