[发明专利]一种富氢氧气高炉炼铁方法

权利要求书

1.一种富氢氧气高炉的炼铁方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)在氧气高炉的炉缸中下部通入纯氧、煤粉、氢气和高温提质煤气，在氧气高炉的炉身下部也通入高温提质煤气，在氧气高炉炉顶加入矿石和焦炭，炉顶产生的炉顶煤气通过管道通入到煤气提质加热炉中，在煤气提质加热炉中形成高温提质煤气和低温提质煤气，其中高温提质煤气通过炉身下部和炉缸中下部再次通入到氧气高炉中；

(2)所述氧气高炉在炉缸中下部环形设置有氧气鼓风口、喷煤口、氢气入口和下部提质煤气入口，在高炉炉身下部设置有上部提质煤气入口，所述氧气鼓风口用于鼓入纯氧，喷煤口用于喷入煤粉，氢气入口用于喷入氢气，下部提质煤气入口和上部提质煤气入口用于鼓入从煤气提质加热炉中产生的高温提质煤气；

(3)所述煤气提质加热炉包括上部内管、下部外管、反应腔、液渣室以及煤粉上料装置，所述上部内管插入到下部外管中，上部内管和下部外管整体位于反应腔上部并与反应腔连通，液渣室位于反应腔下部，煤粉通过上部内管顶端设置的煤粉物料入口加入到煤气提质加热炉中，炉顶煤气入口和氧气入口均设置在反应腔外侧，通过氧气与煤粉不完全燃烧产生CO并且产生大量的热量，炉顶煤气中的CO₂在高温环境下与煤粉中的C反应生成CO，从而将炉顶煤气进行提质和加热操作，产生的提质煤气向上流动，从上部内管中流出的煤气通过与新加入的煤粉进行热交换对煤粉进行预热并从上部内管排出形成低温提质煤气，从上部内管和下部外管之间流出的提质煤气在高温的情况下直接排出形成高温提质煤气，所述高温提质煤气包括CO、H₂和H₂O，并且三者体积比为CO：H₂：H₂O＝(55～75):(10～25):(0.5～5)，所述低温提质煤气用于燃气发电或轧钢加热；

所述煤粉上料装置包括上部链轮、中部链轮、下部链轮、上部横滑轨、斜滑轨、下部横滑轨、料斗、煤粉池，所述煤粉物料入口的开口横向设置，所述上部链轮设置在所述煤粉物料入口的顶端并通过第一链条与所述料斗的上端连接，所述上部横滑轨设置在横向设置的所述煤粉物料入口的开口下端，另一端与所述斜滑轨相连，所述下部横滑轨横向设置并与所述斜滑轨的下端连接，所述料斗的侧部固定设置有滑块，所述滑块能够与所述上部横滑轨、斜滑轨以及下部横滑轨相配合并使得料斗在其上滑动，所述中部链轮设置在所述斜滑轨与下部横滑轨接触部位的侧部，所述下部链轮设置在所述下部横滑轨远离斜滑轨一端的侧部，并通过第二链条绕过所述中部链轮与料斗的下端相连接，所述煤粉池设置在整个煤粉上料装置的下端。

2.根据权利要求1所述的富氢氧气高炉的炼铁方法，其特征在于，所述煤粉上料装置还包括控制装置，用于控制上部链轮和下部链轮的转动。

3.根据权利要求1所述的富氢氧气高炉的炼铁方法，其特征在于，所述高温提质煤气入高炉的温度为900～1200℃。

4.根据权利要求1所述的富氢氧气高炉的炼铁方法，其特征在于，所述喷入氢气的体积量为所述高温提质煤气量的30～50％(优选33～39％)。

5.根据权利要求1-3任一项所述的富氢氧气高炉的炼铁方法，其特征在于，所述氧气高炉中的炉料结构为烧结矿：球团矿：块矿重量比为(5～6):(2～2.5):(1～1.5)；炉顶煤气包括CO、CO₂和H₂O，并且三者体积比为CO：CO₂：H₂O＝(62～68):(25～30):(15～26)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的富氢氧气高炉的炼铁方法，其特征在于，所述料斗的开口方向为：料斗在斜滑轨滑动的时候开口向上、在上部横滑轨滑动时开口朝向所述煤粉物料入口的开口。