專利名稱：一種干煤粉氣化豎爐生產(chǎn)海綿鐵的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是屬于冶金化學(xué)技術(shù)類，特別是一種干煤粉氣化豎爐生產(chǎn)海綿鐵的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
海綿鐵是一種很好的鐵源，是電爐煉純凈鋼、優(yōu)質(zhì)鋼不可缺少的雜質(zhì)稀釋劑，也是轉(zhuǎn)爐煉鋼最好的冷卻劑，全世界海綿鐵與海綿鐵熱壓塊的產(chǎn)量己
接近6000萬t/a。世界上海綿鐵大部份是氣基用豎爐生產(chǎn)的，也在少量直接用煤用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的。豎爐的生產(chǎn)的主流方法有Midrex與HYL二種，從生產(chǎn)能力看Midrex的總生產(chǎn)能力遠高于HYL法，但Midrex是常壓豎爐，還原壓力在0. lMPa左右，不太適合與高壓煤氣化爐相匹配。HYL法還原壓力可在0.5Mpa左右，相對有利于與高壓煤氣化爐的匹配，并可縮小還原豎爐的直徑。HYL直接還原是墨西哥HYLSA公司專有技術(shù)，也經(jīng)歷過從HYL-I到HYL-III的不斷改進與發(fā)展過程，目前主流技術(shù)是HYL-III，它在世界上采用的生產(chǎn)廠家己有十多家，設(shè)備總生產(chǎn)能力在1100萬t/a以上，最大的單臺生產(chǎn)能力達110萬t/臺a。世界海綿鐵生產(chǎn)主流技術(shù)是豎爐氣基還原生產(chǎn)的，燃料是用天然氣。我國因天然氣資源貧乏使海綿鐵生產(chǎn)得不到應(yīng)有的發(fā)展，我國海綿鐵產(chǎn)量還只有60-80萬t/a，主要是天津大無縫引進了一套煤基回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)裝置用非主流技術(shù)生產(chǎn)的。國內(nèi)豎爐生產(chǎn)海綿鐵還沒有大規(guī)模生產(chǎn)裝置，也有過開發(fā)以焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)海綿鐵的報導(dǎo)，因鋼鐵廠焦?fàn)t煤氣也很可貴，也形不成大規(guī)模生產(chǎn)的氣候。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種干煤粉氣化豎爐生產(chǎn)海綿鐵的生產(chǎn)工藝。本發(fā)明用經(jīng)過磨煤機粉碎及干燥的干煤粉和氧氣經(jīng)過氣化爐生產(chǎn)出初還原氣，氣化壓力為0.6MPa-0.7 Mpa;生產(chǎn)的初還原氣(C0+H2) >90%， (C02+H20) /(C0+H2 +C02+H20) <5%，氣化爐爐內(nèi)脫硫液態(tài)排渣，初還原氣經(jīng)過降溫、干式除塵、加熱，初還原氣一部分在爐外經(jīng)過濕法脫硫加壓后再送入粉煤氣化爐，另一部分初還原氣送入加熱段，初還原氣經(jīng)過部份氧化法加熱后得到H2/C0=0. 15 6及H2S含量達到350ppm以下的還原氣，還原氣與塊礦球團礦分別進輸入豎爐，在豎爐中塊礦和球團礦被還原成海綿鐵，出豎爐的煤氣經(jīng)過洗滌后由TRT回收壓力能。該工藝不僅能克服氣基法中天然氣制氣的局限性，而且可以形成大規(guī)模生產(chǎn)，用非煉焦煤的粉煤生產(chǎn)海綿鐵，實現(xiàn)低能耗生產(chǎn)，清潔生產(chǎn)，沒有酚、氰污染；沒有高爐煉鐵過程焦化與燒結(jié)工序的污染，達到C02的減排目標(biāo)。
本發(fā)明的目的通過下述方案實現(xiàn)氣化爐用部份純氧(或可摻入少量蒸汽)將粉煤氣化，氣化壓力可用到0.6MPa-0.7Mpa;生產(chǎn)的初還原氣(C0+H2)>90%， (C02+H20) / (C0+H2+C02+H20) <5%，氣化爐加石灰石液態(tài)排渣爐內(nèi)脫硫；氣化爐廢熱鍋爐煤氣溫降范圍95(TC到25(rC;廢熱鍋爐后初還原氣的除塵用干式除塵器；除塵后初還原氣加熱；為防止CO含量高的初還原氣在加熱過程中析碳，采用二步加熱法，45(TC以下的低溫段用管式爐或換熱器，450°C-850。C區(qū)間用部份氧化法；塊礦在豎爐中被還原氣(H2/C0 二O. 15 6)還原成海綿鐵，還原溫度85(TC，海綿鐵的金屬化率>92%;出豎爐的煤氣經(jīng)過洗滌后由TRT回收壓力能。
發(fā)明效果；可以用非煉焦煤的粉煤氣化用豎爐生產(chǎn)海綿鐵。實現(xiàn)低能耗生產(chǎn)，海綿鐵的生產(chǎn)能耗低于高爐鐵水生產(chǎn)能耗約20-50kg/tfe。實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，沒有酚、氰污。沒有高爐煉鐵過程焦化與燒結(jié)工序的污染。豎爐煤氣可以用于制造化工產(chǎn)品與CCPP發(fā)電，為鋼鐵一一化工、鋼鐵一_發(fā)電聯(lián)合企業(yè)
提供機會。


附圖為本發(fā)明的工藝流程具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步描述
非煉焦煤經(jīng)過磨煤機制成煤粉，干燥后送入粉煤氣化爐(shell),同時，氧氣站制成的氧氣送入粉煤氣化爐(shell)，粉煤氣化爐(shell)壓力為0. 65Mpa—0. 7Mpa，生產(chǎn)的初還原氣(C0+H2) 〉90%, (C02+H20) / (C0+H2+ C02+H20) <5%，并加入石灰石液態(tài)排渣爐內(nèi)脫硫，粉煤氣化爐(shell)的熔渣經(jīng)過處理后排出；出粉煤氣化爐(shell)的初還原氣經(jīng)廢熱鍋爐降溫，溫度由95(TC降到25(TC;初還原氣經(jīng)陶瓷過濾器或者布袋除塵器干式除塵凈化后， 一部分初還原氣在爐外經(jīng)過濕法脫硫加壓后送入氣化爐，氣化爐的氣體用經(jīng)過脫硫的初還原氣激冷到95(TC出氣化爐；另一部分初還原氣送入加熱段，初還原氣加熱采用二步法，管式爐加熱與部份氧化法，25(TC到45(TC用管式爐加熱，45(TC到85(TC用部份氧化法加熱，初還原氣溫度由25(TC升溫到850°C，經(jīng)過部份氧化法加熱后得到H2/C0 =0. 15 6及H2S含量達到350ppm以下的還原氣；還原氣與塊礦球團礦分別進輸入豎爐，豎爐壓力為0.55Mpa，在豎爐中塊礦球團礦被還原成海綿鐵，海綿鐵含硫量《0. 3%;出豎爐的煤氣經(jīng)過洗滌后由TRT回收壓力能，然后將煤氣輸出到煤氣管網(wǎng)或者將煤氣再次加熱后進豎爐。
本發(fā)明可以用非煉焦煤的粉煤氣化用豎爐生產(chǎn)海綿鐵。實現(xiàn)低能耗生產(chǎn)，海綿鐵的生產(chǎn)能耗低于高爐鐵水生產(chǎn)能耗約20-50kg/tfe。實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，沒
有酚、氰污。沒有高爐煉鐵過程焦化與燒結(jié)工序的污染。豎爐煤氣可以用于制造化工產(chǎn)品與CCPP發(fā)電，為鋼鐵一一化工、鋼鐵一一發(fā)電聯(lián)合企業(yè)提供機會。
權(quán)利要求
1. 一種干煤粉氣化豎爐生產(chǎn)海綿鐵的生產(chǎn)工藝，其特征在于經(jīng)過磨煤機粉碎及干燥的干煤粉和氧氣經(jīng)過氣化爐生產(chǎn)出初還原氣，生產(chǎn)的初還原氣為CO+H2>90％，CO2+H2O/CO+H2+CO2+H2O<5％，氣化爐爐內(nèi)脫硫液態(tài)排渣，初還原氣經(jīng)過降溫、干式除塵、加熱，初還原氣一部分在爐外經(jīng)過濕法脫硫加壓后再送入粉煤氣化爐，另一部分初還原氣送入加熱段，初還原氣經(jīng)過部份氧化法加熱后得到H2/CO＝0.15～6及H2S含量達到350ppm以下的還原氣，還原氣與塊礦球團礦分別進輸入豎爐，在豎爐中塊礦和球團礦被還原成海綿鐵，出豎爐的煤氣經(jīng)過洗滌后由TRT回收壓力能。
2. 權(quán)利要求l所述的干煤粉氣化豎爐生產(chǎn)海綿鐵的生產(chǎn)工藝，其特征在于粉煤氣化爐壓力0.65Mpa—0. 7 Mpa，并加入石灰石液態(tài)排渣爐內(nèi)脫硫。
3. 權(quán)利要求l所述的干煤粉氣化豎爐生產(chǎn)海綿鐵的生產(chǎn)工藝，其特征在于粉煤氣化爐的氣體用經(jīng)過脫硫的初還原氣激冷到95(TC出氣化爐。
4. 權(quán)利要求l所述的干煤粉氣化豎爐生產(chǎn)海綿鐵的生產(chǎn)工藝，其特征在于初還原氣干式除塵為陶瓷過濾器或者布袋除塵器干式除塵凈化。
5. 權(quán)利要求l所述的干煤粉氣化豎爐生產(chǎn)海綿鐵的生產(chǎn)工藝，其特征在于初還原氣加熱采用二步法，管式爐加熱與部份氧化法，25(TC到45CrC用管式爐加熱，45(TC到85(TC用部份氧化法加熱，經(jīng)過部份氧化法加熱后得到H2/C0 =0. 15 6及H2S含量達到350ppm以下85(TC的還原氣。
6. 權(quán)利要求l所述的干煤粉氣化豎爐生產(chǎn)海綿鐵的生產(chǎn)工藝，其特征在于氣化爐用干煤粉和部份純氧或摻入少量蒸汽生產(chǎn)出初還原氣。
全文摘要
本發(fā)明是屬于冶金化學(xué)技術(shù)類，特別是一種干煤粉氣化豎爐生產(chǎn)海綿鐵的生產(chǎn)工藝。用干煤粉和氧氣經(jīng)過氣化爐生產(chǎn)出初還原氣，氣化爐爐內(nèi)脫硫液態(tài)排渣，初還原氣經(jīng)過降溫、干式除塵、加熱，合成氣一部分在爐外經(jīng)過濕法脫硫加壓后再送入粉煤氣化爐，另一部分初還原氣送入加熱段，初還原氣經(jīng)過部分氧化法加熱后得到還原氣，還原氣與塊礦球團礦分別進輸入豎爐，在豎爐中塊礦和球團礦被還原成海綿鐵，出豎爐的煤氣經(jīng)過洗滌后由TRT回收壓力能。本發(fā)明可以用非煉焦煤的粉煤氣化用豎爐生產(chǎn)海綿鐵。實現(xiàn)低能耗生產(chǎn)，清潔生產(chǎn)，沒有酚、氰污，焦化與燒結(jié)工序的污染，豎爐煤氣可以用于制造化工產(chǎn)品與CCPP發(fā)電，為鋼鐵——化工、鋼鐵——發(fā)電聯(lián)合企業(yè)提供機會。
文檔編號C21B13/02GK101463404SQ20071009317
公開日2009年6月24日 申請日期2007年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
發(fā)明者旭 劉, 向廷海, 呂遐平, 濤 張, 彭華國, 彭學(xué)元, 楊若儀, 凈 王, 靖 袁, 金家慶 申請人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司