超低碳耗高炉冶炼工艺及高炉冶炼系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114752718A(43)申请公布日2022.07.15(21)申请号202210438224.5(22)申请日2022.04.20(71)申请人中冶赛迪工程技术股份有限公司地址400013重庆市渝中区双钢路1号(72)发明人肖学文王刚侯世锋赵运建邹忠平郑军熊拾根牛群何茂成许俊贺坤李牧明(74)专利代理机构上海汉之律师事务所31378专利代理师冯华(51)Int.Cl.C21B5/00(2006.01)C21B5/06(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图6页(54)发明名称超低碳耗高炉冶炼工艺及高炉冶炼系统(57)摘要本发明涉及钢铁行业低碳环保技术领域，特别是涉及一种超低碳耗高炉冶炼工艺及高炉冶炼系统。该超低碳耗高炉冶炼工艺包括：向高炉中添加混合炉料和焦炭以生产铁水，所述混合炉料包括常规炉料和新型炉料；将高炉炼铁过程中生成的炉顶煤气依次经过除尘、提质和电加热处理，以获得处理后的炉顶煤气，并将处理后的炉顶煤气喷入高炉；向高炉中喷入煤粉和富氧空气；其中，电加热处理时，所述炉顶煤气电加热至950℃～1250℃。有益效果是：增大炉顶煤气循环喷入高炉的量，减少煤粉喷入高炉的量，降低高炉一次能源消耗，达到良好的减碳效果。CN114752718ACN114752718A权利要求书1/2页1.一种超低碳耗高炉冶炼工艺，其特征在于，包括：向高炉中添加混合炉料和焦炭以生产铁水，所述混合炉料包括常规炉料和新型炉料；将高炉炼铁过程中生成的炉顶煤气依次经过除尘、提质和电加热处理，以获得处理后的炉顶煤气，并将处理后的炉顶煤气喷入高炉；向高炉中喷入煤粉和富氧空气；其中，电加热处理时，所述炉顶煤气电加热至950℃～1250℃。2.根据权利要求1所述的超低碳耗高炉冶炼工艺，其特征在于：所述混合炉料还包括金属化炉料，添加至所述高炉的混合炉料的综合品位大于或等于60％；所述常规炉料、新型炉料、金属化炉料在所述混合炉料中的重量占比依次为5％～35％、10％～95％、0～55％。3.根据权利要求2所述的超低碳耗高炉冶炼工艺，其特征在于：所述常规炉料包括烧结矿、球团或块矿中的任意一种、两种或两种以上的混合；所述新型炉料包括矿石和劣质煤，且新型炉料的金属化率≥70％，反应性CRI≥65％，反应后强度CSR≥30％；所述金属化炉料包括海绵铁和/或碎铁。4.根据权利要求1所述的超低碳耗高炉冶炼工艺，其特征在于：添加至所述高炉的焦炭的焦比为200kg/tHM～260kg/tHM。5.根据权利要求1所述的超低碳耗高炉冶炼工艺，其特征在于：在所述将高炉炼铁过程中生成的炉顶煤气依次经过除尘、提质和电加热处理，以获得处理后的炉顶煤气，并将处理后的炉顶煤气喷入高炉中，通过煤气电加热装置将炉顶煤气电加热至950℃～1250℃；所述煤气电加热装置包括加热本体，所述加热本体内设有加热腔，所述加热腔的内壁覆盖有耐火材料层，且所述加热腔内设有以耐火材料制成的加热元件，所述加热本体上设有进气口和出气口，所述炉顶煤气沿所述进气口进入所述加热本体加热至950℃～1250℃后由所述出气口排出；喷入高炉的处理后的炉顶煤气量为生成的炉顶煤气量的30％～100％。6.根据权利要求1所述的超低碳耗高炉冶炼工艺，其特征在于：在所述向高炉中喷入煤粉和富氧空气中，所述富氧空气通过富氧空气电加热装置加热到500℃～1300℃。7.根据权利要求1所述的超低碳耗高炉冶炼工艺，其特征在于：喷入所述高炉的富氧空气含氧量为35％～100％；当所述富氧空气含氧量为35％～60％时，将富氧空气加热至950～1300℃后喷入所述高炉；当所述富氧空气含氧量为60％～90％时，将富氧空气加热至500～950℃后喷入所述高炉；当所述富氧空气含氧量＞90％时，将富氧空气直接喷入所述高炉。8.根据权利要求1所述的超低碳耗高炉冶炼工艺，其特征在于：向高炉中喷入第一还原性气体，所述第一还原性气体喷入所述高炉的流量为90Nm3/tHM～500Nm3/tHM；所述第一还原性气体包括富CO气体、富H2气体、天然气或页岩气中的任意一种、两种或两种以上的混合气体。9.根据权利要求8所述的超低碳耗高炉冶炼工艺，其特征在于：喷入所述高炉的煤粉的煤比为0～60kg/tHM；所述煤粉喷入所述高炉的输送介质为氮气、压缩空气或所述第一还原性气体。10.一种用于实施如权利要求1至9任一项所述的超低碳耗高炉冶炼工艺的高炉冶炼系统，其特征在于，包括：2CN114752718A权利要求书2/2页高炉；炉顶煤气处理装置，所述炉顶煤气处理装置包括依次相连的除尘装置、提质装置和煤气电加热装置，且所述除尘装置和所述煤气电加热装置分别与所述高炉的气体排出口和气体喷入口连接。3CN114752718A说明书1/10