[发明专利]煤造气竖炉还原铁矿石的海绵铁生产工艺及其装置

摘要

本发明是一种煤造气竖炉还原铁矿石的生产海绵铁工艺及其装置。本工艺是将煤与水混合磨制成一定浓度的水煤浆，水煤浆经加压气化生产出合成气，并采用气体净化工艺将合成气中硫化氢、二氧化碳脱除，得到以一氧化碳和氢气为主要组分的还原气，再经加热升温到预定温度后通入竖炉，在竖炉内还原气将铁矿石还原成海绵铁。其装置是按工艺流程依次用气管道连通德士古炉、洗涤塔、气体变换装置、NHD气体净化设备、气轮机，然后并联两个加热炉，最后连通至竖炉。本工艺可使用高硫煤气并将硫回收；加热炉直接加热还原气，没有一氧化碳析碳的影响且还原气温度可被加热到1000℃；竖炉采用包含铁矿粉压块为原料，降低了原料的成本。

主权项

1.一种煤造气竖炉还原铁矿石的海绵铁生产工艺，其特征在于造气原料煤为低硫煤或高硫煤；铁矿石由粒度为8～16mm的球团矿，粒度为9～35mm的块矿和粒度10～25mm的铁矿粉压块或钢铁厂中产生含铁粉屑压块组成，其中球团矿+块矿占55～100％，铁矿粉压块占0～45％；工艺步骤为：①将煤与水混合磨制成水煤浆，浓度为含煤量58～63％；②水煤浆和氧气一起喷入气化炉中经加压气化生产出合成气，炉中压力为3～8MPa，调节氧煤比，使反应温度在煤的灰熔点以上，即1400～1550℃；③合成气经洗涤除尘；④洗涤除尘后的合成气进行气体成份变换以调节H2/CO比为0.73～8.5；⑤调节成分后的合成气进行净化，脱除酸性气体组分硫化氢和二氧化碳，得到以一氧化碳和氢气为主要组分的高压还原气；⑥高压还原气经膨胀而压力降至工艺要求的0.2～0.7Mpa；⑦降压后的还原气经加热升温至810～1000℃；⑧加热后的还原气与铁矿石分别输入竖炉，在竖炉移动床内，还原气将铁矿石还原成海绵铁。