利用CH4非催化转化生产海绵铁的直接还原工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103146866103146866B(45)授权公告日2014.07.23(21)申请号201310114729.76-7、9、19段.CN102851426A,2013.01.02,全文.(22)申请日2013.04.03CN102923658A,2013.02.13,全文.(73)专利权人中冶赛迪工程技术股份有限公司审查员李志鹏地址400013重庆市渝中区双钢路1号(72)发明人陈凌郭敏张涛吴开基鹿存房林亮成(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人赵荣之(51)Int.Cl.C21B13/02(2006.01)(56)对比文件CN101100701A,2008.01.09,说明书第3、10段，第3、8段.CN102605133A,2012.07.25,说明书第权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称利用CH4非催化转化生产海绵铁的直接还原工艺(57)摘要一种利用CH4非催化转化生产海绵铁的直接还原工艺，经净化、压力调节后的富CH4原料气和竖炉输出的经降温、除尘、加压、脱碳后的炉顶煤气一起进入管式炉中预热；预热后的煤气进入非催化纯氧转化炉，在非催化纯氧转化炉中与氧气发生燃烧反应并升温，将CH4非催化转化生成CO+H2；非催化纯氧转化炉排出的高温煤气与前端经降温、除尘、加压、脱碳后的炉顶煤气混合降温后，进入竖炉还原铁矿石生产海绵铁；竖炉排出的炉顶煤气经降温、除尘、加压、脱碳后，部分与补充的富CH4原料气一起进入管式炉及非催化纯氧转化炉，部分作为非催化纯氧转化炉排出的高温煤气的掺冷煤气。由于预热温度较低，不会发生析碳，并对富CH4原料气中H2S含量无严格限制，能够防止海绵铁黏结。CN103146866BCN103468BCN103146866B权利要求书1/1页1.一种利用CH4非催化转化生产海绵铁的直接还原工艺，其特征在于：经净化、压力调节后的富CH4原料气与竖炉输出的经降温、除尘、加压、脱碳后的炉顶煤气一起进入管式炉中预热；预热后的煤气进入非催化纯氧转化炉，在非催化纯氧转化炉中与氧气发生燃烧反应并升温，将CH4非催化转化生成CO+H2；非催化纯氧转化炉排出的高温煤气与前端经降温、除尘、加压、脱碳后的炉顶煤气混合降温后，进入竖炉还原铁矿石生产海绵铁；竖炉排出的炉顶煤气经降温、除尘、加压、脱碳后，部分与补充的富CH4原料气一起进入管式炉及非催化纯氧转化炉，部分作为非催化纯氧转化炉排出的高温煤气的掺冷煤气；所述富CH4原料气与经降温、除尘、加压、脱碳后的炉顶煤气在管式炉中的预热温度不超过400℃。2.根据权利要求1所述的利用CH4非催化转化生产海绵铁的直接还原工艺，其特征在于：所述富CH4原料气为焦炉煤气或天然气。3.根据权利要求1所述的利用CH4非催化转化生产海绵铁的直接还原工艺，其特征在于：经管式炉预热后的所述煤气在非催化纯氧转化炉中与氧气发生燃烧反应后升温至1200℃～1400℃。4.根据权利要求3所述的利用CH4非催化转化生产海绵铁的直接还原工艺，其特征在于：所述非催化纯氧转化炉排出的高温煤气中，CH4体积比含量小于2%，且该高温煤气的温度为1000℃～1100℃。5.根据权利要求4所述的利用CH4非催化转化生产海绵铁的直接还原工艺，其特征在于：所述非催化纯氧转化炉排出的高温煤气与前端经降温、除尘、加压、脱碳后的炉顶煤气混合降温后得到的还原煤气的温度为850℃～900℃，且该还原煤气中，CO+H2的体积与CO2+H2O的体积之比大于10。6.根据权利要求1-5任一项所述的利用CH4非催化转化生产海绵铁的直接还原工艺，其特征在于：所述炉顶煤气采用真空变压吸附（VPSA）工艺脱碳。7.根据权利要求6所述的利用CH4非催化转化生产海绵铁的直接还原工艺，其特征在于：所述竖炉排出的炉顶煤气经降温、除尘后被部分引出作为燃料气输出。8.根据权利要求7所述的利用CH4非催化转化生产海绵铁的直接还原工艺，其特征在于：所述管式炉采用富CH4原料气和/或采用经降温、除尘后的炉顶煤气作为加热用的燃料气。2CN103146866B说明书1/5页利用CH4非催化转化生产海绵铁的直接还原工艺技术领域[0001]本发明属于铁或钢的冶炼技术领域，具体涉及一种利用CH4非催化转化生产海绵铁的直接还原工艺。背景技术[0002]钢铁工业是国民经济的基础产业，也是我国能源资源消耗和污染排放的重点行业。为加快钢铁工业结构调整和产业升级，转变钢铁工业发展方式，促进节约、清洁和可持续发展，国家在《钢铁产业调整和振兴规划》中提出将“加强非高炉冶炼-炼钢、精炼-直接轧制全新流程清洁工艺技术研发和试验”