一种熔融还原铁短流程炼钢设备及工艺.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115927778A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211559906.8(22)申请日2022.12.06(71)申请人雷迪心地址710065陕西省西安市雁塔区太白南路二号南院41号楼3单元2层3号(72)发明人雷少军(51)Int.Cl.C21B13/14(2006.01)C21B13/02(2006.01)C21C5/52(2006.01)F02B43/10(2006.01)F02B63/04(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种熔融还原铁短流程炼钢设备及工艺(57)摘要本专利公布了一种熔融还原铁短流程炼钢设备及工艺，包括熔融还原炉(1)、直接还原竖炉(2)、冷却洗涤塔(4)、变压吸附气体分离设备(5)、燃气发电机组(8)和炼钢电炉(9)；直接还原竖炉(2)设置在熔融还原炉(1)上端，粉煤(13)燃烧产生的二氧化碳和CO2预热加热管(102)内的二氧化碳气体在熔融还原炉(1)和直接还原竖炉(2)内上行，与下行的氧化铁配碳球团(14)发生反应，生成一氧化碳和二氧化碳混合气体，一氧化碳气体用于发电燃料供系统用电，二氧化碳进入炉内参加反应；优点是：设备结构简化，生产流程短，原料利用率和生产效率大幅提高；实现了污染物的零排放，节能环保，降低了产品成本。CN115927778ACN115927778A权利要求书1/2页1.一种熔融还原铁短流程炼钢设备，其特征是：包括熔融还原炉(1)、直接还原竖炉(2)、冷却洗涤塔(4)、变压吸附气体分离设备(5)、燃气发电机组(8)、炼钢电炉(9)和制氧设备(11)；所述直接还原竖炉(2)固定设置在熔融还原炉(1)的上端，熔融还原炉(1)的顶端与直接还原竖炉(2)的底端相通，在连接处设置有伞形落料装置(3)，在伞形落料装置(3)上设置有多个条状落料孔(302)；所述熔融还原炉(1)包括炉体、燃烧室(101)和粉煤喷烧机构，粉煤喷烧机构的氧气粉煤燃烧喷嘴(106)置于燃烧室(101)内，用于在燃烧室(101)内喷射并燃烧粉煤(13)和氧气混合体；在燃烧室(101)侧壁上设置有CO2预热加热管(102)，从变压吸附气体分离设备(5)引入的二氧化碳气体经CO2预热加热管(102)预热后从燃烧室(101)向上进入直接还原竖炉(2)内；在熔融还原炉(1)的底端设置有排渣口(107)和铁水出口(104)；所述直接还原竖炉(2)的上端设置有落料箱(202)和尾气出口(205)，在落料箱(202)与直接还原竖炉(2)上端连接处设置有密封的送料通道(201)，落料箱(202)内的氧化铁配碳球团(14)经送料通道(201)从直接还原竖炉(2)的上端进入直接还原竖炉(2)内；其中，粉煤(13)在燃烧室(101)内燃烧产生的二氧化碳和CO2预热加热管(102)内的二氧化碳气体在熔融还原炉(1)和直接还原竖炉(2)内上行，与下行的氧化铁配碳球团(14)发生反应；反应产生的铁水经铁水出口(104)进入到铁水热装包(105)，再通过铁水热装包(105)转运到炼钢电炉(9)作为炼钢原料，实现短流程炼钢；反应产生的二氧化碳、一氧化碳混合气体经所述尾气出口(205)排出后先进入冷却洗涤塔(4)冷却净化后，再输送到变压吸附气体分离设备(5)，分离出的二氧化碳气体进入熔融还原炉(1)，分离出的一氧化碳气体输送到燃气发电机组(8)作为燃料，燃气发电机组(8)用于为各设备提供电力；制氧设备(11)为粉煤喷烧机构提供氧气。2.根据权利要求1所述的一种熔融还原铁短流程炼钢设备，其特征是：所述粉煤喷烧机构包括粉煤落料箱(108)、氧气粉煤燃烧喷嘴(106)，粉煤落料箱(108)分别连接粉煤输入管道和氧气输入管道，氧气输入管道中的氧气把粉煤落料箱(108)内的粉煤(13)按比例沿喷嘴连接管道吹送到置于燃烧室(101)内的氧气粉煤燃烧喷嘴(106)，喷嘴喷出的粉煤(13)和氧气混合体持续燃烧产生大量的热量和二氧化碳气体；粉煤输入管道与粉煤原料箱(12)的粉煤出口连通，氧气输入管道与制氧设备(11)的氧气出口连通。3.根据权利要求1所述的一种熔融还原铁短流程炼钢设备，其特征是：在落料箱(202)内设置有CO2气体置换喷嘴(203)，CO2气体置换喷嘴(203)与变压吸附气体分离设备(5)的二氧化碳气体输出管道连通，向落料箱(202)内喷吹二氧化碳气体把落料箱(202)内的空气置换排出，防止空气进入直接还原竖炉(2)内。4.根据权利要求1所述的一种熔融还原铁短流程炼钢设备，其特征是：变压吸附气体分离设备(5)分离出的二氧化碳和一氧化碳气体分别输入到CO2气柜(7)和CO气柜(6)存储，通过CO2气柜(7)分别为熔融还原炉(1)的CO2