专利名称：一种用于气基还原炼铁的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种还原炼铁的装置，特别是涉及一种用于以含氢、含烃气体和焦炭或煤为原料的气基还原炼铁的装置。
以Mi27rex和HYL为代表的以天然气为气源的气基海绵铁生产方法是目前世界上成熟的生产方法，已投产和在建的气基还原炼铁生产厂绝大部分采用这两种方法。作为未来发展方向的可处理粉矿的气基还原炼铁方法，目前尚处于发展阶段，除Fior法以外还没有其他方法投入工业化生产，热压块的产量也只占还原铁产量很小的一部分。我国重点钢铁企业大多位于远离天然气产地的东部地区，管网天然气价格偏高，经济上限制了这两种方法的采用。至今，我国还没有大量采用天然气的气基还原海绵铁生产方法投产，热压块的生产则几乎空白。目前，国内的海绵铁生产以煤基回转窑方法为主，有能耗高、易结圈的缺点，开工率低，年产量仅十几万吨。我国作为世界第一产钢大国，优质钢的产量和质量却不能满足国内所需，缺乏优质海绵铁是原因之一。进入WTO后，国内各大钢铁企业将面对国外钢铁企业的严峻挑战，若完全依赖进口海绵铁以满足优质钢生产的需要，成本上难与国外竞争。针对这种情况，开发具有自主知识产权、适合我国资源状况和冶金企业现状的气基还原炼铁生产方法具有重要的意义。
国内外以钢铁厂副产煤气为气源的气基还原炼铁方法并不多见。目前，除南非萨尔达尼亚(Sa127anha)钢铁广实现了以Corex尾气进行气基还原生产海绵铁的流程比较成功外，其他方法均处于起步阶段。
我国钢铁企业现有焦炉的总生产能力大约为1.3亿吨/年，随着各项节能技术的应用，特别是氧气转炉、连铸连轧及近终型连铸技术的普及，一些先进的冶金企业已开始显露出焦炉煤气过剩的现象。开发以焦炉煤气和焦炭或煤为原料制备还原气，进行气基还原炼铁生产，可以充分利用我国煤炭价格低廉和冶金企业焦炉煤气过剩的资源优势，避开我国管网天然气价格高的困难。
本实用新型的目的是这样实现的本实用新型的气基还原炼铁装置，包括一合成气制备炉、还原炼铁反应器、尾气风机和阀门；其特征在于，还包括还原气脱硫器，其顶部有一脱硫剂入口，下部侧璧有一还原气入口，上部侧璧有一第二还原气出口，其底部有一废料出口；其中还原炼铁反应器的尾气出口与合成气制备炉的原料气入口通过管道A连通，该管道A上连接有尾气风机和阀门，合成气制备炉的第一还原气出口与还原气脱硫器的还原气入口由管道B连通，还原气脱硫器的第二还原气出口与还原炼铁反应器的喷嘴由管道C(图中只示意一根管道C)连通。
所述的还原气脱硫器的底部废料出口还连接一个脱硫剂处理器，该脱硫剂处理器通过传动装置与还原气脱硫器的脱硫剂入口连接。
所述的气基还原炼铁装置，还包括在管道A上还连通一个三通，其中，三通一端与煤气管网连通。
所述的合成气制备炉，该的合成气制备炉上部还有一组原料气入口。
所述的还原炼铁反应器是竖炉式反应器或多级流化移动床反应器中的一种。
所述的竖炉式反应器的喷嘴是沿竖炉式反应器的炉身纵向设置1-3组，且每组喷嘴有3-9个。
所述的竖炉式反应器，该竖炉式反应器的中部有一N2出口，该N2出口通过管道E与竖炉式反应器下部—N2入口连通，该管道E上顺序连有气体除尘、热量回收装置，带阀门的三通，冷却风机；三通第三端口与N2管道连通。
所述的气基还原炼铁装置，其特征在于，所述的尾气风机是一种能处理高温含尘气体风机。
本实用新型与现有技术相比，有以下优点(1)利用本实用新型的气基还原炼铁装置进行还原炼铁，可采用含氢、含烃气体和焦炭或煤为原料，它替代天然气用于还原气的生产，摆脱了气基还原炼铁受天然气供应的制约，解决了管网天然气价格偏高的问题，充分利用了我国煤炭价格低廉，焦化能力较大的优势。
(2)采用本实用新型的气基还原炼铁装置进行还原炼铁热量利用率高，大大降低了成本。
(3)本实用新型的气基还原炼铁装置主要部件之一是合成气制备炉，因此可以将我国大多数钢铁企业退役或即将退役的中小型高炉改造为合成气制备炉，从而大幅度降低设备投资。另外，钢铁厂大都具有竖炉生产经验，因而投资风险小。我国海绵铁市场需求量大，生产的海绵铁除供本厂生产需要，多余部分可外销。
(4)本实用新型的气基还原炼铁装置进行气基还原炼铁，实现了无尾气或少量排放，对环境污染小。
本实施例采用一竖炉式还原炼铁反应器6、竖炉式还原气脱硫器5和竖炉式合成气制备炉1。其竖炉式还原炼铁反应器6的尾气出口18与竖炉式合成气制备炉1的原料气入口11通过管道A连通，该管道A上连接有尾气风机2、阀门3和的三通4，其中，三通4还与煤气管网20连通；合成气制备炉1的第一还原气出口12与竖炉式还原气脱硫器5的还原气入口13通过管道B连通；还原气脱硫器5的第二还原气出口17与还原炼铁反应器6的喷嘴9由管道C(图中只示意一根管道C)连通。
竖炉式还原炼铁反应器6的尾气出口18与竖炉合成气制备炉1的原料气入口11通过管道A连通，该管道A上连接有尾气风机2、阀门3和的三通4，其中，三通4还与煤气管网20连通；竖炉式合成气制备炉1的第一还原气出口12与竖炉式还原气脱硫器5的还原气入口13通过管道B连通，竖炉式还原气脱硫器5底部连接脱硫剂处理器14；该脱硫剂处理器14的底部有废料出口15，脱硫剂处理器14连接传动带27，该传动带27与竖炉式还原气脱硫器5的脱硫剂入口16连接；竖炉式还原气脱硫器5的第二还原气出口17与竖炉式还原炼铁反应器6的喷嘴9由管道C(图中只示意一根管道C)连通。竖炉式还原炼铁反应器6中部的N2出口22通过管道E与竖炉式还原炼铁反应器6下部的N2入口25连接，该管道E上连接旋风除尘器和余热锅炉(除尘、热量回收系统7)、带阀门的三通23、冷却风机8，带阀门的三通23的第三端与N2管道26连通。
本实施例采用多级流化移动床还原炼铁反应器6的尾气出口18与竖炉式合成气制备炉1的原料气入口11通过管道A连通，该管道A上连接有尾气风机2、阀门3和的三通4，其中，三通4还与煤气管网20连通；竖炉式合成气制备炉1的第一还原气出口12与竖炉式还原气脱硫器5的还原气入口13通过管道B连通，竖炉式还原气脱硫器5的第二还原气出口17与多级流化移动床还原炼铁反应器6的喷嘴9由管道C(图中只示意一根管道C)连通。
多级流化移动床还原炼铁反应器6的尾气出口18与竖炉式合成气制备炉1的原料气入口11通过管道A连通，该管道A上连接有尾气风机2、阀门3和的三通4，其中，三通4还与煤气管网20连通；竖炉式合成气制备炉1的第一还原气出口12与竖炉式还原气脱硫器5的还原气入口13通过管道B连通，竖炉式还原气脱硫器5底部连接脱硫剂处理器14；该脱硫剂处理器14的底部有废料出口15，脱硫剂处理器14连接传动带27，该传动带27与竖炉式还原气脱硫器5的脱硫剂入口16连接，竖炉式还原气脱硫器5的第二还原气出口17与多级流化移动床还原炼铁反应器6的喷嘴9由管道C(图中只示意一根管道C)连通。
权利要求1.一种气基还原炼铁装置，包括一合成气制备炉(1)、还原炼铁反应器(6)、尾气风机(2)和阀门(3)；其特征在于，还包括还原气脱硫器(5)，该还原气脱硫器(5)顶部有一脱硫剂入口(16)，下部侧璧有一还原气入口(13)，上部侧璧有一第二还原气出口(17)，其底部有一废料出口(15)；所述的还原炼铁反应器(6)的尾气出口(18)与合成气制备炉(1)的原料气入口(11)通过管道A连通，该管道A上连接有尾气风机(2)和阀门(3)，其中合成气制备炉(1)的第一还原气出口(12)与还原气脱硫器(5)的还原气入口(13)由管道B连通，还原气脱硫器的第二还原气出口(17)与还原炼铁反应器(6)的喷嘴(9)由管道C连通。
2.如权利要求1所述的气基还原炼铁装置，其特征在于，所述的还原气脱硫器(5)的底部废料出口(15)还连接一个脱硫剂处理器(14)，该脱硫剂处理器(14)通过传动装置(27)与还原气脱硫器(5)的脱硫剂入口(16)连接。
3.如权利要求1所述的气基还原炼铁装置，其特征在于，还包括在管道A上还连通一个三通(4)，其中，三通(4)一端与煤气管网(20)连通。
4.如权利要求1所述的气基还原炼铁装置，其特征在于，所述的合成气制备炉(1)的上部还有一组原料气入口(11)。
5.如权利要求1所述的气基还原炼铁装置，其特征在于，所述的还原炼铁反应器(6)是竖炉式反应器或多级流化移动床反应器中的一种。
6.如权利要求1所述的气基还原炼铁装置，其特征在于，所述的喷嘴(9)是沿竖炉式反应器的炉身纵向设置1-3组，且每组喷嘴(9)有3-9个。
7.如权利要求1所述的气基还原炼铁装置，其特征在于，所述的竖炉式反应器的中部有一N2出口(22)，该出口(22)通过管道E与竖炉式反应器下部一N2入口(25)连通，该管道E上顺序连有气体除尘、热量回收装置(7)，带阀门的三通(23)，冷却风机(8)；三通第三端口与N2管道(26)连通。
8.如权利要求1所述的气基还原炼铁装置，其特征在于，所述的尾气风机(2)是一种能处理高温含尘气体风机。
专利摘要本实用新型涉及一种以含氢、含烃气体和焦炭或煤为原料的气基还原炼铁装置。该装置包括合成气制备炉、还原炼铁反应器、尾气风机和阀门；还包括还原气脱硫器；其中还原炼铁反应器的尾气出口与合成气制备炉的原料气入口通过管道A连通，该管道A上连接有尾气风机和阀门，其中合成气制备炉的第一还原气出口与还原气脱硫器的还原气入口由管道B连通，还原气脱硫器的还原气第二出口与还原炼铁反应器的喷嘴由管道C连通。该装置各个部件通过管道连接成一个循环系统，实现循环再利用。本实用新型提高了原料和热量的利用率，降低了环境污染，解决了受天然气资源的限制，能耗低，设备投资小。
文档编号C21B13/00GK2586702SQ02289490
公开日2003年11月19日 申请日期2002年12月3日 优先权日2002年12月3日
发明者赵月红, 许志宏, 温浩, 郭占成 申请人:中国科学院过程工程研究所