高炉煤气化热风炉炼铁方法技术

一种高炉煤气化热风炉炼铁方法，主要是利用煤气化炉，将煤在高温下与气化剂进行反应生成的高温ＣＯ和Ｈ２可燃气体直接加入高炉内作为高温还原剂，并且煤气化炉在生成ＣＯ和Ｈ２还原剂时放出的热量又直接送入高炉内作为高炉的主要热源。在高炉内，作为高温还原剂的ＣＯ和Ｈ２与铁矿石发生化学反应来完成高炉炼铁的，并且在上述炼铁的过程中，又将高炉炉顶排出的煤气再加入到煤气化炉内，用于调节要进入高炉中的还原剂的温度，并同时把煤气中的ＣＯ２分解成ＣＯ还原剂，再循环利用。采用该种炼铁方法不仅能减少设备投资，降低生产成本，提高经济效益，而且还能节能降耗，减少ＣＯ２的排放，有利于环境保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种炼铁方法，特别是。
技术介绍
目前，炼铁的方法有两种，一种是非高炉炼铁法，另一种是高炉炼铁 法。非高炉炼 铁法是采用煤基直接还原铁工艺技术及设备，该种方法在成本、能耗、质量和规模等方面和 高炉炼铁法相比，存在着不同程度的差距。而高炉炼铁法采用的主要设备是高炉及与其连 接的上料装置和热风炉，并采用如下的炼铁方法将铁矿石、焦炭及熔剂从高炉炉顶不断地 装入，而从高炉下部的风口吹进经预热的约1000 1400°的空气，在此高温下焦炭同鼓入 的预热空气燃烧生成CO和H2,该CO和H2作为还原剂，在高温下与铁矿石发生化学反应，将 铁矿石中的铁氧化物Fe2o3、Fe3O4, Feo还原成金属铁水，并从高炉出铁口排出，煤气从高炉 顶导出，经除尘后，约45%用于热风炉加热空气，其余作为工业用煤气被应用，而生成的炉 渣从高炉出渣口排出，炼一吨铁大约需要500Kg焦炭。这种炼铁方法虽然技术经济指标良 好，工艺简单，生产量大，劳动生产率高，但是，高炉工作时所用的热风是经过加压和加热的 空气，而空气中有用的氧气占不到21 %，而在富氧喷煤时再加3 %的氧气，二者加起来，也 不过24%，也就是说在对空气加压约0. 45Mpa和加热约1000 1400°的过程中，占约79% 氮气的能耗是没有必要的，被白白浪费掉了，造成能源浪费。并且，还会因此增加管道、阀 门、容器、绝热材料等辅助设备及材料的费用，而热风炉的热风是依靠燃烧45%左右的高炉 煤气而获得的，这不但浪费大量煤气，而且，每个高炉需配备几个热风炉，这不仅造价高，而 且维护成本也较高。并且冶炼一吨铁大约需要500Kg焦炭，以焦炭作为高炉的主要热量和 还原剂，不仅成本高而且还对环境造成很大的污染。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，它能够克服已有技术的 不足，可利用煤经煤气化炉气化后，直接向高炉提供可调节压力和温度的高温还原剂CO和 H2,该还原剂CO和H2与铁矿石发生化学反应，将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁，既能有 效地减少设备投资费用及降低废气的排放，又能降低能耗及生产成本，提高经济效益。本专利技术采用的设备是高炉及与其连接的上料装置，以及分别与高炉的进风口和煤 气排出口相连接的煤气化炉。采用上述设备进行炼铁的方法是利用煤气化炉将煤在规定的高温下与气化剂进 行反应生成CO和H2可燃气体。将该可燃气体CO和H2加入高炉内作为高温还原剂，并同 时将煤气化炉在生成CO和H2可燃气体时放出的热量提供给高炉作为高炉的主要热源，该 高温CO和H2还原剂与加入高炉中的铁矿石发生化学反应，将铁矿石中的铁氧化物Fe2o3、 Fe3o4,Feo还原出来，生成铁水，并经高炉中的焦炭渗碳处理后，从高炉出铁口排出。将从高 炉排放出的煤气再加入到煤气化炉中，用于调节要进入高炉内的CO和H2还原剂的温度，并 同时把该煤气中的大量CO2分解成CO还原剂，再循环利用。而炉渣从高炉出渣口排出。所述的铁矿石为烧结矿石或球团矿石或块矿石等；所述的熔剂为石灰石或白云石或莹石等； 所述的气化剂为水蒸气、空气及氧气等。本专利技术主要是采用高炉及与其连接的上料装置，以及分别与高炉的进风口和煤气 排出口相连接的煤气化炉组成的炼铁设备。利用煤气化炉将煤气化后，生成1000 1600° 高温的C0、H2还原剂，直接送入高炉中与铁矿石发生化学反应，将铁矿石中的铁氧化物还原 成铁水，并经渗碳后排放，而高炉炉顶的煤气再排入煤气化炉中，循环利用高炉炉顶煤气， 一是用于调节要进入高炉内的CO和H2还原剂的温度，二是同时将煤气中大量的CO2分解成 CO还原剂，这样，能有效地减少CO2的排放，使原料得到充分利用，既节能降耗又能减排，有 利于环保。并且煤气化炉在生产高温还原剂CO和H2时放出的热量是高炉所需要的主要热 源，而焦炭的用量少，炼一吨铁仅需要50Kg焦炭，这些焦炭只用于向高炉提供部分热量，起 对料柱的透气和对生铁的渗碳作用。用价格便宜的煤代替焦炭向高炉提供热量及高温还原 齐U，用煤气化炉代替已有技术中的高炉热风炉，可有效地减少设备投资，能降低生产成本， 提高经济效益。附图说明附图为的工艺流程图。 具体实施例方式本专利技术是采用高炉及与其连接的上料装置，以及分别与高炉的进风口和煤气排出 口相连通的煤气化炉冶炼设备进行炼铁的，其生产方法是将经过称重的铁矿石、焦炭和 熔剂，通过上料装置从高炉炉顶的进料口加入高炉内，同时，将经过称重的煤加入煤气化炉 内，使煤在规定的高温下与气化剂水蒸气和空气及氧气进行反应生成0)、压高温可燃气体， 其温度约为1000 1600°，从高炉下部的风口吹入高炉内，作为高温还原剂，而煤气化炉 在生成所述高温还原剂CO和H2时放出的热量，送入高炉内作为高炉的主要热源。在高炉 内，高温还原剂CO和H2与铁矿石发生化学反应，将铁矿石中的铁氧化物Fe203、Fe304、Fe0还 原出来，生成铁水，并经焦炭渗碳后，从高炉出铁口排出。在上述化学反应的过程中，高炉炉 顶的煤气再排放到煤气化炉中，用于调节要进入高炉内的还原剂CO和H2的温度，并同时把 煤气中的大量CO2在高温煤气化炉中分解成CO还原剂，再循环利用，而炉渣从高炉的出渣 口排出。所述的铁矿石为烧结矿石或球团矿石或块矿石等，而熔剂为石灰石或白云石或莹 石等。冶炼一吨铁大约需要焦炭50Kg，这些焦炭除和氧气反应为高炉内提供部分热量外，还 用于料柱的透气和对生铁起渗碳作用，以保生铁中的铁、碳平衡，保证产品质量。权利要求一种，其特征在于，利用煤气化炉将煤在规定的高温下与气化剂进行反应生成CO和H2可燃气体，将该可燃气体CO和H2加入高炉内作为高温还原剂，并同时将煤气化炉在生成CO和H2可燃气体时放出的热量供给高炉，作为高炉的主要热源，该高温CO和H2还原剂与加入高炉中的铁矿石发生化学反应，将铁矿石中的铁氧化物Fe2O3、Fe3O4、Feo还原出来，生成铁水，并经高炉中的焦炭渗碳处理后，从高炉出铁口排出，将从高炉炉顶排放出的煤气再加入到煤气化炉内，用于调节要进入高炉内的CO和H2还原剂的温度，并同时把该煤气中的大量CO2分解成CO还原剂，再循环利用，而炉渣从高炉出渣口排出，所述的铁矿石为烧结矿石或球团矿石或块矿石，所述的气化剂为水蒸气、空气及氧气，所述的熔剂为石灰石或白云石或莹石。全文摘要一种，主要是利用煤气化炉，将煤在高温下与气化剂进行反应生成的高温CO和H2可燃气体直接加入高炉内作为高温还原剂，并且煤气化炉在生成CO和H2还原剂时放出的热量又直接送入高炉内作为高炉的主要热源。在高炉内，作为高温还原剂的CO和H2与铁矿石发生化学反应来完成高炉炼铁的，并且在上述炼铁的过程中，又将高炉炉顶排出的煤气再加入到煤气化炉内，用于调节要进入高炉中的还原剂的温度，并同时把煤气中的CO2分解成CO还原剂，再循环利用。采用该种炼铁方法不仅能减少设备投资，降低生产成本，提高经济效益，而且还能节能降耗，减少CO2的排放，有利于环境保护。文档编号C21B5/00GK101831517SQ20101018219公开日2010年9月15日 申请日期2010年5月26日 优先权日2010年5月26日专利技术者王林, 田妍妍 申请人:王林本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高炉煤气化热风炉炼铁方法，其特征在于，利用煤气化炉将煤在规定的高温下与气化剂进行反应生成ＣＯ和Ｈ↓［２］可燃气体，将该可燃气体ＣＯ和Ｈ↓［２］加入高炉内作为高温还原剂，并同时将煤气化炉在生成ＣＯ和Ｈ↓［２］可燃气体时放出的热量供给高炉，作为高炉的主要热源，该高温ＣＯ和Ｈ↓［２］还原剂与加入高炉中的铁矿石发生化学反应，将铁矿石中的铁氧化物Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］、Ｆｅ↓［３］Ｏ↓［４］、Ｆｅｏ还原出来，生成铁水，并经高炉中的焦炭渗碳处理后，从高炉出铁口排出，将从高炉炉顶排放出的煤气再加入到煤气化炉内，用于调节要进入高炉内的ＣＯ和Ｈ↓［２］还原剂的温度，并同时把该煤气中的大量ＣＯ↓［２］分解成ＣＯ还原剂，再循环利用，而炉渣从高炉出渣口排出，所述的铁矿石为烧结矿石或球团矿石或块矿石，所述的气化剂为水蒸气、空气及氧气，所述的熔剂为石灰石或白云石或莹石。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王林，田妍妍，
申请(专利权)人：王林，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]