一种生产含铁产品的双竖炉系统和方法.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CN107513593A(43)申请公布日2017.12.26(21)申请号201710805225.8(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代理人刘小峰(51)Int.Cl.C21B13/02(2006.01)C21B13/14(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种生产含铁产品的双竖炉系统和方法(57)摘要本发明公开了一种生产含铁产品的双竖炉系统，包含：第一竖炉，通过管路与第一竖炉的进气口依次连接的第一加热炉、第一压缩机、以及第一混合罐；以及与第一竖炉的第一炉顶气出气口依次连接的换热器、脱水器、余压发电系统；第二竖炉，通过管路与第二竖炉的第二进气口依次连接的第二加热炉、第二混合罐以及所述余压发电系统；以及与第二竖炉的第二炉顶气出气口依次连接的水洗塔以及提氢装置。本发明还公开了一种使用双竖炉系统生产含铁产品的方法。通过上述装置及方法的使用，实现对不同铁矿还原气原料的高效利用，在全面优化反应系统的基础上，达到资源、能源的综合利用，最终实现多金属产品的综合生产。CN107513593ACN107513593A权利要求书1/2页1.一种生产含铁产品的双竖炉系统，其特征在于，包含：第一竖炉，所述第一竖炉具有第一进料口、第一出料口、第一进气口以及第一炉顶气出气口；所述第一进气口通过管路依次连接有第一加热炉、第一压缩机、以及第一混合罐；所述第一炉顶气出气口通过管路依次连接有换热器、脱水器、余压发电系统；第二竖炉，所述第二竖炉具有第二进料口、第二出料口、第二进气口以及第二炉顶气出气口；所述第二进气口通过管路依次连接有第二加热炉、第二混合罐以及所述余压发电系统；所述第二炉顶气出气口通过管路依次连接有水洗塔以及提氢装置；所述提氢装置将从所述水洗塔通入的气体进行分离得到富氢气体及余气，所述富氢气体通过管路提供至所述第一混合罐，所述余气分别提供至所述第二混合罐、所述第一加热炉以及所述第二加热炉。2.根据权利要求1所述的生产含铁产品的双竖炉系统，其特征在于，所述第二混合罐与所述提氢装置之间安装有第二压缩机。3.根据权利要求1所述的生产含铁产品的双竖炉系统，其特征在于，所述余压发电系统具有除尘设备、原动机以及电力辅助设备。4.根据权利要求1所述的生产含铁产品的双竖炉系统，其特征在于，所述余压发电系统具有进气口与出气口，所述进气口与所述出气口之间具有压力差。5.根据权利要求1所述的生产含铁产品的双竖炉系统，其特征在于，所述第一和第二加热炉用于加热所述第一和第二混合罐中输出的还原气体。6.一种使用双竖炉系统生产含铁产品的方法，其特征在于，包含以下步骤：将钒钛铁矿从第一进料口投入到第一竖炉中并将铁精矿从第二进料口投入到第二竖炉中；将第一还原气通过第一混合罐、第一压缩机以及第一加热炉通过第一进气口送入到所述第一竖炉中并在所述第一竖炉中与所述钒钛铁矿反应得到富钒钛海绵铁并生成第一炉顶气；将所述第一炉顶气从所述第一竖炉的第一炉顶气出气口送入到换热器换热后送入脱水器除去水分后通入到余压发电系统中，利用所述余压发电系统的进气口与出气口之间的压力差进行发电，所得电力供外部使用；将余压发电系统出气口中通出的气体在第二混合罐中与来自第二竖炉的第二炉顶气经水洗塔、提氢装置及第二压缩机加压的提取富氢气体后的余气进行混合获得第二还原气；将第二还原气通过第二加热炉加热后送入到第二竖炉的第二进气口中并在所述第二竖炉中与所述铁精矿反应得到海绵铁以及第二炉顶气；将所述富钒钛海绵铁以及所述海绵铁分别通过第一出料口和第二出料口排出。7.根据权利要求6所述的使用双竖炉系统生产含铁产品的方法，其特征在于，所述第一还原气和所述第二还原气主要包含H2和CO。8.根据权利要求7所述的使用双竖炉系统生产含铁产品的方法，其特征在于，所述第一2CN107513593A权利要求书2/2页还原气中H2/CO的体积比为2-5，所述第二还原气中H2/CO的体积比为1-3，其中所述第一还原气和第二还原气中的有效还原气(H2+CO)体积比≥0.85。9.根据权利要求6所述的使用双竖炉系统生产含铁产品的方法，其特征在于，所述第一竖炉的炉内压力为0.4MPa-0.8MPa，所述第二竖炉的炉内压力为0.1MPa-0.3MPa。10.根据权利要求6所述的使用双竖炉系统生产含铁产品的方法，其特征在于，所述第一竖炉内的反应温度为950～1100℃，所述第二竖炉内的反应温度为800～900℃。3CN107513593A说明书1/6页一种