[发明专利]具有高效废热利用的冶金工艺装置

说明书

本发明涉及用于冶金工艺装置的运行方法，该装置具有在钢的制备工艺中位于制钢装置上游的装置和产生出口气的气体发生装置，

- 其中，在分离设备中将含于该出口气中的二氧化碳和/或水至少部分从该出口气中去除，并且使由此产生的产品气（Produktgas）在供入上游装置前在燃烧设备中通过燃烧燃气加热。

本发明还涉及冶金工艺装置，其如此构成，以使其以连续运行方式实施这种运行方法。

这类冶金工艺装置和所属的运行方法通常是已知的。

在冶金工艺装置中，特别是在制铁和制钢工业的装置中，需大量的高温下的热能。因此在这类装置中产生大量废热。所产生的废热部分已用以加热在该冶金工艺装置内产生的或待处理的中间产物－特别是过程气体。所述废热也部分已用以经产生蒸汽的设备连同下游的涡轮机来驱动发电机。

本发明的目的在于，提供更高效利用开头所述类型的冶金工艺装置的可能性。

该目的是通过具有权利要求1的特征的运行方法实现的。本发明的运行方法的有利实施方案是从属权利要求2-11的主题。

根据本发明提供，按如下配置开头所述类型的冶金工艺装置的运行方法：

- 以大体积向燃烧设备供入燃气，该体积明显大于为加热产品气之所需，

- 其中在燃气燃烧时产生的热能，只要其未用于加热该产品气，则在该燃烧设备内将其热利用，用于产生蒸汽和/或基于燃烧燃气时所形成的烟气的气流，在该燃烧设备下游用于预热该燃气和/或预热燃烧燃气所用的氧化气和/或用于预热和/或干燥供入所述上游装置和/或气体发生装置的原料。

在本发明的一个优选实施方案中，在燃烧燃气时形成的烟气首先用于产生蒸汽并随后才用于加热产品气。

在一些情况下需要，产品气的温度基本恒定保持在额定温度。如是这种情况，且该烟气的温度过高，则为调节加热产品气的烟气的温度，可在用于产生蒸汽之后和加热产品气之前将冷空气混入烟气中。

在本发明的一个特别优选的实施方案中提供，

- 将产品气的加热限制在一个中间温度，所述中间温度低于在上游装置中使用该产品气所需的反应温度，尽管在燃烧燃气时产生了为此所需的热能，和

- 通过部分氧化产品气将经加热的产品气从中间温度加热到反应温度。

如果烟气的热能足够大，则可在该燃烧设备的下游利用烟气的热能来加热导热油。

可使用部分由气体发生装置产生的出口气体作为燃气。替代地或附加地，也可使用在从出口气中去除二氧化碳和水时产生的浓集有二氧化碳和水的过程气作为燃气。如果该所述过程气不足以稳定燃烧或不含所需的热能，则可在该过程气中混入一种另外的可燃气体或将该过程气可与另外的可燃气体一起燃烧。

所产生的出口气的量和/或组成和与此相关的还有所产生的过程气的量和/或组成常常随时间强烈波动。因此，在许多情况下将作为燃气使用的出口气部分或过程气中间贮存在配置于燃烧设备上游的低压-储气罐中是合适的。

在许多情况下，上游装置运行时产生可燃气体。可将该可燃气体至少部分混入出口气中。替代地或附加地，可将该可燃气体用作燃气。特别是需要时可将最后提及的可燃气体混入上述的浓集有二氧化碳和水的过程气中或与该过程气一起燃烧。

此外，在上游装置运行时还可产生热的顶气。在此情况下，含于顶气中的热能可用于预热供入燃烧设备之前的产品气和/或用于产生蒸汽。即是说，该热的顶气可以是可燃气体或不可燃气体。

该上游装置可例如设计成高炉、熔融还原装置、熔炼机组或直接还原装置。该气体发生装置可例如设计成煤气化装置或金属熔炼装置，特别是熔铁装置或熔融还原装置。

此外，所述目的是通过具有权利要求12的特征的冶金工艺装置实现的。按本发明提供，如此配置开头所述类型的冶金工艺装置，以使其以连续运行方式实施本发明的运行方法。

其它优点和详情由实施例的下述说明并结合附图给出。在原理图中：

图1以示意图示出一种冶金工艺装置，

图2以示意图示出图1的冶金工艺装置的片段图，和

图3以示意图示出图1的冶金工艺装置的一种可能方案。

按图1，冶金工艺装置具有气体发生装置1。该气体发生装置1例如可设计成煤气化装置或金属熔炼装置。在设计成金属熔炼装置的情况下，其特别可设计为熔铁装置－也为高炉，特别是氧吹炉－或为熔融还原装置。氧吹炉是一种高炉，其中使用工业纯氧作为热风，且所形成的高炉煤气可返回到该高炉。