一种用于联合生产两种含铁产品的双竖炉系统及方法.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CN107513595A(43)申请公布日2017.12.26(21)申请号201710806209.0(22)申请日2017.09.08(71)申请人江苏省冶金设计院有限公司地址210007江苏省南京市大光路大阳沟44号(72)发明人刘亮邓君范志辉员晓唐敬坤冯鲁兴韩志彪吴道洪(74)专利代理机构北京连和连知识产权代理有限公司11278代理人张涛(51)Int.Cl.C21B13/02(2006.01)C21B13/14(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种用于联合生产两种含铁产品的双竖炉系统及方法(57)摘要本发明公开了一种用于联合生产两种含铁产品的双竖炉系统，该系统包括第一竖炉、第一水洗塔、混合罐、加热炉、第二竖炉、第二水洗塔、CO2脱除器、第一压缩机、第三水洗塔、第二压缩机以及它们之间的连接管路。本发明同时公开了使用该系统联合生产两种含铁产品的方法。该系统和方法根据钒钛铁矿物与红土镍矿物资源特点的不同，采用两种不同工况竖炉联合，更高效地利用了还原气，并且有效减少了二氧化碳排放。同时实现对不同铁矿还原的综合开发，减少了设备投资，全面优化反应系统，达到资源、能源的高效利用，最终实现多金属产品的综合生产。CN107513595ACN107513595A权利要求书1/2页1.一种用于联合生产两种含铁产品的双竖炉系统，其特征在于，所述系统包括第一竖炉、第一水洗塔、混合罐、加热炉、第二竖炉、第二水洗塔、CO2脱除器、第一压缩机、第三水洗塔、第二压缩机以及它们之间的连接管路，其中：第一竖炉包括还原气入口、冷却气入口、炉顶气出气口以及冷却气出气口，炉顶气出气口与第一水洗塔的进气口连通；第一水洗塔的出气口与混合罐的一个进气口连通；混合罐还包括第二进气口和出气口，混合罐的第二进气口与第一压缩机的出气口连通，混合罐的出气口与加热炉的进气口连通；加热炉的出气口与第二竖炉的还原气进气口连通；第二竖炉包括还原气进气口、还原气辅气进气口、冷却气进气口、冷却气出气口以及炉顶气出气口，还原气进气口与加热炉的出气口连通，还原气辅气进气口与第一竖炉的冷却气出气口连通，炉顶气出气口与第二水洗塔的进气口连通，冷却气出气口与第三水洗塔的进气口连通；第二水洗塔的出气口与CO2脱除器的进气口连通；CO2脱除器至少包括两路出气管路，其中一路与第一压缩机的进气口连通，另一路与第二竖炉的冷却气进气口连通；第三水洗塔的出气口与第二压缩机的进气口连通；第二压缩机的出气口与第二竖炉的冷却气进气口连通。2.根据权利要求1所述的用于联合生产两种含铁产品的双竖炉系统，其特征在于，所述第一竖炉是用于直接还原钒钛铁矿的气基竖炉，所述第二竖炉是用于直接还原镍铁矿物的气基竖炉。3.根据权利要求2所述的用于联合生产两种含铁产品的双竖炉系统，其特征在于，所述混合罐是降压罐。4.一种使用如权利要求1-3任一项所述的系统联合生产两种含铁产品的方法，其特征在于，包括下列步骤：1)向第一竖炉内投入第一含铁矿物，并且经由第一竖炉的还原气入口通入还原气，经由冷却气入口通入渗碳冷却气，使第一含铁矿物与第一竖炉内的还原气在第一竖炉上部的还原段接触反应，得到第一含铁产物和第一炉顶气，使第一含铁产物与第一竖炉内的渗碳冷却气在第一竖炉下部的冷却段接触，得到冷却的第一含铁产物和还原气辅气；2)将第一炉顶气通入第一水洗塔进行降温、除尘；3)将步骤2)中处理所得的气体输送到混合罐以使其与来自第一压缩机的气体混合；4)将步骤3)中得到的混合气体输送到加热炉中加热到预定温度；5)将步骤4)中加热后的气体以及步骤1)中得到的还原气辅气通入第二竖炉中；6)向第二竖炉内投入第二含铁矿物，使第二含铁矿物与第二竖炉内的还原气在第二竖炉上部的还原段接触反应，得到第二含铁产物和第二炉顶气；7)将第二炉顶气通入第二水洗塔进行降温、除尘；8)将步骤7)中处理后的气体通入CO2脱除器将气体中的CO2分离，得到CO2气体以及富含CO的气体；9)将步骤8)中分离得到的CO2输送到第二竖炉的冷却气进气口用作第二竖炉的冷却气，2CN107513595A权利要求书2/2页并将步骤8)得到的富含CO的气体输送到第一压缩机，利用第一压缩机将气体增压至第一预设压力并输送到混合罐；10)使步骤6)中得到的第二含铁产物与经由冷却气进气口输送到第二竖炉内的冷却气在第二竖炉下部的冷却段接触以使第二含铁产物冷却，同时得到冷却后的第二含铁产物和高温冷却气；11)利用第三水洗塔对步骤10)中得到的高温冷却气进行降温、除尘；12)将步骤11)中处理后的气体输送到第二压缩机进行增压，将增压后的气体输送到第二竖炉的冷却气进气口中以实现气体的循环利用。5.根据权利要求4所述的联合生