一种气基竖炉与焦炉共用热源的气基竖炉使用方法和系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114807487A(43)申请公布日2022.07.29(21)申请号202210552451.0(22)申请日2022.05.20(71)申请人李伟地址114000辽宁省鞍山市铁东区和平街道槐香路富力凯旋门小区1号楼2单元13楼3号(72)发明人张力元(51)Int.Cl.C21B13/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图9页(54)发明名称一种气基竖炉与焦炉共用热源的气基竖炉使用方法和系统(57)摘要本发明公开了一种气基竖炉与焦炉共用热源的气基竖炉使用方法和系统，属于直接还原领域。本发明包括将换热管路置于焦炉燃烧室中，换热管路的一端与载有新鲜还原气的管路连通，另一端通过热还原气管路与气基竖炉风口连通，换热管路为n个，n为自然数，加压的新鲜还原气经换热管路流经焦炉燃烧室，利用燃烧室内的热量将换热管路内的还原气加热，成为热还原气，至少将此一种热还原气由气基竖炉风口吹入气基竖炉。本发明焦炉和气基竖炉采用一个加热装置（焦炉的燃烧室），同时为气基竖炉和焦炉供热，大幅度减少了加热系统的设备，减少了占地面积，降低了投资；焦炉和气基竖炉共用一个热源，使得焦炉和气基竖炉整体系统热能利用率提高。CN114807487ACN114807487A权利要求书1/1页1.一种气基竖炉与焦炉共用热源的气基竖炉使用方法，其特征在于：将换热管路置于焦炉燃烧室中，换热管路的一端与载有新鲜还原气的管路连通，另一端通过热还原气管路与气基竖炉风口连通，换热管路为n个，n为自然数，加压的新鲜还原气经换热管路流经焦炉燃烧室，利用燃烧室内的热量将换热管路内的还原气加热，成为热还原气，至少将此一种热还原气由气基竖炉风口进入气基竖炉，热还原气在气基竖炉内与铁氧化物反应后，生成直接还原铁和竖炉煤气，竖炉煤气从气基竖炉顶部排出。2.根据权利要求1所述一种气基竖炉与焦炉共用热源的气基竖炉使用方法，其特征在于：新鲜还原气至少一部分来源于气基竖炉炉顶脱CO2后的净化煤气，新鲜还原气经换热管路流经焦炉燃烧室后，被加热至850~1100℃，成为热还原气，热还原气由气基竖炉风口进入气基竖炉。3.根据权利要求1所述一种气基竖炉与焦炉共用热源的气基竖炉使用方法，其特征在于：新鲜还原气至少一部分来源于气基竖炉炉顶脱CO2后的净化煤气，新鲜还原气经换热管路流经焦炉燃烧室后，被加热到600～1050℃，成为热还原气；富烃气经非催化部分氧化法转化成1050～1300℃的另一种热还原气，此两种热还原气混合后，由气基竖炉风口进入气基竖炉。4.根据权利要求1‑3任一项所述一种气基竖炉与焦炉共用热源的气基竖炉使用方法，其特征在于：换热管路与燃烧室之间设置有耐火材料，通过耐火材料的材质和厚度，控制换热管路中的还原气的温度。5.根据权利要求1‑3任一项所述一种气基竖炉与焦炉共用热源的气基竖炉使用方法，其特征在于：换热管路为耐高温金属管，耐高温金属管与周围耐火砖间留有一定的空隙，耐高温金属管两端有阀门，耐高温金属管可拆卸更换。6.一种气基竖炉与焦炉共用热源的气基竖炉系统，包括气基竖炉和焦炉，其特征在于：将换热管路置于焦炉燃烧室内，换热管路的一端与载有新鲜还原气的管路出口连通，另一端与载有热还原气的管路进口连通，热还原气管路出口与气基竖炉风口连通，或热还原气管路出口与另一还原气管路出口并联后，再与气基竖炉风口连通，换热管路为n个，n为自然数。7.根据权利要求6所述一种气基竖炉与焦炉共用热源的气基竖炉系统，其特征在于：换热管路的两个端口从焦炉燃烧室顶部穿出，换热管路主体位于焦炉燃烧室内。8.根据权利要求7所述一种气基竖炉与焦炉共用热源的气基竖炉系统，其特征在于：换热管路的两个端口位于焦炉燃烧室顶部相邻两个看火孔之间。9.根据权利要求7或8所述一种气基竖炉与焦炉共用热源的气基竖炉系统，其特征在于：换热管路位于焦炉燃烧室的隔墙内。10.根据权利要求9所述一种气基竖炉与焦炉共用热源的气基竖炉系统，其特征在于：插入焦炉燃烧室隔墙内的换热管路为U型管路，一端连通载有新鲜还原气的管路，另一端连通载有热还原气的管路。2CN114807487A说明书1/6页一种气基竖炉与焦炉共用热源的气基竖炉使用方法和系统技术领域[0001]本发明属于直接还原领域，具体涉及一种气基竖炉与焦炉共用热源的气基竖炉使用方法和系统。背景技术[0002]目前，气基竖炉法直接还原中代表性工艺主要有Midrex、HYL‑Ⅲ工艺。其主要工艺流程是将至少一部分竖炉自产粗煤气净化处理成为净化煤气，然后将还原气（H2+CO）（或焦炉煤气）和竖炉净化煤气混合后，通过燃料气燃烧加热至800℃～1050℃，成为气基竖炉使用的还原气，燃烧加热产生的烟气换热后排入大气，所用的燃料气为气基竖炉的一部分炉顶