[发明专利]一种富氢碳循环高炉的炼铁系统

说明书

本发明公开了一种富氢碳循环高炉的炼铁系统，包括富氢碳循环高炉，所述富氢碳循环高炉用于炼铁，以便得到铁水，并产生炉渣和高炉炉顶气；除尘装置分别与所述富氢碳循环高炉的高炉炉顶气出口和顶煤气循环CO2碳脱除装置、加热装置相连通；将100%含氧量的纯氧、加热的高温焦炉煤气、高温脱碳煤气喷入到富氢碳循环高炉中，炉顶加入矿石和焦炭，炉顶煤气通入到脱碳装置中，将炉顶煤气中的CO₂通过醇胺法脱除，形成高温煤气，将其再喷入到富氢碳循环高炉中去；该炼铁系统包括富氢碳循环高炉和炉顶煤气循环脱碳及加热喷吹系统，在富氢碳循环高炉炉缸上环形设置有氧气风口、喷煤气的复合风口装置，在高炉炉身中下部设置有炉身加热煤气入口。

技术领域

本发明属于低碳冶金领域，具体涉及一种富氢碳循环高炉的炼铁系统。

背景技术

钢铁工业消耗大量资源，同时排放大量温室气体，其中以烧结球团、焦化、高炉及热风炉所组成的传统高炉炼铁系统能耗及CO2排放所占钢铁行业的比例分别高达69％及73％。当前，传统高炉炼铁技术在生产效率、能量利用等方面已发挥到极致，仅依靠操作手段的改进难以实现高炉炼铁较大幅度的节能减排。针对全球环保意识增强、资源日益枯竭的现状， 必须对现有的高炉炼铁工艺加以改进，使之在技术上、经济上及环境上更加符合时代发展的需要。全氧高炉炼铁技术是最有可能实现规模化应用的炼铁新工艺之一，它具有高喷煤量、低焦比、生产率高、煤气品质高等优点，有可能使煤粉取代焦炭成为主要的炼铁能源物质，从而大幅度降低成本。更为重要的是，可以大幅度减少CO2排放，大大减轻钢铁行业所面临的减排压力。但是其存在高炉顶气循环量不足的问题，对炉内矿石还原及进一步降低焦比等化石燃料严重制约。

发明内容

本发明的目的在于提出一种富氢碳循环高炉的炼铁系统，通过设置和使用煤气循环加热，可有效解决全氧高炉顶气循环量不足的问题，进而大幅度的降低焦比和煤比，对化石燃料的需求减少，吨铁CO2排放减少。

一种富氢碳循环高炉的炼铁系统，包括：富氢碳循环高炉、炉顶煤气循环脱碳装置、欧冶炉煤气脱碳装置，焦炉煤气系统；

其中，富氢碳循环高炉所使用的原燃料由加料系统通过称量后由传输带及料车运输至炉顶，加入炉内，富氢碳循环高炉用于炼铁，以便得到合格的铁水，并产生炉渣和高炉炉顶粗煤气；除尘装置分别对高炉炉顶的粗煤气进行粗除尘和精细除尘，除尘处理后通过煤气脱水装置脱水后进入调压阀组调整富氢碳循环高炉的炉顶压力；

经过除尘处理的煤气一部分经过炉顶煤气循环脱碳装置之后分成2路，一路经过风口煤气加热系统，煤气温度加热到1100-1200℃，在富氢碳循环高炉炉缸上环形设置有氧气风口、喷煤气口的复合风口装置，送入风口加热煤气环管，由环管分配加热煤气至14个复合风口装置，与氧气同时送入炉内；另一路经过炉身煤气加热系统，煤气温度加热到850-950℃，在富氢碳循环高炉炉身中下部设置有炉身加热煤气环管，由环管分配加热煤气设有14个炉身加热煤气入口，喷口内径φ100mm，喷吹能力20000Nm³/h，压力0.35MPa，喷吹管道承压按0.6MPa，钢壳材质采用耐热钢Q355R，通过冷却壁错台形成喷吹环道向炉内喷吹渗透热煤气；

所述的炉身加热煤气入口与所述复合风口装置煤气入口之间的距离为L1，炉身加热煤气入口与炉顶的距离为L2，其中L1：L2为6.5：8.2，所述炉身加热煤气入口与炉身外壁下部的夹角为β，所述β的夹角度数范围为112～130°。

本发明有益效果：