制备海绵铁的系统和方法.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CN106834585A(43)申请公布日2017.06.13(21)申请号201710209634.1(22)申请日2017.03.31(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)发明人范志辉邓君员晓刘亮李志远曹志成吴道洪(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人赵天月(51)Int.Cl.C21B13/02(2006.01)权利要求书2页说明书12页附图2页(54)发明名称制备海绵铁的系统和方法(57)摘要本发明公开了一种制备海绵铁的系统和方法，该系统包括：热解装置，所述热解装置具有低阶煤入口、布料气入口、第一热解油气出口、第二热解油气出口和半焦出口；气基竖炉，所述气基竖炉具有铁矿石入口、热解油气入口、炉顶气出口和海绵铁出口；炉顶气净化单元，所述炉顶气净化单元具有炉顶气入口、热解油出口、燃料出口和净化炉顶气出口；加热装置，所述加热装置具有燃料入口、净化炉顶气入口和预热后净化炉顶气出口。该系统可充分利用价格低廉的低阶煤生产还原铁矿石用的还原气，得到金属化率不低于90％的海绵铁，同时可显著降低整个系统的能耗，提高系统的经济性。CN106834585ACN106834585A权利要求书1/2页1.一种制备海绵铁的系统，其特征在于，包括：热解装置，所述热解装置具有低阶煤入口、布料气入口、第一热解油气出口、第二热解油气出口和半焦出口，并且在所述热解装置的高度方向上，所述第一热解油气出口位于所述第二热解油气出口上方；气基竖炉，所述气基竖炉具有铁矿石入口、热解油气入口、炉顶气出口和海绵铁出口，所述热解油气入口与所述第二热解油气出口相连；炉顶气净化单元，所述炉顶气净化单元具有炉顶气入口、热解油出口、燃料出口和净化炉顶气出口，所述炉顶气入口与所述炉顶气出口相连，所述燃料出口与所述热解装置相连；加热装置，所述加热装置具有燃料入口、净化炉顶气入口和预热后净化炉顶气出口，所述燃料入口与所述燃料出口和第一热解油气出口相连，所述净化炉顶气入口与所述净化炉顶气出口相连，所述预热后净化炉顶气出口与所述气基竖炉上的预热后净化炉顶气入口相连，并且在所述气基竖炉的高度方向上，所述预热后净化炉顶气入口位于所述热解油气入口的下方。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预热后净化炉顶气入口和所述热解油气入口之间的竖直距离为0.5～2.5m。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，在所述热解装置高度方向上，所述布料气入口位于所述第一热解油气出口上方，并且所述布料气入口与所述第一热解油气出口竖直距离1～3m。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：气化装置，所述气化装置具有半焦入口、低阶煤进口、气化剂入口和煤制气出口，所述半焦入口与所述半焦出口相连，所述煤制气出口与所述燃料入口和所述热解装置中的至少之一相连。5.根据权利要求1所述的系统，所述炉顶气净化单元包括依次相连的洗涤净化装置、加压装置和脱硫脱碳塔。6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的系统制备海绵铁的方法，其特征在于，包括：(1)将低阶煤和布料气供给至所述热解装置中进行热解处理，以便得到第一热解油气、第二热解油气和半焦；(2)将所述第二热解油气和铁矿石供给至所述气基竖炉中进行还原处理，以便得到炉顶气和海绵铁；(3)将所述炉顶气供给至所述炉顶气净化单元中进行净化处理，以便得到热解油、燃料和净化炉顶气，并将所述燃料的一部分供给至所述热解装置作为燃料使用；(4)将所述燃料的另一部分、所述第一热解油气和所述净化炉顶气供给至所述加热装置中以便对所述净化炉顶气进行加热，得到预热后净化炉顶气，并将所述预热后净化炉顶气供给至步骤(2)中作为还原气使用。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述第一热解油气和所述第二热解油气的体积比为0.1～0.3。8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述净化处理依次包括洗涤净化处理、加压处理和脱硫脱碳处理。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括：2CN106834585A权利要求书2/2页(5)将低阶煤和所述半焦、气化剂供给至所述气化装置中进行气化处理，以便得到煤制气，并将所述煤制气供给至步骤(4)中的所述加热装置和步骤(1)中的所述热解装置中的至少之一作为所述燃料使用。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在步骤(5)中，所述半焦与所述低阶煤的混合质量比例为(0.7-0.9)：(0.1-0.3)。3CN106834585A说明书1/12页制备海绵铁的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，具体而言，本发明涉及制备海绵铁的系统