铁水制造方法及铁水制造设备技术

本发明专利技术提供一种使用碳氢化合物气体来制造改质气以提高还原炉中的还原铁的还原力的铁水制造方法和铁水制造设备。铁水制造方法包括：i)提供从铁矿石转化成还原铁的还原炉排出的废气；ii)提供将废气分流的另一路废气和碳氢化合物气体混合的混合气；iii)将混合气进行改质以提供改质气；以及iv)将从连接于还原炉并接收还原铁的熔炼气化炉排出的还原气体和改质气混合后吹入还原炉。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种铁水制造方法及铁水制造设备。更具体地，本专利技术涉及一种可通过改善流化床还原炉的废气改质循环装置来提高还原气体的还原力且降低用煤量的铁水制造方法及铁水制造设备。
技术介绍
熔融还原炼铁法中使用对铁矿石进行还原的流化床型还原炉和将被还原的铁矿石进行熔炼的熔炼气化炉。熔炼气化炉中熔炼铁矿石时，将煤炭压成块的型煤装入熔炼气化炉用作熔炼铁矿石的热源。此时，还原铁在熔炼气化炉中熔化转变成铁水及炉渣而向外排出。从流化床型还原炉排出的废气经水冷集尘装置被冷却。使用废气改质循环装置将部分废气分流压缩且除去二氧化碳后与熔炼气化炉排出的还原气体混合，以向流化床型还原炉进一步供应还原气体，从而提高在流化床型还原炉的铁矿石还原效率。然而，由于进一步供应的还原气体中含有大量的氮，因此对于改善还原气体的还原力有所限制。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是提供一种使用碳氢化合物气体来制造改质气以提高还原炉中的还原铁的还原力的铁水制造方法。此外，本专利技术的目的是提供一种使用碳氢化合物气体来制造改质气以提高还原炉中的还原铁的还原力的铁水制造设备。技术方案本专利技术的一个示例性实施方案的铁水制造方法包括：i)提供从铁矿石转化成还原铁的还原炉排出的废气；ii)提供将废气分流的另一路废气和碳氢化合物气体混合的混合气；iii)将混合气进行改质以提供改质气；以及iv)将从连接于还原炉并接收还原铁的熔炼气化炉排出的还原气体和改质气混合后吹入还原炉。将还原铁中的部分还原铁作为改质反应催化剂提供的步骤中，部分还原铁可从还原炉直接提供。本专利技术的一个示例性实施方案的铁水制造方法还包括将还原铁压制成块的步骤，并且将还原铁中的部分还原铁作为改质反应催化剂提供的步骤中，部分还原铁可被压制成块后予以提供。本专利技术的一个示例性实施方案的铁水制造方法还可包括回收用作改质反应催化剂的部分还原铁并供应到熔炼气化炉的步骤。在提供改质气的步骤中，装入部分还原铁的一个以上改质装置中生成改质气，并且可以向改质装置供应氮气。混合气可在改质装置内部环状旋流并沿着圆周方向吹入。在提供改质气的步骤中，装入部分还原铁用作改质反应催化剂的多个改质装置中生成改质气，多个改质装置可包括第一改质装置和第二改质装置。部分还原铁向第一改质装置的装入结束后，部分还原铁可以装入第二改质装置。当第一改质装置的压差为预设值以上时，切断混合气向第一改质装置的流入，可将混合气供应到第二改质装置，以在第二改质装置中生成改质气。当第一改质装置的压力为预设值以上时，可将改质气向外排出。将第一改质装置内部的改质气排出后，对第一改质装置进行吹扫，并排出第一改质装置内部的改质反应催化剂，可以将部分还原铁重新供应到第一改质装置。在提供改质气的步骤中，部分还原铁可连续装入生成改质气的改质装置以及从该改质装置排出并提供改质气。提供改质气的步骤可以包括：i)提供连接于改质装置前端的多个还原铁进料斗和连接于改质装置后端的多个还原铁排料斗；ii)控制多个还原铁进料斗之间的压差；iii)使部分还原铁通过多个还原铁进料斗并装入改质装置；iv)控制多个还原铁排料斗之间的压差；以及v)使部分还原铁从改质装置通过多个还原铁排料斗并向外排出。本专利技术的一个示例性实施方案的铁水制造方法还可包括：i)使混合气与废气间接接触以进行一次加热；以及ii)将混合气用氧气加热以进行二次加热。在提供废气的步骤中，废气可以被冷却及洗涤。对混合气进行一次加热的步骤中，可以将混合气加热至1000℃以下。对混合气进行二次加热的步骤中，可以将混合气加热至1100℃-1200℃。在提供废气的步骤中，还原炉可以是填充床型还原炉或多个流化床型还原炉。还原炉为多个流化床型还原炉时，可以将还原气体和改质气混合后分别供应到多个流化床型还原炉中的各流化床型还原炉。本专利技术的一个示例性实施方案的铁水制造设备包括：i)还原炉，所述还原炉用于将铁矿石还原成还原铁；ii)熔炼气化炉，所述熔炼气化炉与还原炉连接，用于接收还原铁来制造铁水并向还原炉供应还原气体；iii)废气管，所述废气管与还原炉连接，从还原炉排出的废气流经所述废气管；iv)废气支管，所述废气支管与废气管连接，将废气分流的另一路废气流经所述废气支管，所述废气支管接收碳氢化合物气体并与废气混合而提供混合气；v)一个以上的改质装置，所述改质装置与还原炉连接以接收还原铁中的部分还原铁，并且所述改质装置与废气支管连接，用于通过部分还原铁将混合气进行改质以提供改质气；vi)供气管，所述供气管连接还原炉和熔炼气化炉，用于将还原气体提供给熔炼气化炉；以及vi)改质气管，所述改质气管连接改质装置和供气管，用于将改质气与还原气体混合后提供给熔炼气化炉。本专利技术的一个示例性实施方案的铁水制造设备还包括：换热器，所述换热器与废气管和废气支管连接，并通过废气使混合气升温。本专利技术的一个示例性实施方案的铁水制造设备还可包括：压块制造装置，所述压块制造装置连接还原炉和熔炼气化炉，将用还原铁压制成的压块提供给熔炼气化炉，所述压块制造装置与改质装置连接以作为压块供应部分还原铁。本专利技术的一个示例性实施方案的铁水制造设备还包括：i)压块供应管，所述压块供应管连接压块制造装置和改质装置，用于将压块供应到改质装置；以及ii)压块回收管，所述压块回收管连接压块制造装置和改质装置，用于将用完的别的压块返还给压块制造装置。本专利技术的一个示例性实施方案的铁水制造设备还可包括：i)第一加热器，所述第一加热器与换热器和废气管连接，用于接收废气进行燃烧而加热混合气；以及ii)第二加热器，所述第二加热器与第一加热器连接，用于接收氧气对混合气进行再加热。一个以上的改质装置可包括含有改质反应催化剂的多个改质装置，多个改质装置包括第一改质装置和第二改质装置。本专利技术的一个示例性实施方案的铁水制造设备还可包括：i)混合气供应管，所述混合气供应管将换热器与第一改质装置和第二改质装置相互连接；ii)吹扫气(purgegas)供应管，所述吹扫气供应管连接在第一改质装置和第二改质装置上；以及iii)排气管，所述排气管连接在第一改质装置和第二改质装置上。另外，本专利技术的一个示例性实施方案的铁水制造设备还可包括：i)压力计，所述压力计设置在第一改质装置和第二改质装置上，用于测量第一改质装置和第二改质装置各自的内部压力；ii)压差计，所述压差计设置在第一改质装置和第二改质装置上，并且连接于第一改质装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁水制造方法，包括：提供从铁矿石转化成还原铁的还原炉排出的废气；提供将所述废气分流的部分废气和碳氢化合物气体混合的混合气；对所述混合气进行改质以提供改质气；以及将从连接于所述还原炉而接收所述还原铁的熔炼气化炉排出的还原气体和所述改质气吹入所述还原炉，其中，所述提供改质气的步骤包括：提供所述还原铁中的部分还原铁作为改质反应催化剂；以及利用所述改质反应催化剂对所述混合气进行改质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.10 KR 10-2013-01532681.一种铁水制造方法，包括：
提供从铁矿石转化成还原铁的还原炉排出的废气；
提供将所述废气分流的部分废气和碳氢化合物气体混合的混合气；
对所述混合气进行改质以提供改质气；以及
将从连接于所述还原炉而接收所述还原铁的熔炼气化炉排出的还原气体和
所述改质气吹入所述还原炉，
其中，所述提供改质气的步骤包括：
提供所述还原铁中的部分还原铁作为改质反应催化剂；以及
利用所述改质反应催化剂对所述混合气进行改质。
2.根据权利要求1所述的铁水制造方法，其中：
在提供所述还原铁中的部分还原铁作为改质反应催化剂的步骤，所述部分还
原铁是从所述还原炉直接提供的。
3.根据权利要求1所述的铁水制造方法，还包括：
将所述还原铁压制成块，
其中，在提供所述还原铁中的部分还原铁作为改质反应催化剂的步骤，所述
部分还原铁是压制成块后提供的。
4.根据权利要求2所述的铁水制造方法，还包括：
回收作为所述改质反应催化剂用完的部分还原铁并供应到所述熔炼气化炉。
5.根据权利要求2所述的铁水制造方法，其中：
在所述提供改质气的步骤，所述部分还原铁被装入到一个以上改质装置中产
生所述改质气且氮气供应到所述改质装置。
6.根据权利要求5所述的铁水制造方法，其中：
所述混合气在所述改质装置内部以环状旋流且沿着圆周方向吹入。
7.根据权利要求1所述的铁水制造方法，其中：
在所述提供改质气的步骤，所述部分还原铁被装入而用作改质反应催化剂的
多个改质装置中产生所述改质气，并且所述多个改质装置包括第一改质装置和
第二改质装置。
8.根据权利要求7所述的铁水制造方法，其中：
所述部分还原铁向所述第一改质装置的装入结束后，所述部分还原铁装入所
述第二改质装置。
9.根据权利要求7所述的铁水制造方法，其中：
当所述第一改质装置的压差为预设值以上时，切断所述混合气向所述第一改
质装置的流入，将所述混合气供应到所述第二改质装置，以在所述第二改质装
置中生成改质气。
10.根据权利要求7所述的铁水制造方法，其中：
当所述第一改质装置的压力为预设值以上时，将所述改质气向外排出。
11.根据权利要求7所述的铁水制造方法，其中：
将所述第一改质装置内部的改质气排出后，对所述第一改质装置进行吹扫，
并排出所述第一改质装置内部的改质反应催化剂，将所述部分还原铁重新供应

\t到所述第一改质装置。
12.根据权利要求1所述的铁水制造方法，其中：
在所述提供改质气的步骤，所述部分还原铁连续装入生成所述改质气的改质
装置以及从该改质装置排出并提供所述改质气。
13.根据权利要求1所述的铁水制造方法，其中：
所述提供改质气的步骤包括：
提供连接于所述改质装置前端的多个还原铁进料斗和连接于所述改质装置
后端的多个还原铁排料斗；
控制所述多个还原铁进料斗之间压差；
使所述部分还原铁通过所述多个还原铁进料斗并装入所述改质装置；
控制所述多个还原铁排料斗之间的压差；以及
使所述部分还原铁从所述改质装置通过所述多个还原铁排料斗并向外排出。
14.根据权利要求1所述的铁水制造方法，还包括：
使所述混合气与所述废气间接接触以进行一次加热；以及
将所述混合气用氧气加热以进行二次加热。
15.根据权利要求14所述的铁水制造方法，其中：
在所述提供废气的步骤，所述废气被冷却及洗涤。
16.根据权利要求14所述的铁水制造方法，其中：
在所述对混合气进行一次加热的步骤，将所述混合气加热至1000℃以下。
17.根据权利要求16所述的铁水制造方法，其中：
在所述对混合气进行二次加热的步骤，将所述混合气加热至1100℃-1200
℃。
18.根据权利要求1所述的铁水制造方法，其中：
在所述提供废气的步骤，所述还原炉为填充床型还原炉或多个流化床型还原
炉。
19.根据权利要求18所述的铁水制造方法，其中：
所述还原炉为多个流化床型还原炉时，将所述还原气体和所述改质气混合后
分别供应到所述多个流化床型还原炉中的各流化床型还原炉。
20.一种铁水制造设备，包括：
还原炉，所述还原炉用于将所述铁矿石还...

【专利技术属性】
技术研发人员：申明均，金常铉，
申请(专利权)人：株式会社POSCO，
类型：发明
国别省市：韩国;KR