[实用新型]一种双气基竖炉生产系统

说明书

本实用新型公开了一种双气基竖炉生产系统，包含：第一竖炉，通过管路与第一竖炉的进气口依次连接的第一加热炉、第一压缩机、以及混合罐；以及与第一竖炉的第一炉顶气出气口依次连接的第一水洗塔、降压罐、加热炉；第二竖炉，通过管路与第二竖炉的第二进气口连接的第二加热炉；以及与第二竖炉的第二炉顶气出气口依次连接的第二水洗塔以及提氢装置。通过上述装置的使用，实现了对不同铁矿还原气原料的高效利用，在全面优化反应系统的基础上，达到资源、能源的综合利用，最终实现多金属产品的综合生产。

技术领域

本实用新型涉及冶金技术领域，特别涉及一种生产含铁产品的双气基竖炉生产系统。

背景技术

气基竖炉直接还原炼铁是最重要的非高炉炼铁方法，其产品为直接还原铁(又称海绵铁)，主要用作电炉炼钢的原料，也可作为转炉炼钢的冷却剂。目前全世界范围内，直接还原铁总产量80％是气基竖炉方法生产的。目前最成熟的竖炉直接还原炼铁工艺为MIDREX法与HYL-III法，现行设备中两种方法都有大于100万吨产量的单体竖炉在运行。气基竖炉产品海绵铁作为电炉炼钢的优质原料，生产过程能耗、物耗相对高炉较低并且可以大规模化，这些都决定了此工艺将作为未来炼铁的主要工艺与高炉炼铁展开竞争。

气基竖炉还原铁矿石以CO及H₂作为还原气原料以及能量供给方式，在低于固体矿物原料软化温度条件下发生还原以获得固体产品。竖炉内部自上至下通常分为三个部分，预热段、还原段、冷却段。铁精矿的竖炉直接还原早已得到大规模的工业化应用，而近年来也有使用钒钛磁铁矿或钒钛海砂矿作为原料采用竖炉直接还原实现多金属综合回收的研究报道。

然而现有技术中钒钛磁铁矿的还原反应条件要求比铁精矿要求高，这样造成一定的能源利用率问题，并且相对较高的炉顶气压力在回用过程中对炉顶气系统的配套设备要求较高。

另外钒钛磁铁矿资源的竖炉直接还原对还原气成分有一定要求，其氢气含量相对铁精矿竖炉工艺更高，这样增加了还原气的制备要求，并且降低了还原气的综合利用率。

实用新型内容

对于现有技术中存在的上述问题，发明人提出了一种生产含铁产品的双气基竖炉生产系统和方法。其采用钒钛铁矿物气基竖炉与铁精矿气基竖炉联合生产，通过针对钒钛铁矿物与铁精矿物资源特点的不同，采用两种不同工况竖炉联合，第一竖炉控制较高的温度、压力以及较高的含氢还原气成分，第二竖炉采用成熟的铁精矿竖炉反应条件进行生产，实现不同矿物的直接还原。同时结合两竖炉不同反应原料及反应条件的特点，对系统进行耦合，实现对不同铁矿还原气原料的高效利用，同时利用了两竖炉的压力不同特点减少了设备投资，全面优化反应系统，达到资源、能源的综合利用，最终实现多金属产品的综合生产。

为了实现上述目的，本实用新型公开了一种生产含铁产品的双气基竖炉生产系统，包含：

第一竖炉，第一竖炉具有第一进料口、第一出料口、第一进气口以及第一炉顶气出气口；

第一进气口通过管路依次连接有第一加热炉、第一压缩机、以及混合罐；

第一炉顶气出气口通过管路依次连接有第一水洗塔、降压罐、加热炉；

第二竖炉，第二竖炉具有第二进料口、第二出料口、第二进气口以及第二炉顶气出气口；

第二进气口通过管路连接有第二加热炉；

第二炉顶气出气口通过管路依次连接有第二水洗塔以及提氢装置；

提氢装置通过管路向混合罐以及降压罐提供富氢气体。

进一步地，提氢装置与降压罐之间安装有第二压缩机。

进一步地，第二加热炉具有第一进气口以及第二进气口，第一进气口与降压罐的出气口连接，第二进气口与提氢装置的出气口相连接。