用于气基竖炉直接还原系统的还原气的加热系统和方法.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CN107385134A(43)申请公布日2017.11.24(21)申请号201710771351.6(22)申请日2017.08.31(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)发明人范志辉李志远邓君曹志成吴道洪(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)权利要求书1页说明书7页附图2页(54)发明名称用于气基竖炉直接还原系统的还原气的加热系统和方法(57)摘要本发明涉及一种用于气基竖炉直接还原系统的还原气的加热系统和方法，该系统包括依次相连的原料气管道、燃气加热炉和气基竖炉，其中燃气加热炉的中温还原气出口与气基竖炉的高温还原气入口通过还原气管道连通，还原气管道包括依次相连的中温还原气管段、电加热装置管段和高温还原气管段，电加热装置管段外部设置有电加热装置，电加热装置用于将中温还原气加热形成高温还原气。该方法通过该加热系统来实施。通过本发明的加热系统和方法，本发明解决了采用燃气加热炉/重整炉生产还原气以及配加喷氧提温装置时，竖炉反应床层温度达不到900℃的限制；而且本发明大大降低了电力的消耗，降低了生产成本。CN107385134ACN107385134A权利要求书1/1页1.一种用于气基竖炉直接还原系统的还原气的加热系统，其特征在于，包括：气基竖炉，所述气基竖炉设置有铁矿石入口、炉顶气出口、高温还原气入口和产品出口，所述产品出口用于排出海绵铁；以及燃气加热炉，所述燃气加热炉设置有气体入口、燃料入口和中温还原气出口，所述气体入口与原料气管道连通，所述中温还原气出口与所述高温还原气入口通过还原气管道连通；其中所述还原气管道包括依次相连的中温还原气管段、电加热装置管段和高温还原气管段，所述电加热装置管段外部设置有电加热装置，所述电加热装置用于将中温还原气加热形成高温还原气。2.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，还包括：水洗塔，所述水洗塔设置有第一入口和第一出口，所述第一入口与所述炉顶气出口连通，所述第一出口与所述燃料入口连通；压缩机，所述压缩机设置有第二入口和第二出口，所述第二入口与所述第一出口连通；脱碳塔，所述脱碳塔设置有第三入口和第三出口，所述第三入口与所述第二出口连通，所述第三出口接入在所述原料气管道和所述气体入口之间。3.根据权利要求2所述的加热系统，其特征在于，所述原料气管道还连通至所述燃料入口。4.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，所述中温还原气管段、所述电加热装置管段和所述高温还原气管段的管道内径相同；和/或，所述电加热装置管段长度为3m-5m，所述高温还原气管段长度为0.5m-1.5m。5.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，所述中温还原气管段和所述高温还原气管段设置有浇注料保温层。6.根据权利要求5所述的加热系统，其特征在于，所述浇注料保温层的厚度为0.3m-0.6m。7.根据权利要求1所述的加热系统，其特征在于，所述电加热装置包括加热元件和保温纤维毯；所述加热元件是电加热丝，所述保温纤维毯厚度为0.5m-1.0m。8.一种采用如权利要求1-7中任一项所述的加热系统对气基竖炉直接还原系统的还原气加热的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将原料气通入到燃气加热炉中加热或重整形成中温还原气；2)将步骤1)得到的中温还原气通入还原气管道中，在电加热装置的作用下加热形成高温还原气；3)将步骤2)得到的高温还原气通入到气基竖炉中与铁矿石反应得到海绵铁产品。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括步骤：4)将气基竖炉的炉顶气经水洗塔洗涤、压缩机加压和脱碳塔处理后形成净化炉顶气；5)向燃气加热炉中加入燃料，将形成的净化炉顶气与原料气混合通入到燃气加热炉中。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤5)中加入的燃料为部分或全部经水洗塔洗涤后的炉顶气，或经水洗塔洗涤后的炉顶气与原料气的混合气体。2CN107385134A说明书1/7页用于气基竖炉直接还原系统的还原气的加热系统和方法技术领域[0001]本发明属于直接还原炼铁技术领域，并且更具体地，涉及一种用于气基竖炉直接还原系统的还原气的加热系统和方法。背景技术[0002]直接还原铁(DRI)又称海绵铁，是铁矿石在低于熔化温度下直接还原得到的含铁产品。海绵铁是一种废钢的代用品，是电炉炼纯净钢、优质钢不可缺少的杂质稀释剂，是转炉炼钢优质的冷却剂，是发展钢铁冶金短流程不可或缺的原料。2015年，全世界直接还原铁的年产量达7520万吨，创历史新高。我国将直接还原工艺列为钢铁工业发展的主要方向之一。[0003]生产直接还原铁的工艺称为直接还原法，