[发明专利]一种利用焦炉煤气生产海绵铁的方法

说明书

技术领域

本发明属于炼铁领域，具体涉及一种利用焦炉煤气生产海绵铁的方法。 

背景技术

钢铁行业日益严格的环保要求和严峻的市场形势，要求钢铁企业必须做到节能减排，降低成本。在钢铁生产流程中，高炉炼铁工序污染排放量占据整个工艺流程排放量的大部分，其中，烧结、球团等工艺又占据炼铁工序能耗和污染排放的大部分。我国铁矿石品位普遍较低，需要将生产的大量的铁精矿粉经烧结后才能供高炉使用，增加了环境污染和能耗的同时，也增加了生产成本，若能直接采用价格较低的铁精矿或粉矿代替烧结矿、球团矿，对钢铁行业节能降耗、降低成本具有重要意义。 

目前，我国每年生产大量焦炭的同时，产生几百亿立方米的焦炉煤气。然而，除了一部分被企业生产利用外，剩余的焦炉煤气多用作燃料或发电，但即便如此，仍然有大量的焦炉煤气被放散掉了，不仅造成极大的环境污染，更是一种资源浪费。焦炉煤气中，主要成分为氢气和甲烷，计算表明，用焦炉煤气作为还原气生产海绵铁比用作发电等用途具有更好的经济效益，甚至比目前直接还原装置中，用天然气裂解作为还原气源效果更佳。 

因此，开发出一种合理有效的焦炉煤气还原粉矿生产海绵铁工艺，不仅可以减少污染物排放，提高资源综合利用水平，而且能够降低企业生产成本，增强企业竞争力，具有明显的经济效益和社会效益。 

发明内容

本发明所要解决的问题是针对现有技术存在的不足，提出一种利用焦炉煤气生产海绵铁，并实现资源综合高效利用的利用焦炉煤气生产海绵铁的方法。 

实现上述目的所采用的技术方案是： 

一种利用焦炉煤气生产海绵铁的方法，其步骤： 

1)将净化后的焦炉煤气进行预热，预热温度为850℃～950℃； 

2)预热后的焦炉煤气在流化床入口处与通入的氧气进行不完全燃烧，将焦炉煤气中的甲烷裂解成CO和H₂，并使含有CO+H₂的体积百分比至少在90％的还原气的温度升高到900℃～1000℃； 

3)还原气在流化床内与铁精粉或粉矿进行对流还原，生成海绵铁。 

其特征在于：从流化床排出的尾气经降温至≤200℃，并经净化及脱除CO₂后，与净化后的焦炉煤气以任意比例混合作为还原气。 

本发明的有益效果是：改变了焦炉煤气作为发电甚至放散等经济效益相对低的利用方式，通过将焦炉煤气作为生产海绵铁的还原气使用，提高了其经济使用价值。采用流化床工艺，可结合中国贫矿多的现状，直接使用国产铁精矿粉，不仅减轻了烧结产生的环境污染和能源消耗，而且降低企业生产成本，提高国内铁矿石综合利用水平。综上可知，本发明所采用的各部分均为现有的成熟技术，操作简单，经济可靠，生产灵活，能源利用率高，降低了污染物的排放和能量消耗，能带来良好的经济效益和社会效益。 

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不构成对本发明的限制。 

实施例1 

一种利用焦炉煤气生产海绵铁的方法，其步骤： 

1)将净化后的焦炉煤气进行预热，预热温度为850℃～860℃； 

2)预热后的焦炉煤气在流化床入口前，与通入的氧气进行不完全燃烧，使焦炉煤气中的甲烷裂解成CO和H₂，并使含有CO+H₂的体积百分比在90％的还原气的温度升高到900℃～910℃； 

3)还原气在流化床内与加入流化床的铁精粉进行对流还原，生成海绵铁。 

实施例2 

一种利用焦炉煤气生产海绵铁的方法，其步骤： 

1)经过净化的焦炉煤气与从流化床出来的经降温至50℃，并净化及脱除CO₂后的尾气进行混合，其混合气中，焦炉煤气与尾气的气体体积比为7∶3；并将混合气预热到880℃～890℃； 

2)预热后的混合气在流化床入口处与通入的氧气进行不完全燃烧，将混合气中的甲烷裂解成CO和H₂，并使含有CO+H₂的体积百分比在92.5％的还原气的温度升高到920℃～930℃； 

3)还原气在流化床内与粉矿进行对流，还原生成海绵铁。 

实施例3 

一种利用焦炉煤气生产海绵铁的方法，其步骤： 

1)经过净化的焦炉煤气与从流化床出来的经降温至80℃，并净化及脱除CO₂后的尾气进行混合，其混合气中，焦炉煤气与尾气的气体体积比为9∶1；并将混合气预热910℃～920℃；