全氧富氢低碳还原熔化炼铁系统及炼铁方法技术方案

一种全氧富氢低碳还原熔化炼铁系统及炼铁方法，属于氢冶金低碳炼铁技术领域。可大幅度降低炼铁生产中碳的使用量和减少CO2的排放量。炼铁系统组成中包括还原熔化炉、炉顶煤气除尘器、干燥器、烟囱、电解水装置、CO2分离器、风机、换热器、还原气备用储气罐，还原熔化炉自上而下依次包括间接还原区、软熔滴落区、焦炭燃烧及渣铁区；炼铁方法包括矿焦装料、间接还原区喷入电解绿氢及炉顶煤气循环的混合还原气、焦炭燃烧区鼓入纯氧、炉顶煤气CO2回收、出铁。通过设计相应的炉型及工艺，使间接还原区金属化率达85

【技术实现步骤摘要】
全氧富氢低碳还原熔化炼铁系统及炼铁方法


[0001]本专利技术涉及氢冶金低碳炼铁
，特别是一种全氧富氢低碳还原熔化炼铁系统及其炼铁工艺。

技术介绍

[0002]目前，炼铁生产主要采用高炉炼铁，其以焦炭、煤粉为燃料和还原剂，高炉炼铁生产过程中，炉内直接还原度高达30
‑
40%，间接还原度仅为60
‑
70%，使得高炉炼铁能耗高、排放大、污染严重等问题较为突出。虽然国内至少有6.2亿吨钢铁产能正在实施全球最严的超低排放改造工程，但由于高炉炼铁使用空气冶炼，故生成的高炉煤气含有大量氮气，导致高炉煤气发热值较低、还原能力较差，不具备脱碳再循环使用的价值，成为制约高炉技术未来发展的瓶颈。为降低高炉炼铁的碳排放，亟待对传统高炉炼铁发起挑战，开发低碳炼铁技术。中国专利2016800810792公开了一种向高炉炉身部供给含氢气的还原气体的方法，其在反应器内向预热的焦炉煤气供给含氧气体并升温至1200
‑
1800℃，由此生成富含氢气的改质气体，在所述反应器内将含CO的气体与该改质气体混合，将氢气浓度调整为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全氧富氢低碳还原熔化炼铁系统，其特征在于，组成中包括还原熔化炉（1）、炉顶煤气除尘器（7）、干燥器（8）、烟囱（12）、电解水装置（9）、CO2分离器（14）、风机（10）、换热器（11）、还原气备用储气罐（15）；所述还原熔化炉（1）顶部设有进料口（2），炉顶煤气出口（3）与炉顶煤气除尘器（7）相连，煤气经除尘器（7）除尘后通入干燥器（8），经干燥器（8）干燥后的炉顶煤气通入CO2分离器（14），分离后的CO2从分离器（14）的顶部排出并储存（13），由CO2分离器（14）的出口排出的还原气体一部分与电解水装置（9）制取的绿氢混合通入换热器（11）中，经加热后通入还原熔化炉（1）中，剩余部分存入还原气备用储气罐（15）中，换热器（11）燃烧废气通过烟囱（12）排入大气；所述还原熔化炉体由上至下依次为间接还原区（Ⅰ）、软熔滴落区（Ⅱ）、焦炭燃烧及渣铁区（Ⅲ）区域。2.根据权利要求1所述的一种全氧富氢低碳还原熔化炼铁系统，其特征在于，所述间接还原区（Ⅰ）内型为圆台状，倾角α为83
‑
89
º
；加热后的富氢还原气由富氢还原气进风口（4）通入热风围管（17）中，富氢还原气入炉风口（16）沿热风围管底部圆周均匀分布，向下倾角θ为30
‑
70
º
；所述软熔滴落区（Ⅱ）为倒圆台状，倾角β为72
‑
80
º
；所述焦炭燃烧及渣铁区（Ⅲ）为圆柱状，在上部沿圆周均匀设置有纯氧气风口（5），倾角为向下4
‑6º
；在中下段设置出铁出渣口（6），沿圆周设置。3.根据权利要求2所述的一种全氧富氢低碳还原熔化炼铁系统，其特征在于，所述富氢还原气进风口（4）为两个，对向设置；所述富氢还原气入炉风口（16）的个数为10
‑
90个；所述富氢还原气入炉风口（16）的下端位置为料面以下8
‑
13米。4.根据权利要求2或3所述的一种全氧富氢低碳还原熔化炼铁系统，其特征在于，所述间接还原区总高度为9
‑
15米，圆台直径1.5
‑
11米；所述软熔滴落区（Ⅱ）的高度为2
‑
6米。5.根据权利要求4所述的一种全氧富氢低碳还原熔化炼铁系统，其特征在于，所述纯氧气风口（5）的个数为5
‑
32个，所述出铁出渣口（6）数量为1
‑
4个。6.一种使用权利要求1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：于勇，王新东，罗志国，王兰玉，李海峰，张彩东，么洪勇，王小艾，王宏斌，邹宗树，郑艾军，田志强，陈俊，孙添文，姜鑫，
申请(专利权)人：东北大学宣化钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：