一种焦炉煤气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*CN102268504A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102268504A(43)申请公布日2011.12.07(21)申请号201110239181.X(22)申请日2011.08.19(71)申请人中冶赛迪工程技术股份有限公司地址400013重庆市渝中区双钢路1号(72)发明人陈凌郭敏彭华国张涛李佳楣倪晓明(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275代理人王海权(51)Int.Cl.C21B13/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种焦炉煤气生产海绵铁的直接还原工艺(57)摘要本发明公开了一种焦炉煤气生产海绵铁的直接还原工艺，a、将经过净化、加压的焦炉煤气输入煤气加湿器进行加湿，b、将加湿后的焦炉煤气输入煤气加热系统加热，c、将加热后的焦炉煤气输入低压竖炉还原铁矿石，并产生竖炉炉顶气；本工艺利用低压竖炉炉内还原出的新鲜海绵铁的催化作用，以及利用海绵铁和CH4的渗碳反应，使焦炉煤气中的CH4在竖炉内转化改质，生成CO和H2，避免了外部转化炉的投资和Ni基等贵重金属催化剂的消耗费用；采用低压竖炉可以避免高压竖炉的高压设备、高压密封等问题，同时，可放宽对H2/CO的限制，使工艺的投资、运行和灵活性获得较大的改善，且本工艺充分回收竖炉炉顶气的热能，运行成本低。CN1026854ACCNN110226850402268511A权利要求书1/1页1.一种焦炉煤气生产海绵铁的直接还原工艺，其特征在于：包括以下步骤：a、将经过净化、加压的焦炉煤气输入煤气加湿器进行加湿，b、将加湿后的焦炉煤气输入煤气加热系统加热，c、将加热后的焦炉煤气输入低压竖炉还原铁矿石，并产生竖炉炉顶气。2.权利要求1所述的一种焦炉煤气生产海绵铁的直接还原工艺，其特征在于：还包括步骤d：对步骤c中的竖炉炉顶气进行换热和除尘降温处理，将处理后的一部分竖炉炉顶气用作煤气输出，并对剩余部分竖炉炉顶气先进行加压和脱碳处理，然后再将其和步骤a中所述的经净化、加压的焦炉煤气一起输入煤气加湿器，并重复步骤a至c。3.权利要求1所述的一种焦炉煤气生产海绵铁的直接还原工艺，其特征在于：所述步骤c中的低压竖炉的操作压力为0.1～0.2MPa。4.权利要求1所述的一种焦炉煤气生产海绵铁的直接还原工艺，其特征在于：所述步骤a中的加湿采用的是低压蒸汽加湿，加湿的蒸汽按体积百分比计为焦炉煤气总量的3%～5%。5.权利要求1所述的一种焦炉煤气生产海绵铁的直接还原工艺，其特征在于：所述步骤b中焦炉煤气被加热至980～1000℃。6.权利要求5所述的一种焦炉煤气生产海绵铁的直接还原工艺，其特征在于：所述步骤b中的煤气加热系统的加热方式为：先由管式炉加热焦炉煤气至950℃后，再采用喷氧部分氧化的方式加热焦炉煤气至980～1000℃；或者所述步骤b中的煤气加热系统的加热方式为：采用热风炉将焦炉煤气加热至980～1000℃。7.权利要求1、5或6所述的一种焦炉煤气生产海绵铁的直接还原工艺，其特征在于：所述步骤b中的煤气加热系统利用步骤d中作为煤气输出的竖炉炉顶气进行加热。8.权利要求1所述的一种焦炉煤气生产海绵铁的直接还原工艺，其特征在于：所述步骤d中的竖炉炉顶气经换热器换热降温至150℃，并将换热器产生的1.3MPa、200℃的低压蒸汽输入步骤a中的煤气加湿器进行加湿。9.权利要求2所述的一种焦炉煤气生产海绵铁的直接还原工艺，其特征在于：所述步骤d中的除尘降温采用的是湿法洗涤除尘方式或干法布袋除尘加冷却喷淋方式。10.权利要求2所述的一种焦炉煤气生产海绵铁的直接还原工艺，其特征在于：所述步骤d中的脱碳采用的是真空变压吸附的方式。2CCNN110226850402268511A说明书1/4页一种焦炉煤气生产海绵铁的直接还原工艺技术领域[0001]本发明涉及一种炼铁工艺，特别涉及一种利用焦化厂产生的焦炉煤气生产海绵铁的工艺。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”等作为推进全行业节能减排的重点任务，全面推行清洁生产。[0003]直接还原工艺作为典型的非高炉炼铁工艺，是实现钢铁生产短流程，即废钢/海绵铁(DRI)－电炉流程的重要环节。世界上主流的气基竖炉直接还原工艺是基于天然气为原料气开发的，我国的资源特点是多煤少天然气，因此，发展具有自主知识产权的，利用煤制气、焦炉煤气、煤层气及合成焦炉煤气加大型化竖炉的直接还原工艺是我国直接还原技术发展的主流方向。[0004]焦炉