一种熔融还原炉煤气富化及循环利用的装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115652011A(43)申请公布日2023.01.31(21)申请号202211202619.1(22)申请日2022.09.29(71)申请人北京首钢国际工程技术有限公司地址100043北京市石景山区石景山路60号(72)发明人闫方兴孟玉杰兰吉然梅丛华章启夫侯健毛庆武(74)专利代理机构北京华谊知识产权代理有限公司11207专利代理师王普玉(51)Int.Cl.C21B13/00(2006.01)C21B13/02(2006.01)C21B13/14(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种熔融还原炉煤气富化及循环利用的装置(57)摘要一种熔融还原炉煤气富化及循环利用的装置，属于铁氧化物熔融还原技术领域。解决炉顶煤气中CO2含量高、煤气热值低等问题。装置包括熔融还原炉、汽化冷却烟道、煤气净化装置、CO2脱除装置、煤气加压装置5、CO2储罐6等；前5个部件依次连接，煤气加压装置分别与煤气喷枪和煤气加热装置连接；CO2脱除装置分别与CO2储罐和CO2加压装置连接，CO2加压装置和含铁料预热预还原装置物料出口经物料喷吹系统与固体料喷枪连接。使用方法步骤为，煤气经汽化冷却烟道和煤气净化装置降温净化处理后，经CO2脱除装置分离出煤气中的CO2，之后煤气经煤气加压装置300‑1000kPa加压后，分离出来的CO2气体经CO2加压装置600‑1000kPa加压，最后喷入熔融还原炉内。优点在于：实现低热值煤气富化，富化后的煤气可用于含铁物料的预热预还原，实现CO2CN115652011A再循环利用。CN115652011A权利要求书1/1页1.一种熔融还原炉煤气富化及循环利用的装置，其特征在于，装置包括，熔融还原炉(1)、汽化冷却烟道(2)、煤气净化装置(3)、CO2脱除装置(4)、煤气加压装置(5)、CO2储罐(6)、CO2加压装置(7)、固体料喷枪(8)、煤气喷枪(9)、氧气喷枪(10)、煤气加热装置(11)和含铁料预热预还原装置(12)；熔融还原炉(1)的煤气出口与汽化冷却烟道(2)、煤气净化装置(3)、CO2脱除装置(4)和煤气加压装置(5)依次连接，煤气加压装置(5)的煤气出口分别与煤气喷枪(9)和煤气加热装置(11)入口连接，煤气加热装置(11)入口与含铁料预热预还原装置(12)的煤气入口连接；CO2脱除装置(4)的CO2出口分别与CO2储罐(6)入口和CO2加压装置(7)入口连接，CO2加压装置(7)出口和含铁料预热预还原装置(12)物料出口经物料喷吹系统与固体料喷枪(8)连接；氧气喷枪(10)通过法兰与熔融还原炉(1)连接。2.根据权利要求1所述的熔融还原炉煤气富化及循环利用的装置的使用方法，其特征在于，步骤及参数如下：1)来自熔融还原炉(1)的煤气，经汽化冷却烟道(2)和煤气净化装置(3)降温净化处理后，经CO2脱除装置(4)分离出煤气中的CO2，由于煤气中CO体积百分含量提高，相应热值和还原势提高；2)经CO2脱除装置(4)脱除CO2以后的煤气经煤气加压装置(5)加压后煤气压力为300‑1000kPa，一部分由煤气管道送入煤气加热装置(11)进行加热，加热后的煤气用作含铁料预热预还原装置(12)的还原气，其余部分则经煤气喷枪(9)喷入熔融还原炉(1)内，与氧气喷枪(10)喷入炉内的氧气混合后燃烧放热，向反应熔池提供热量，煤气喷枪(9)数量为1‑4个，沿水平方向均匀分布于熔融还原炉(1)上部炉壁内面，插入长度和角度均可调节；3)从煤气中分离出来的CO2气体经CO2加压装置(7)加压后CO2压力为600‑1000kPa，一部分用作固体料喷吹载气，经输送管道和喷吹系统，最后经固体料喷枪(8)将含铁料预热预还原装置(12)处理过的含铁料与煤粉和熔剂一起喷入熔融还原炉(1)内，多余的CO2则通过CO2储罐(6)外送。3.根据权利要求2所述的方法，其特征这样，步骤1)所述的CO2脱除装置(4)采用物理法或化学法进行CO2脱除。4.根据权利要求2所述的方法，其特征这样，步骤1)所述的从煤气中分离出来CO2气体中，CO2％体积百分比大于85％。5.根据权利要求2所述的方法，其特征这样，步骤1)所述的煤气净化装置(3)的净化处理采用煤气湿法除尘或煤气布袋干法除尘。6.根据权利要求2所述的方法，其特征这样，步骤2)所述的氧气喷枪(10)喷入炉内的氧气为纯氧或富氧热风，喷吹富氧热风时，热风的含氧量体积百分比为35％‑42％。7.根据权利要求2所述的方法，其特征这样，步骤2)所述的经CO2脱除装置(4)脱除CO2后的煤气中(C0+H2)的体积百分含量在30‑90％。8.根据权利要求2所述的方法，其特征这样，步骤3)所述的含铁料预热预还原装置(12)采