一种球团氧化焙烧-纯氢还原冷却系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114107590A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111422806.6(22)申请日2021.11.26(71)申请人钢铁研究总院地址100081北京市海淀区学院南路76号申请人钢研晟华科技股份有限公司(72)发明人张俊周和敏郝晓东杨光浩沈朋飞何鹏徐洪军王锋(74)专利代理机构北京天达知识产权代理事务所(普通合伙)11386代理人张同玲(51)Int.Cl.C21B13/02(2006.01)C22B1/02(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图3页(54)发明名称一种球团氧化焙烧-纯氢还原冷却系统和方法(57)摘要本发明涉及球团氧化焙烧‑纯氢还原冷却系统和方法，属于竖炉还原领域，解决现有技术氢气利用率低问题。包括自上而下依次连通设置的加热焙烧段、调温段、等压段和还原冷却段；加热焙烧段设置生球团入口、热烟气入口和烟气出口，调温段设置过热蒸汽入口，过热蒸汽入口的过热蒸汽通过调温段进入加热焙烧段，生球团入口的生球团与热烟气入口的热烟气和调温段过热蒸汽的混合物接触，接触后的烟气从烟气出口排出，氧化球团进入调温段，与过热蒸汽入口的过热蒸汽接触调温，调温后的氧化球团进入等压段等压过渡后进入还原冷却段；还原冷却段设置氢气入口和气体出口，氧化球团与氢气在还原冷却段还原冷却，产生的气体从气体出口排出。氢气利用率提高。CN114107590ACN114107590A权利要求书1/2页1.一种球团氧化焙烧‑纯氢还原冷却系统，其特征在于，该球团氧化焙烧‑纯氢还原冷却系统包括自上而下依次连通设置的加热焙烧段(1)、调温段(2)、等压段(3)和还原冷却段(4)；所述加热焙烧段(1)设置有生球团入口(5)、热烟气入口(6)和烟气出口(7)，所述调温段(2)设置有过热蒸汽入口(8)，来自过热蒸汽入口(8)的过热蒸汽通过所述调温段(2)后进入所述加热焙烧段(1)，来自生球团入口(5)的生球团与来自热烟气入口(6)的热烟气和来自所述调温段(2)的过热蒸汽的混合物在所述加热焙烧段(1)中接触，接触后的烟气从所述烟气出口(7)排出，接触后形成的氧化球团进入调温段(2)中，与来自过热蒸汽入口(8)的过热蒸汽接触调温，调温后的氧化球团进入等压段(3)等压过渡后进入还原冷却段(4)中；所述还原冷却段(4)设置有氢气入口(9)和气体出口(10)，来自等压段(3)的氧化球团与来自氢气入口(9)的氢气在所述还原冷却段(4)中进行还原和冷却，所述还原和冷却过程产生的气体从所述气体出口(10)排出。2.根据权利要求1所述的球团氧化焙烧‑纯氢还原冷却系统，其特征在于，所述生球团入口(5)设置在所述加热焙烧段(1)的顶部，所述热烟气入口(6)设置在所述加热焙烧段(1)与所述调温段(2)的交界处，所述烟气出口(7)设置在靠近所述加热焙烧段(1)上部的位置，所述过热蒸汽入口(8)设置在所述调温段(2)与所述等压段(3)的交界处，所述氢气入口(9)设置在靠近所述还原冷却段(4)下部的位置，所述气体出口(10)设置在所述等压段(3)与所述还原冷却段(4)的交界处。3.根据权利要求1或2所述的球团氧化焙烧‑纯氢还原冷却系统，其特征在于，所述球团氧化焙烧‑纯氢还原冷却系统还包括生球团均压装料系统(11)、燃烧炉(12)、过热蒸汽供应装置(13)和氢气供应装置(14)，所述生球团均压装料系统(11)与所述生球团入口(5)连通，所述燃烧炉(12)与所述热烟气入口(6)连通，所述过热蒸汽供应装置(13)与所述过热蒸汽入口(8)连通，所述氢气供应装置(14)与所述氢气入口(9)连通。4.根据权利要求1或2所述的球团氧化焙烧‑纯氢还原冷却系统，其特征在于，所述球团氧化焙烧‑纯氢还原冷却系统还包括烟气净化系统(15)，所述烟气净化系统(15)与所述烟气出口(7)连通。5.根据权利要求1或2所述的球团氧化焙烧‑纯氢还原冷却系统，其特征在于，所述球团氧化焙烧‑纯氢还原冷却系统还包括余热回收系统(16)和煤气净化系统(17)，所述煤气净化系统(17)的入口与所述气体出口(10)连通，所述煤气净化系统(17)的出口与所述氢气入口(9)连通，所述余热回收系统(16)设置在所述气体出口(10)与所述煤气净化系统(17)之间。6.一种球团氧化焙烧‑纯氢还原冷却方法，其特征在于，采用权利要求1‑5中任一项所述的球团氧化焙烧‑纯氢还原冷却系统，该球团氧化焙烧‑纯氢还原冷却方法包括：来自生球团入口(5)的生球团与来自热烟气入口(6)的热烟气和来自所述调温段(2)的过热蒸汽的混合物在所述加热焙烧段(1)中进行逆流接触，将生球团加热并氧化焙烧成氧化球团，逆流接触后的烟气从所述烟气出口(7)排出，氧化焙烧得到的氧化球