一种钢厂二次能源回收利用与氢冶金方法、系统及其应用技术方案

本发明专利技术公开了一种钢厂二次能源回收利用与氢冶金方法、系统及其应用。所述方法包括：获取钢厂副产煤气，分离出还原性气体，通入氢基竖炉生产海绵铁；还原性气体包括第一脱碳气、第二脱碳气、第三脱碳脱氮气和氢气，或，包括第一脱碳气、第三脱碳脱氮气和氢气；第一脱碳气由FINEX煤气脱碳而得，第二脱碳气由转炉煤气脱碳而得，第三脱碳脱氮气由氢基竖炉顶煤气脱碳脱氮而得，氢气由焦炉煤气经提氢而得；焦炉煤气经提氢还得第四解吸气，第四解吸气喷吹入高炉用于低碳冶炼生产液态铁水。本发明专利技术对于利用钢厂二次能源，降低氢基竖炉一次能源消耗，降低高炉碳排放具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氢冶金，特别是涉及一种钢厂二次能源回收利用与氢冶金方法、系统及其应用。

技术介绍

1、氢冶金是通过在矿石还原过程中“以氢代碳”实现降碳。氢冶金工艺主要包括富氢高炉和氢基竖炉。富氢高炉是通过高炉风口喷吹富氢气体，替代部分co还原，降低碳排放。现有的氢基竖炉还原气(h2和co)主要来源于天然气催化重整，国内建成的中晋太行csdri竖炉还原气来源于焦炉煤气重整，都需要额外的重整炉和催化剂。张宣高科竖炉使用了焦炉煤气炉内零重整，需要较高的温度和压力，对竖炉提出了较高要求。

2、钢铁企业每年产生大量的副产煤气，包括焦炉煤气和转炉煤气等。焦炉煤气中含有超过50％的h2和20％的ch4，可以作为氢冶金的喷吹气。转炉煤气中含有超过50％的co，可以作为氢冶金的补充气，弥补h2还原耗热和增加海绵铁渗碳。finex作为一种非高炉熔融还原工艺，在韩国得到了成功应用。finex煤气中含有co和h2(超过60％)，且由于富氧操作其n2含量极低，脱碳后可以作为氢冶金还原的补充气。

3、如果能够将焦炉煤气、转炉煤气和finex煤气中的还原性气体用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钢厂二次能源回收利用与氢冶金方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下操作①至④中的至少一种：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述操作③还包括：所述氢基竖炉顶煤气中，用作所述第一燃料气的另一部分氢基竖炉顶煤气的体积分数为3.5～30.5％；

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括前处理，所述前处理包括净化、除尘、加压、换热处理中的至少一种；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述换热处理方式包括：通过热交换将所述氢基竖炉顶煤气的温度降低至40℃及以...

【技术特征摘要】

1.一种钢厂二次能源回收利用与氢冶金方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下操作①至④中的至少一种：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述操作③还包括：所述氢基竖炉顶煤气中，用作所述第一燃料气的另一部分氢基竖炉顶煤气的体积分数为3.5～30.5％；

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括前处理，所述前处理包括净化、除尘、加压、换热处理中的至少一种；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述换热处理方式包括：通过热交换将所述氢基竖炉顶煤气的温度降低至40℃及以下。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述换热处理方式为热交换，所述热交换方式包括多级热交换，所述多级热交换包括一级热交换和二级热交换，所述一级热交换方式包括：将所述氢基竖炉顶煤气与所述第三脱碳脱氮气进行热交换，所述二级热交换包括：将经过一级热交换的氢基竖炉顶煤气与冷却液进行热交换。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述还原性气体加热后，通入氢基竖炉中生产海绵铁。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述还原性气体的氢含量为55～95.5％，h2/co≥1.4，当所述氢基竖炉年产100万吨海绵铁时，通入的所述还原性气体气量为243550～317000nm3/h，气压0.3～0.4mpa，温度950～1050℃，生产得到的海绵铁的金属化率为93～95％，含碳量为0.2～3.5％。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：当所述氢基竖炉年产100万吨海绵铁时，所述finex煤气的气量为2980～83800nm3/h，温度20～50℃；此时，所述finex煤气经脱碳处理分离获得的第一脱碳气的热值为所述finex煤气热值的1.45～1.55倍，气量为2000～56200nm3/h，气压0.4～0.5mpa，加热后温度950～1050℃；

10.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟晓波，郑军，张涛，陈继辉，吴开基，李佳楣，钱卫强，蒋历俊，刘冲，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：