一种降低铁矿石直接还原用煤气氧化度的处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于铁或钢的冶炼技术领域，尤其涉及一种降低铁矿石直接还原用煤气氧化度的处理系统。
【背景技术】
[0002]随着焦炭和铁矿石价格的逐渐涨价，以及国家对节能减排要求的逐渐严格，废钢/海绵铁+电炉短流程相对于高炉+转炉长流程而言，在投资、运行和环保上的优势越发明显。因此，利用气基竖炉直接还原工艺生产海绵铁具有较好的市场前景。
[0003]气基竖炉生产海绵铁需要富含⑶及H2的高温还原煤气(800°C?1000°C)作为还原介质。为评价还原煤气的品质，定义还原煤气氧化度为：（H2O+CO2) / (H2O+CO2+CO+H2)，氧化度越高，还原效果越差，还原煤气氧化度直接影响其在气基竖炉内还原铁矿石的效果。对于富CH4煤气非催化转化工艺生产的还原气，由于转化炉出口煤气中存在H2O和⑶2，其氧化度可能无法满足竖炉还原铁矿石的要求。因此，降低还原气体的氧化度、提高还原气体的还原势是该工艺需要解决的问题。目前还没有针对富CH4煤气非催化转化直接还原工艺提出直接降低氧化度的装置。
【实用新型内容】
[0004]鉴于以上所述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、方便灵活，能降低还原煤气氧化度的处理系统。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型技术方案如下：
[0006]—种降低铁矿石直接还原用煤气氧化度的处理系统，包括高温煤气输送管道以及并联的冷煤气输送管道和高温煤气支管道，所述冷煤气输送管道和高温煤气支管道的进气端均与高温煤气输送管道连接，所述冷煤气输送管道和高温煤气支管道的出气端汇合于煤气混合器，煤气混合器连接还原煤气输出管道，所述冷煤气输送管道上设置有煤气降温装置，所述高温煤气支管道上设置有节流件。
[0007]本实用新型通过抽出部分转化炉出来的高温煤气进入冷煤气输送管道进行冷却降温，剩下的高温煤气经过高温煤气支管道的节流件降压后，与冷却煤气在煤气混合器中混合，得到低氧化度、高还原势的高温还原煤气，高温还原煤气进入竖炉还原铁矿石生产海绵铁。通过冷煤气调节阀调节冷却煤气流量，从而可以调节还原煤气氧化度。
[0008]作为优选:所述冷煤气输送管道上煤气降温装置的下游设置有冷煤气调节阀。
[0009]作为优选:所述煤气降温装置为煤气冷却塔。
[0010]作为优选:所述煤气混合器为管道混合器。
[0011]作为优选:所述节流件为节流孔板。
[0012]作为优选:所述冷煤气调节阀为流量调节阀。
[0013]作为优选:所述高温煤气支管道由高温煤气输送管道延伸形成。
[0014]如上所述，本实用新型的有益效果是：
[0015]本实用新型结构简单，通过对部分高温煤气进行冷却降温，降低煤气中水蒸气含量，从而降低整个还原煤气的氧化度，高还原势的还原煤气进入竖炉，对铁矿石进行还原。通过降低还原煤气氧化度，可以增强对矿石还原的适用性，特别适用于对还原气品质要求较高的矿石，如钒钛磁铁矿等的还原;通过调节冷却煤气量，可以调节还原煤气的氧化度，增强了整个工艺的适应性;而且由于还原煤气氧化度的降低，可以提高产品海绵铁金属化率，从而提升了整个工艺的经济性。
【附图说明】
[0016]图I为本实用新型的布置结构示意图。
[0017]零件标号说明
[0018]I 高温煤气输送管道
[0019]2 节流件
[0020]3 煤气降温装置[0021 ]4 冷煤气输送管道
[0022]5 冷煤气调节阀
[0023]6 煤气混合器
[0024]7 高温煤气支管道
[0025]8 还原煤气输出管道
【具体实施方式】
[0026]以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0027]如图I所示，一种降低铁矿石直接还原用煤气氧化度的处理系统，包括高温煤气输送管道I、冷煤气输送管道4和高温煤气支管道7，所述冷煤气输送管道4和高温煤气支管道7的进气端均与高温煤气输送管道I连接，且冷煤气输送管道4和高温煤气支管道7形成并联结构，所述冷煤气输送管道4和高温煤气支管道7的出气端汇合于煤气混合器6，煤气混合器6连接还原煤气输出管道8，冷煤气输送管道4上设置有煤气降温装置3，所述冷煤气输送管道4上煤气降温装置3的下游设置有冷煤气调节阀5，便于调节冷煤气流量，高温煤气支管道7上设置有节流件2。
[0028]本例中，高温煤气支管道7由高温煤气输送管道I延伸形成，冷煤气输送管道4以支路的方式连接在高温煤气支管道7上。
[0029]采用本系统，一部分从转化炉出来的高温煤气（1000°C?1400°C)通过高温煤气输送管道I进入煤气降温装置3，降温到40°C后，水蒸气含量降为对应压力的饱和蒸汽量，冷却后的煤气通过冷煤气输送管道4进入煤气混合器6;另一部分高温煤气通过高温煤气输送管道I、经节流件2降压后后通过高温煤气支管道7进入煤气混合器6，在煤气混合器6中与冷煤气进行混合后通过还原煤气输出管道8去竖炉还原铁矿石。氧化度的调节可通过冷煤气调节阀5调节冷煤气量进行调整。
[0030]其中，所述煤气降温装置3为煤气冷却塔;冷煤气调节阀5为流量调节阀;煤气混合器6为管道混合器。所述节流件2可以为节流孔板。
[0031]本系统通过对部分高温煤气进行冷却降温，降低煤气中水蒸气含量，从而降低整个还原煤气的氧化度，通过调节冷却煤气量，可以调节还原煤气的氧化度，增强了整个过程的适应性;而且由于还原煤气氧化度的降低，可以提高产品海绵铁金属化率，从而提升了整个过程的经济性。
[0032]任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵至
ΠΠ O
【主权项】
1.一种降低铁矿石直接还原用煤气氧化度的处理系统，其特征在于:包括高温煤气输送管道以及并联的冷煤气输送管道和高温煤气支管道，所述冷煤气输送管道和高温煤气支管道的进气端与高温煤气输送管道连接，所述冷煤气输送管道和高温煤气支管道的出气端汇合于煤气混合器，煤气混合器连接还原煤气输出管道，所述冷煤气输送管道上设置有煤气降温装置，所述高温煤气支管道上设置有节流件。2.根据权利要求I所述的一种降低铁矿石直接还原用煤气氧化度的处理系统，其特征在于:所述冷煤气输送管道上煤气降温装置的下游设置有冷煤气调节阀。3.根据权利要求I所述的一种降低铁矿石直接还原用煤气氧化度的处理系统，其特征在于:所述煤气降温装置为煤气冷却塔。4.根据权利要求I所述的一种降低铁矿石直接还原用煤气氧化度的处理系统，其特征在于:所述煤气混合器为管道混合器。5.根据权利要求I所述的一种降低铁矿石直接还原用煤气氧化度的处理系统，其特征在于:所述节流件为节流孔板。6.根据权利要求I所述的一种降低铁矿石直接还原用煤气氧化度的处理系统，其特征在于:所述高温煤气支管道由高温煤气输送管道延伸形成。
【专利摘要】本实用新型公开了一种降低铁矿石直接还原用煤气氧化度的处理系统，包括高温煤气输送管道以及并联的冷煤气输送管道和高温煤气支管道,冷煤气输送管道和高温煤气支管道的进气端与高温煤气输送管道连接，冷煤气输送管道和高温煤气支管道的出气端汇合于煤气混合器，煤气混合器连接还原煤气输出管道，所述冷煤气输送管道上设置有煤气降温装置，高温煤气支管道上设置有节流件。通过抽出部分转化炉出来的高温煤气进行冷却降温，剩下的高温煤气经过节流件降压后，与冷却煤气在煤气混合器中混合，得到低氧化度、高还原势的高温还原煤气，高温还原煤气进入竖炉还原铁矿石生产海绵铁。通过冷煤气调节阀调节冷却煤气流量，从而可以调节还原煤气氧化度。
【IPC分类】C21B13/02
【公开号】CN205152254
【申请号】CN201520940040
【发明人】郭敏, 李佳楣, 张涛, 吴开基, 赵运建
【申请人】中冶赛迪工程技术股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月23日