控制氮气富集的气基直接还原炼铁方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种控制氮气富集的气基直接还原炼铁方法及系统，所述方法工艺为：（Ⅰ）所述直接还原后的炉顶气其中一部分经补压后与还原工艺气汇合，再次参与还原反应；（Ⅱ）所述直接还原后的炉顶气的另一部分进入利用余压发电；所述余压发电后的炉顶气燃烧以加热生成蒸汽；所述燃烧过程排出的烟气进行排放；（Ⅲ）所述步骤（Ⅱ）生成的蒸汽部分进行蒸汽发电。本方法通过两步能量的转换，产生的蒸汽和电力都可引入直接还原系统中使用；可以灵活的调整引流用于“排氮”的炉顶气体的数量，从而实现有效的控制整个工艺循环气体中的氮气富集程度，从而最大化的实现工厂本身的经济效益；具有降低氮气富集效果好、能源利用率高、节能减排等特点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
控制氮气富集的气基直接还原炼铁方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种直接还原炼铁系统和方法，尤其是一种在气基直接还原工艺中合理控制氮气富集程度的方法。

技术介绍

[0002]在传统的100%使用天然气的直接还原工艺中，由于补给气体中的氮气含量近乎于无，并不存在氮气富集的问题。然而，在使用工业合成气（如煤制气）或工业尾气（如焦炉煤气）的直接还原工艺中，由于还原性气体含有部分氮气，而氮气并不参与还原，因此，在对炉顶气进行回收再循环利用的过程中，氮气会逐渐富集，使得工艺循环气体中氮气比例越来越高。
[0003]工艺循环气体中所富集的氮气，一方面会降低还原性气体（H2、CO）的分压，影响还原效率、降低生产率；另一方面会增大工艺循环气体的体积，进而增加气体压缩、加热过程的能耗，使整体工艺的能耗上升、吨直接还原铁的成本增加。
[0004]通常来讲，要降低工艺循环气体中氮气的富集程度，途径有两种：一是对补给气体（如焦炉煤气）的制备工艺进行优化，降低其氮气含量（即减少入口气体的氮气比例）；二是将更多的炉顶气体导入到加热炉用作燃气，通过加热炉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制氮气富集的气基直接还原炼铁方法，其特征在于，所述方法工艺为：（Ⅰ）所述直接还原后的炉顶气其中一部分经补压后与还原工艺气汇合，再次参与还原反应；（Ⅱ）所述直接还原后的炉顶气的另一部分进入利用余压发电；所述余压发电后的炉顶气燃烧以加热生成蒸汽；所述燃烧过程排出的烟气进行排放；（Ⅲ）所述步骤（Ⅱ）生成的蒸汽部分进行蒸汽发电。2.根据权利要求1所述的控制氮气富集的气基直接还原炼铁方法，其特征在于：所述步骤（Ⅲ）中，生成的蒸汽部分进入蒸汽管网。3.根据权利要求1所述的控制氮气富集的气基直接还原炼铁方法，其特征在于：所述步骤（Ⅱ）中入余压发电产生的电力和步骤（Ⅲ）中蒸汽发电产生的电力送入电力管网。4.根据权利要求1
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3任意一项所述的控制氮气富集的气基直接还原炼铁方法，其特征在于：所述步骤（Ⅰ）中，汇合炉顶气后的还原工艺气经气体重整和加热后参与还原反应。5.一种控制氮气富集的气基直接还原炼铁系统，其特征在于：其包括直接还原竖炉反应器（1）；所述直接还原竖炉反应器（1）的炉顶气出口通过管路...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃开伟，郑艾军，陈俊，贾建平，李洋，王中华，李晓兵，刘浩，韩涛，刘颖义，
申请(专利权)人：宣化钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
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