镍铁冶炼工艺余热发电系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102607287A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102607287A(43)申请公布日2012.07.25(21)申请号201210102750.0(22)申请日2012.04.10(71)申请人上海瑞恩能源投资有限公司地址201203上海市浦东新区郭守敬路498号1319室(72)发明人石拓严气概(74)专利代理机构上海硕力知识产权代理事务所31251代理人王法男(51)Int.Cl.F27D17/00(2006.01)F01D15/10(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图11页(54)发明名称镍铁冶炼工艺余热发电系统(57)摘要一种镍铁冶炼工艺余热发电系统，包括至少一个汽机岛系统、矿热电炉烟气余热利用系统、回转窑烟气余热利用系统、矿热电炉熔渣烟气余热利用系统和AOD精炼转炉烟气余热利用系统；所述汽机岛系统由汽轮机、发电机及与汽轮机配套的低压分气缸和中压分气缸组成；其中矿热电炉烟气余热利用系统中产出的中温中压过热蒸汽经中压分气缸进入汽轮机发电；回转窑烟气余热利用系统产生的低压过热蒸汽经低压分气缸进入汽轮机发电；矿热电炉熔渣烟气余热利用系统产生的中温中压过热蒸汽经中压分气缸进入汽轮机发电，而其产生的低温低压过热蒸汽则经低压分气缸则进入汽轮机发电；AOD精炼转炉烟气余热利用系统产生的蒸汽作为另一级补汽进入汽轮机发电。CN102678ACN102607287A权利要求书1/1页1.一种镍铁冶炼工艺余热发电系统，包括至少一个汽机岛系统、矿热电炉烟气余热利用系统、回转窑烟气余热利用系统、矿热电炉熔渣烟气余热利用系统和AOD精炼转炉烟气余热利用系统；所述的汽机岛系统由汽轮机(1)、发电机(2)及与汽轮机配套的低压分气缸(3)和中压分气缸(4)组成；其中矿热电炉烟气余热利用系统(5)中产出的中温中压过热蒸汽经中压分气缸(4)进入汽轮机(1)发电；回转窑烟气余热利用系统(7)产生的低压过热蒸汽经低压分气缸(3)进入汽轮机(1)发电；矿热电炉熔渣烟气余热利用系统(6)产生的中温中压过热蒸汽经中压分气缸(4)进入汽轮机(1)发电，而其产生的低温低压过热蒸汽则经低压分气缸(3)则进入汽轮机(1)发电；AOD精炼转炉烟气余热利用系统(8)产生的蒸汽作为另一级补汽进入汽轮机(1)发电。2CN102607287A说明书1/3页镍铁冶炼工艺余热发电系统技术领域[0001]本发明涉及一种冶炼余热利用技术，尤其是指一种镍铁冶炼工艺余热发电系统。背景技术[0002]目前以红土氧化镍矿为原料生产原生镍的冶炼工艺可以分为火法冶金和湿法冶金两种，回转窑-矿热电炉熔炼工艺即RKEF冶炼工艺为火法冶金的一种。[0003]典型RKEF冶炼工艺在国内应用中的生产流程及工艺概述：[0004](1)矿石流程[0005]原料场-→干燥窑-→筛分、破碎和混匀配料-→回转窑-→矿热电炉粗炼-→铁包脱硫-→精炼转炉-→浇铸。[0006](2)工艺概述[0007]矿石经干燥窑干燥，与石灰石、还原剂在原料场、备料间加以筛分破碎后，混匀配料送入回转窑。再回砖窑中，原料经干燥、焙烧、预还原，制成约1000℃的镍渣。镍渣在封闭隔热状态下送入矿热电炉。矿热电炉为全封闭式，自焙电极，埋弧冶炼，还原并熔分粗制镍铁和炉渣，同时产生含CO约70％～75％低热值烟气，烟气经净化送至回转窑烧嘴，与煤粉一起作为燃料供至回转窑。矿热电炉炉渣经过水淬后作为建筑材料。矿热电炉产品是粗制镍铁，出铁前预先加脱硫剂，出铁同时脱硫。粗制镍铁送至AOD精炼转炉吹氧脱碳，精炼后的镍铁铸成合格商品镍铁块。[0008]目前国内镍铁冶炼工艺中烟气、余热利用的状态如下：[0009]1、矿热电炉产生的低热值烟气，经净化送入回转窑与煤粉一起作为燃料。[0010]2、回转窑产生的烟气，送至干燥窑与煤粉一起干燥原料矿石后，经除尘器净化，至烟囱排放。[0011]3、AOD精炼炉产生的烟气，经水冷烟道或汽化冷却烟道，并经过空气冷却器冷却后，经除尘器净化，至烟囱排放；水冷烟道产生的热水供生产用，或经冷却塔冷却，热量散失大气中；或经汽化冷却烟道产蒸汽供生产或生活用热；空气冷却器空气带走热量散失大气中。[0012]4、矿热电炉高温炉渣淬水中，约10％汽化散失，而循环冷却水冷却淬水，热量经冷却塔散失于大气中，亦没有得到利用。[0013]可见，镍铁冶炼工艺中余热资源丰富，虽产生的可热水或蒸汽得到部分，但是仍然以汽和水的形式作为热载体，因此热用户有限。国内大多数冶炼工艺热资源直接散失的依然是一种较为普遍的现象。是造成行业高能耗、热资源浪费的重要原因；也是造成环境温室气体排放过大，高污染的主要原因。[0014]因此，如何解决镍铁自矿石加热开始、经矿热电炉粗炼、铁包脱硫