本发明专利技术涉及高炉生产生铁或液态钢中间产品的方法，其中将从还原竖炉（１）排出的炉顶气体的至少一部分气流中的ＣＯ＃－［２］基本上清除，任选地借助与氧的部分燃烧加热该气体，并将其作为还原气体输入高炉中。本发明专利技术还涉及实施该方法的装置，其中炉顶气体在高炉炉身的下部输入，与现有技术相比，本发明专利技术改善了能量平衡和方法的实施。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及高炉生产生铁或液态钢中间产品的方法，其中基本上清除至少从还原竖炉排放的炉顶气体的一部分气流中的CO2，任选地加热该气流，并将其作为还原气体输入高炉中，本专利技术还涉及实施该方法的装置。DE4421673A1公开了这种方法。在该方法中，使除去CO2后的炉顶气体与热氮或含热氮和氩的气体混合，而使其加热到800℃以上。加热和基本上清除CO2的炉顶气体通过热环状风管供入高炉中。根据Boudouard平衡在避免CO气体发生反应或根据不均匀的水煤气反应在避免H2气体发生反应的情况下，必需最迅速地加热炉顶气体，这就增加了工艺成本和装置费用。US3954444A1描述了一种直接还原铁矿石的方法。该方法是从竖炉中抽出一部分还原气体，进行预处理，接着再输入该竖炉中。在一个具体的实施方案中，还可将该还原气体作为还原剂输送到高炉中。同样在该方法中再生气体显得繁琐，并且增加了生产成本和装置费用。根据现有技术的观点，本专利技术的目的是提供一种方法和实施该方法的装置，与现有技术相比，该技术改善了能量平衡，加强了对生产过程的控制。本专利技术的所述目的通过有关本专利技术方法的权利要求1的特征部分以及有关本专利技术装置的权利要求5的特征部分实现。专业人员将在其高度的约五分之三处构成的高炉的上截角锥称作高炉炉身。与现有技术相比，通过本专利技术的特征，即将加热的炉顶气体输入高炉炉身的底部区域，在实施方法过程中获得显著的优点。本专利技术特别提供了一种充分继续使用竖炉炉顶气体的工艺方法。这里，优选是鉴于竖炉的炉顶气体的还原性而将其继续使用。根据本专利技术的方法，将炉顶气体的一部分气流输送到高炉中，而另一部分气流例如用来产生能量。但是，重要的是炉顶气体在逸出后通过竖炉排出，不是象现有技术那样一部分气流在竖炉上转向。与现有技术相比，采用本专利技术的方法可以最高效地加热炉料，这对企业来说是一个基本标准。根据本专利技术一个特别优选的实施方案，将竖炉的炉顶气体全部输送到高炉中。通过在煤袋上方实施本专利技术的煤气供应管路减轻煤袋和炉腹的热负荷，改善了这一区域的气体渗透性和液相的排放。位于高炉炉身底部的炉顶气体的供应位置主要由有关方法的炉顶气体的组成决定。由于每种炉顶气体具有一种特定的、反映当时的工艺(该炉顶气体来源于该工艺)的普遍特征的组成，因此，在已知环境条件下必需确定在高炉炉身上气体入口的每一位置，使高炉可以在最佳工况下运行。下面对上述位于高炉炉身上将炉顶气体输入高炉的位置进行说明输入位置一般从局部看位于结合(kohaesicen)区域的上方或直接还原区的上方，并因此位于高炉炉身上。高炉炉身上炉顶气体输入位置的部位一方面由炉顶气体的温度和组成确定，另一方面由高炉的运行确定。关键是通过输入炉顶气体所起的作用。与此有关的对于确定炉顶气体组成起决定作用的炉顶气体对高炉法填料的作用一方面通过输入还原气体提高了间接还原的数量，同样的方式降低了工艺中导致高炉不必要的碳消耗和消耗巨大工艺能量的直接还原的数量，另一方面加热速率特别地高，并因此有少量的矿石分解，以及伴随着高炉装料的内部反应体积增大。根据本专利技术一个优选的实施方案，进入高炉之前的炉顶气体的温度高于750℃，优选在750-1100℃之间，更优选在800-920℃之间，特别优选在820-880℃之间，其中将该气体输入高炉炉身的底端用于还原高炉中的郁氏体。在常规现有技术采用的高炉中在气体输入处高炉装料的外层温度为1100℃和1100℃以下，在一个优选的实施方案中，温度低于1000℃，在一个特别优选的实施方案中，温度低于900℃。根据一个特别优选的实施方案，本专利技术生铁或液态钢中间产品的制备方法具有一个熔炼气化器，将还原的铁颗粒转变成生铁并形成一种还原气体。这种还原气体适合于以特定的用量在还原竖炉中继续应用，并且进一步用作本专利技术中在高炉炉身的底部输入的炉顶气体的基础。根据本专利技术的其他特征，经部分燃烧将基本上无CO2的炉顶气体加热到高于800℃。按该方式通过部分燃烧来调整炉顶气体的CO2/H2O含量，以便输送到高炉中的炉顶气体的组成是适用的，如所说明的一样，以便特别是降低碳在高炉中沉积。减少这种均匀分布的碳的产生对工艺的能源预算有积极的影响。从对某些方法来说典型的炉顶气体组成开始，通过在高炉炉身的底部将炉顶气体输入高炉中不仅减少了焦炭燃烧，而且额外调整了应该输入炉顶气体的高炉各处的输入炉顶气体的氧化度，按该方法，高炉机组的运行达到最佳。迄今为止，如果使加热的炉顶气体通过普通的热风管道输送到高炉中并且要求其CO2和H2O的含量特别低，那么在明显高于高炉炉身的普通热风管道的位置上输送该气体时，显然希望CO2和H2O的含量较高。通过本专利技术，通过部分燃烧加热基本上无CO2的炉顶气体的措施来代替现有技术中采用加热的氮或含氮和氩气体加热炉顶气体的各种方法，并以一种实用得多的形式加热炉顶气体。通过因部分氧化而使炉顶气体至少部分转化来提高起决定作用的气体温度。尽管再次提高了现有技术中已经已知的附加地除去CO2之后的炉顶气体的CO2和H2O含量，但是在每一区域其含量通过气体组成和在高炉的炉身上输入炉顶气体的位置之间的相互作用测定。此外，CO2和H2O含量的提高如此微弱，以致在最近的现有技术的有关方法中可以确定还原熔炼没有明显地降低。又观察到该方法的以下优点通过在高炉上设置比现有技术改善的气体输送位置可以以一种部分燃烧的简单方式将炉顶气体加热到要求的温度，因为CO2和H2O含量基本上不受影响。按该方法克服了诸如现有技术中描述的通过与加热的氮气或氩气的混合来加热炉顶气体的繁琐工艺。高炉法中间接还原的数量的提高大大节省了能源，这样可以使高炉在显著改善的关于能量和气体预算的工况下进行运行。根据本专利技术的另一特征，除了其部分燃烧外间接预热和/或再生式预热释放出CO2的炉顶气体。因此，相继地采用间接预热和/或再生式预热以及部分燃烧并在整个工艺中进行调整，由此特别高效和简单地调节CO2/H2O含量。如果在高炉上输入还原气体的位置被确定，那么通过有针对性地改变适于高炉运行的CO2除去和/或预热和/或部分氧化的工艺参数就可以调节还原气体的CO2/H2O含量。通过炉顶气体的两步加热方式，采用间接预热和/或再生式预热和随后的部分燃烧防止出现金属粉化和过量的碳在高炉中沉积。根据本专利技术一个特别优选的实施方案，在其部分燃烧前采用间接预热或再生式预热将释放出CO2和H2O的炉顶气体的温度预热到300-600℃之间，优选在400-500℃之间。借助该措施，使一种特别有利的工艺实施方案成为可能，该方案的特征在于采用部分燃烧特别有利地调整预加热。通过间接预热和/或再生式预热方式，几乎不或仅少量地提高炉顶气体的CO2/H2O含量，这证明该方法比其他的方法优越。下面借助附图详细说明本专利技术的非限制性实施例。附图说明图1示出了本专利技术的装置和用含铁矿石填料生产生铁或液态钢中间产品的工艺流程。1是以还原竖炉形式构成的直接还原装置，其中还原区2装有从上部通过一个输入管道3输送的块状含氧化铁的填料，任选地与通过输入管道4加入的未燃烧的添加剂一起装入。竖炉1连接一个熔炼气化器5，在其中由碳载体和含氧气体产生还原气体，还原气体通过输入管道6输入竖炉1中，在管道6内有气体净化和/或气体冷却装置7。熔炼气化本文档来自技高网...
【技术保护点】
高炉生产生铁或液态钢中间产品的方法，其中从还原竖炉（１）排出的炉顶气体的至少一部分气流基本上清除了ＣＯ↓［２］，任选地加热该气体，并将其作为还原气体输入高炉中，其特征在于：在高炉炉身的下部输入炉顶气体。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：LW凯普林格，H米策利，J武尔姆，
申请(专利权)人：沃斯特阿尔派因工业设备制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：AT[奥地利]
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