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(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CN113981159A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111174540.8(22)申请日2021.10.08(71)申请人中冶南方工程技术有限公司地址430223湖北省武汉市东湖新技术开发区大学园路33号(72)发明人李鹏石祥徐永斌(74)专利代理机构北京汇泽知识产权代理有限公司11228代理人徐瑛(51)Int.Cl.C21B7/00(2006.01)C21B5/00(2006.01)C21B3/06(2006.01)C21B3/08(2006.01)C10J3/46(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种利用高炉渣余热的富氢冶炼系统及方法(57)摘要本发明提供了一种利用高炉渣余热的富氢冶炼系统和方法,该富氢冶炼系统包括用于将高温炉渣和煤粉混合粒化的高温炉渣粒化单元,用于将粒化后煤粉与水发生气化反应生成高温富氢煤气的冷却单元,对生成高温富氢煤气脱水处理的气体处理单元,以及高炉富氢冶炼单元;所述冷却单元与高温炉渣粒化单元相连通,冷却单元上设有喷水管,所述高温炉渣粒化单元上部设有还原气体出口,所述气体处理单元与该还原气体出口相连,气体处理单元的出气口与高炉富氢冶炼单元相连。该发明通过高温炉渣的显热为煤气化提供热源,生产洁净的富氢还原气体,并将该气体作为高炉冶炼的还原剂以替代高炉的焦炭或煤粉,不仅可帮助钢铁企业降低能耗,还能帮助钢铁企业实现减排。CN113981159ACN113981159A权利要求书1/1页1.一种利用高炉渣余热的富氢冶炼系统,其特征在于:包括用于将高温炉渣和煤粉混合粒化的高温炉渣粒化单元,用于将粒化后煤粉与水发生气化反应生成高温富氢煤气的冷却单元,对生成高温富氢煤气脱水处理的气体处理单元,以及高炉富氢冶炼单元;所述冷却单元的物料进口与高温炉渣粒化单元的物料出口相连通,所述冷却单元上设有向其内部物料喷水的喷水管,所述高温炉渣粒化单元上部设有还原气体出口,所述气体处理单元的进气口与该还原气体出口相连,所述气体处理单元的出气口与所述高炉富氢冶炼单元相连。2.如权利要求1所述的一种利用高炉渣余热的富氢冶炼系统,其特征在于:所述高温炉渣粒化单元包括用于通入高温炉渣的导渣槽,用于通入煤粉的煤粉导入装置,粒化器和渣粒收集器;所述粒化器置于渣粒收集器内,所述导渣槽和煤粉导入装置均与粒化器的进料口连接,所述渣粒收集器底部为物料出口,所述冷却单元置于渣粒收集器的下方,且冷却单元的物料进口与该物料出口相连通,所述还原气体出口设置于渣粒收集器的上部。3.如权利要求2所述的一种利用高炉渣余热的富氢冶炼系统,其特征在于:所述煤粉导入装置为煤粉喷枪。4.如权利要求1所述的一种利用高炉渣余热的富氢冶炼系统,其特征在于:所述冷却单元包括冷却器,所述冷却器上部与高温炉渣粒化单元的物料出口相连通,所述喷水管连通至冷却器内部。5.如权利要求4所述的一种利用高炉渣余热的富氢冶炼系统,其特征在于:所述喷水管有多个,且沿冷却器周向均匀布置。6.如权利要求1所述的一种利用高炉渣余热的富氢冶炼系统,其特征在于:所述气体处理单元包括脱湿器,所述脱湿器的进口端与高温炉渣粒化单元上部的还原气体出口相连,脱湿器的出口端与高炉富氢冶炼单元的进气口连接。7.如权利要求1所述的一种利用高炉渣余热的富氢冶炼系统,其特征在于:所述高炉富氢冶炼单元包括高炉本体和煤气喷入装置,所述煤气喷入装置的的进口端与气体处理单元连接,煤气喷入装置的出口端与高炉本体的风口和/或炉身下部连接。8.如权利要求1所述的一种利用高炉渣余热的富氢冶炼系统,其特征在于:还包括炉渣二次冷却处理单元,所述炉渣二次冷却处理单元包括储渣器、鼓风装置和余热锅炉,所述冷却单元的物料出口通过排料装置与储渣器的进料端连接,所述鼓风装置的出风口与储渣器内部连通,所述储渣器通过换热气体输送管线与余热锅炉连接。9.采用如权利要求1~8任一项所述利用高炉渣余热的富氢冶炼系统的富氢冶炼方法,其特征在于,包括如下过程:高温炉渣和煤粉进入高温炉渣粒化单元中混合粒化,煤粉被高温炉渣加热后进入冷却单元,在冷却单元内,被加热的煤粉与通过喷水管进入的水发生气化反应,生成高温的富氢煤气,同时由于气化反应大量吸热,高温炉渣被冷却,形成玻璃渣;生成的富氢煤气从高温炉渣粒化单元上部的还原气体出口导出,经过气体处理单元脱水后喷入高炉富氢冶炼单元内进行冶炼。10.如权利要求9所述的富氢冶炼方法,其特征在于,还包括如下过程:冷却单元中形成的玻璃渣在炉渣二次冷却处理单元内被鼓风装置吹入的冷风二次冷却处理至300℃左右,同时被加热的冷风进入余热锅炉内进行余热利用。2CN113981159A说明书1/4页一种利用高炉渣余热的富氢冶