一种全氧高炉炼铁装置.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CN107151718A(43)申请公布日2017.09.12(21)申请号201710322281.6(22)申请日2017.05.09(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人薛庆国佘雪峰王静松左海滨王广潘玉柱马腾飞(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.C21B7/00(2006.01)C21B7/06(2006.01)C21B5/06(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种全氧高炉炼铁装置(57)摘要本发明涉及全氧高炉炼铁装置，包括全氧高炉和煤气提质加热炉。全氧高炉顶部设置有炉料入口和炉顶煤气出口，在炉缸上分别设置有氧气喷嘴、喷煤口和下部提质煤气喷嘴，在高炉炉身中下部设置有上部提质煤气喷嘴，氧气喷嘴用于鼓入纯氧，喷煤口用于喷入煤粉，下部提质煤气喷嘴和上部提质煤气喷嘴用于鼓入从煤气提质加热炉中产生的高温提质煤气；下部提质煤气喷嘴与下部提质煤气喷嘴处高炉外壁上部夹角为85～110°。通过对全氧高炉炉缸设置的提质煤气喷嘴进行设置配合在该处的耐火材料进行改进，使得煤气提质加热炉中处理后的炉顶煤气的还原性、补热性和炉气综合利用性都实现了最优化，并且使得全氧高炉的焦炭使用率和煤粉使用率达到了最优化设计，环境友好性得到了大幅度提升。CN107151718ACN107151718A权利要求书1/1页1.一种全氧高炉炼铁装置，其特征在于，包括全氧高炉和煤气体质加热炉；所述全氧高炉顶部设置有炉料入口和炉顶煤气出口，在炉缸上分别设置有氧气喷嘴、喷煤口和下部提质煤气喷嘴，在高炉炉身中下部设置有上部提质煤气喷嘴，所述氧气喷嘴用于鼓入纯氧，喷煤口用于喷入煤粉，下部提质煤气喷嘴和上部提质煤气喷嘴用于鼓入从煤气提质加热炉中产生的高温提质煤气；其中所述下部提质煤气喷嘴与下部提质煤气喷嘴处高炉外壁上部夹角为α，并且所述α的角度设置为85～110°；在所述下部提质煤气喷嘴处高炉内壁的耐火砖结构设置为内侧壁层和耐火层，所述内侧壁层材质组成为：65～69重量份的高铝矾土、21～25重量份的硅酸铝、2～5重量份的二氧化钛、1.1～1.5重量份的氟化钙、1～2.2重量份的树脂粘合剂；所述耐火层材质组成为：60～68重量份的高铝矾土、15～18重量份的硅酸铝、1.5～1.8重量份的氟化钙、2～3.5重量份的树脂粘合剂；所述高温提质煤气入高炉的温度为900～1200℃；所述煤气提质加热炉包括上部内管、下部外管、反应腔和液渣室，所述上部内管插入到下部外管中，上部内管和下部外管整体位于反应腔上部并与反应腔连通，液渣室位于反应腔下部，煤粉入口设置在上部内管的顶端，煤粉通过上部内管顶端加入到煤气提质加热炉中，炉顶煤气入口和氧气入口均设置在反应腔外侧，低温提质煤气出口均设置在上部内管的顶端，高温提质煤气出口设置在上部内管和下部外管之间区域的下部外管的顶端，所述低温提质煤气出口通过管道与所述炉顶煤气入口相连，所述高温提质煤气出口分别与所述下部提质煤气喷嘴和所述上部提质煤气喷嘴通过管道相连，所述炉顶煤气入口通过管道与所述炉顶煤气出口相连。2.根据权利要求1所述的全氧高炉炼铁装置，其特征在于，所述α的角度设置为85～95°时，所述高温提质煤气入高炉的温度为900～1100℃；所述α的角度设置为95～110°时，所述高温提质煤气入高炉的温度为1100～1200℃。3.根据权利要求1所述的全氧高炉炼铁装置，其特征在于，所述内侧壁层材质组成为：66～68重量份的高铝矾土、23～25重量份的硅酸铝、2～3重量份的二氧化钛、1.2～1.5重量份的氟化钙、1.5～2.2重量份的树脂粘合剂。4.根据权利要求1任一项所述的全氧高炉炼铁装置，其特征在于，所述耐火层材质组成为：62～65重量份的高铝矾土、16～18重量份的硅酸铝、1.5～1.6重量份的氟化钙、2.5～3.5重量份的树脂粘合剂，所述树脂粘合剂为天然橡胶与三聚硫氰酸、乙二醇甲醚和萜烯树脂的混合物。5.根据权利要求1任一项所述的全氧高炉炼铁装置，其特征在于，所述下部提质煤气喷嘴处高炉内壁的耐火砖结构设置为内侧壁层和耐火层，其中内侧壁层设置在内侧，耐火层设置在所述内侧壁层的外部并与高炉外部耐火砖接合。2CN107151718A说明书1/6页一种全氧高炉炼铁装置技术领域[0001]本发明属于全氧高炉炼铁装置领域，具体涉及一种全氧高炉炼铁装置。背景技术[0002]全氧高炉在欧洲和日本已经建有8m3和12m3的试验高炉，在国内还处于理论研究阶段。全氧高炉相比于传统高炉有很多优点，首先，全氧高炉采用纯氧气代替热风鼓入高炉，由于在无氮环境下运行，还原性气体如C