专利名称：全氧富氢煤气炼铁方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于炼铁和能源技术领域，特别是提供了一种全氧富氢煤气炼铁方法及其装置，实现炼铁原料热送热装与低碳富氢全氧炼铁。
背景技术：
随着现代工业化进程的不断加速，全球能源大量消耗，二氧化碳排放量剧增，所导 致的空气污染和温室效应已经严重地威胁着人类赖以生存的地球环境。中国钢铁行业的二 氧化碳排放量仅次于电力、建材，居第三位。因此，二氧化碳的减排是钢铁业不可推卸的重 大责任。能耗占整个钢铁生产总能耗70%以上的炼铁系统则是节能减排的首要目标，但焦 化、烧结、球团及炼铁各工序在现有的工艺技术条件下能做到的节能减排已经很有限了，因 此必须有工艺技术上的创新才能实现大幅度的节能减排。高炉炼铁的原料主要包括焦炭、烧结矿和球团，现有高炉的炉料都是在常温下装 入炉内。常温炉料便于运输、保存和使用，但原料在生产过程中需要通过冷却设备从高温 降到常温，装入高炉内还要重新加热到高温，既增加了设备投资和占地，又损失了大量的热 能。焦炉推出的红焦温度达800-1200°C，目前主要采用干熄焦和湿熄焦两种方式将焦 炭冷却至常温。无论采用那种冷却方式均会因焦炭在温度的剧烈变化下产生应力破损，而 导致其强度和成品率的降低。虽然干熄焦可以回收焦炭的显热用于发电，但能量回收效率 较低；湿熄焦采用熄焦塔喷水熄焦，完全浪费了焦炭的显热，并消耗大量水资源，造成一定 的环境污染。高温烧结矿和球团冷却前温度在800-1400°C，目前主要通过环冷机或带冷机进行 冷却，其显热通过余热锅炉产生低压蒸汽加以利用，能量回收效率也很低。高炉通过高富氧大喷煤在增产、节焦及降耗方面取得了良好的效果，当富氧率进 一步提高乃至纯氧冶炼时，可最大限度的增大喷煤量，降低焦比，但带来的问题是高炉煤气 量不足，加上冷料入炉造成上部温度低，影响煤气的间接还原，导致直接还原比重增大，反 而增加了碳素的消耗。上部热量不足的问题，虽然可以通过目前流行的技术思想，即在炉身 下部吹入高温煤气加以解决，但由于煤气在加热过程中存在析碳的问题和加热煤气要额外 燃烧一定量的煤气，使该技术始终停留在思想阶段。本发明将焦化、球团和烧结与炼铁炉耦合运行，将红热的焦炭、球团及烧结矿直接 装入新型炼铁炉内，采用全氧冶炼，在下部氧气风口和炉身中下部同时喷吹富氢的高温焦 炉煤气，既充分利用了炼铁炉料的显热，又利用高温炉料带入的显热消除了纯氧冶炼造成 的上部热量不足的问题，使含铁炉料在上部通过间接还原达到70%以上的金属化率，充分 利用了煤气的化学能，减少或消除下部直接还原造成的碳素消耗，实现大幅度节能减排的 目的。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种全氧富氢煤气炼铁方法及装置，以焦化、烧结、球 团、炼铁炉为基础的炼铁工艺及相关装置，采用全氧和喷吹富氢煤气冶炼技术，达到清洁生产、高效节能和环保减排的效果。
本发明的全氧富氢炼铁工艺为，将焦化、烧结、球团与炼铁炉耦合运行，焦炭、烧结 矿、球团不经过冷却，在高温下通过输送和装料设备热送热装到炼铁炉内，炉子下部设氧气 风口和煤气喷吹设施向炉内吹入氧气和具有一定温度的焦炉煤气，也包括煤及其它种类的 可燃气体，炉子中下部也吹入具有一定温度的焦炉煤气，也包括其它种类的可燃气体，用富 氢煤可燃气代替焦炭和煤，达到节能减排的目标。上部排出的高温高热值煤气通过蓄热式 换热器将物理热转移给喷入炉内的焦炉煤气，也包括其它种类的可燃气体，然后供焦炉和 球团生产使用。本发明提供的新型全氧富氢煤气炼铁工艺包括下述步骤1、将焦炉生产出的成熟红热焦炭用高温焦炭输送装置输送至高温焦炭中转料仓 内，将烧结机生产出的高温烧结矿由封闭的高温烧结矿输送装置输送至高温烧结矿中转料 仓内，将球团焙烧机生产出的高温球团通过封闭的高温球团输送装置输送至高温球团中转 料仓内；2、将上述中转料仓分别作为高温的焦炭、烧结矿和球团的缓冲和保温容器，高温 炉料通过高温称量斗按配比例依次、分批通过封闭的高温炉料输送装置送入耐高温无钟炉 顶内，再由耐高温无钟炉顶按要求布入炉内；3、利用3个中转料仓的缓冲和保温作用，控制焦炭的入炉温度为100-1200°C，烧 结矿的入炉温度为100-1000°c，球团的入炉温度为100-1400°c ；4、炼铁炉设置两排风口，即下部的下排氧气风口和中下部的上排煤气风口。通过 在炼铁炉下部设置的氧气风口吹入200-600立方米/吨铁的氧气和20-300立方米/吨铁 预热的富氢可燃气体，同时在炼铁炉的中下部软融带根部以上位置喷入100-600立方米/ 吨铁预热的富氢可燃气体，富氢可燃气体可以是焦炉煤气或天然气，富氢可燃气体的喷入 温度控制在600-1200°C ；5、炉顶排出的煤气温度在250-1200°C，首先通过炉顶高温煤气除尘装置除尘，再 由4-6个的蓄热式换热装置将煤气的显热回收，其中2-3个蓄热式换热装置用于预热从氧 气风口喷入炉内的富氢可燃气体，另外2-3个蓄热式换热装置用于预热从软融带根部以上 位置喷入炉内的富氢可燃气体；6、炉顶排出的煤气经4-6个蓄热式换热装置换热后温度降到200°C以下，通过4_30个 布袋除尘装置精细除尘，洁净煤气用于置换焦炉生产中燃烧的焦炉煤气和球团及烧结生产；7、炉顶高温煤气除尘装置与4-30个布袋除尘装置收集的炉尘通过粉尘喷吹罐从 炼铁炉的氧气风口喷入炼铁炉内，消除粉尘污染；8、炼铁炉产生的高温液态炉渣通过炉渣粒化与换热装置粒化，回收的炉渣显热通 过锅炉产生高压蒸汽，与炉顶排出的高压煤气联合驱动联合发电装置发电。本发明采用炉料热装，充分利用了炉料的热能，使上部块料带完全处于还原反应 温度区间内，炉料通过上部的间接还原金属化率达到70%以上；采用热装与全氧冶炼相结 合，使炉内的热量分布合理均衡；炉渣显热回收与炉顶余压回收相结合，联合驱动发电机发电，提高了发电效率。本发明全氧富氢煤气炼铁的装置包括原料系统、炼铁炉、炉顶煤气系统、焦炉煤 气喷吹系统、粉尘喷吹系统、炉渣干法粒化与余热回收系统、氧气系统。原料系统通过耐高 温无钟炉顶与炼铁炉相连，炉顶煤气系统通过管道与炼铁炉相连，焦炉煤气喷吹系统通过 管路与炼铁炉相连，粉尘喷吹系统通过管路与炼铁炉相连，炉渣干法粒化与余热回收系统 通过渣铁沟与炼铁炉相连，氧气系统通过管路与炼铁炉相连。原料系统由焦炉、烧结机、球团焙烧机、高温焦炭输送装置、高温烧结矿输送装置、 高温球团输送装置、高温焦炭中转料仓、高温烧结矿中转料仓、高温球团中转料仓、高温焦 炭称量斗、高温烧结矿称量斗、高温球团称量斗、高温炉料输送装置和耐高温无钟炉顶组 成；焦炉通过高温焦炭输送装置与高温焦炭中转料仓相连，烧结机通过高温烧结矿输 送装置与高温烧结矿中转料仓相连，球团焙烧机通过高温球团输送装置与高温球团中转料 仓相连，高温称量斗和分别与相应的焦炭、烧结矿和球团的中转料仓通过管道或封闭溜槽 相连，高温称量斗与高温炉料输送装置管道或封闭溜槽相连，高温炉料输送装置通过耐高 温无钟炉顶与炼铁炉相连。炉顶煤气系统由炉顶高温煤气除尘装置、4 6个蓄热式换热装置、4 30个布袋 除尘装置、联合发电装置、煤气储柜组成。炼铁炉通过管道与炉顶高温煤气除尘装置相连， 炉顶高温煤气除尘装置、蓄热式换热装置、布袋除尘装置、联合发电装置、煤气储柜通过管 道依次顺序相连。焦炉煤气喷吹系统由焦炉、焦炉煤气净化系统、煤气加压风机、蓄热式换热装置、 喷吹煤气调温装置组成。焦炉通过管道与焦炉煤气净化系统相连，经净化后的煤气分两路， 一路通过管道依次顺序与煤气加压风机、蓄热式换热装置、喷吹煤气调温装置、炼铁炉相 连，另一路通过管道依次顺序与煤气加压风机、蓄热式换热装置、炼铁炉相连。粉尘喷吹系统由炉顶高温煤气除尘装置、布袋除尘装置、粉尘喷吹罐组成。炉顶高 温煤气除尘装置通过粉尘输送装置与粉尘喷吹罐相连，布袋除尘装置通过粉尘输送装置与 粉尘喷吹罐相连。粉尘喷吹罐与炼铁炉相连。炉渣干法粒化与余热回收系统包括渣铁分离器、炉渣粒化与换热装置、锅炉、风机 与联合发电装置。由炼铁炉流出的渣铁通过铁水沟流入渣铁分离器后分为渣液流和铁水流，铁水流 经铁水沟与铁水运输装置相连，渣液流通过渣沟与炉渣粒化与换热装置相连，风机通过管 道和炉渣粒化与换热装置相连，炉渣粒化与换热装置通过管道与锅炉相连，锅炉通过管道 与联合发电装置相连，炉渣粒化与换热装置通过下料管与炉渣运输装置相连。蓄热式换热装置除了可以是蓄热式换热器，还可以是换热式换热器。与现有技术相比，本发明有以下优点1、温度为100-1200°C的焦炭、温度在100-1000°C的烧结矿、温度为100-1400°C的 热团直接装入炼铁炉，充分利用了原料的显热，既降低了炼铁工序的原料温度的波动，又节 省了原料冷却设备的投资。由于焦炭不经过熄焦，消除了因湿熄焦造成的环境污染，同时消除了焦炭因温度 的剧烈变化产生的应力破损，焦炭的强度得到提高，M40提高3% -8%，MlO减少0. 3-0. 8%，减少了碎焦和焦末的产生量。2、由于原料在高温下装入炉内，带入了大量的物理热，按焦炭、烧结矿和球团800°C，吨铁消耗量分别为0. 3t、l. 28t和0. 32t计算，带入的物理热可达到1. 59GJ，可以弥 补炼铁炉在全氧冶炼时因煤气量不足造成的上部热量亏损。由于上部采用炉料热装，使炼铁炉上部块料带整个处于间接还原的温度范围，使 炉料在进入炼铁炉内伊始就开始间接还原，相对延长了还原反应的时间，改善了间接还原。3、从上排煤气风口吹入预热到600-1100°C焦炉煤气，提供富氢的还原气体，提高 了上部气体的还原势，改善了上部还原的动力学条件，使上部的间接还原充分发展，炉料在 进入炼铁炉下部时金属化率达到90%以上。由于氢还原炉料的气体产物是水，因此富氢还 原还减少了 CO2的排放。4、传统高炉采用热风鼓风，吨铁煤气量达到1600立方米，其中N2占了 1000立方 米，本发明从炉缸的氧气风口吹入工业氧气，大大减少了炉缸的煤气发生量，降低了对料柱 的透气性要求。从炉缸同时吹入焦炉煤气，可利用焦炉煤气中的甲烷裂解，降低风口前的理论燃 烧温度，裂解产生的煤气和焦炉煤气中固有的氢提高了炉缸煤气中氢的含量，氢在下部的 间接还原可部分代替C的直接还原反应，减少了直接还原反应消耗的热量，达到节能、节约 焦炭的目的。喷吹焦炉煤气代替喷吹粉煤，降低了因大量喷煤有煤粉灰分带入的炉渣量和 平衡碱度需额外增加的溶剂带来的渣量，可以降低吨铁炉渣量，达到节能的目的。5、炼铁炉上部间接还原的充分发展，使炉料在进入下部熔化区域前金属化率达到 70%以上，在炉缸除了少量的补充还原外基本上只需熔化和渗碳即可完成炼铁过程，由于 上部的高金属化率使渗碳反应提前进行，也缩短了炉缸的渗碳时间，炼铁炉的利用系数可 获得大幅度的提高，同样的炉容产量可达到常规高炉的1. 5倍以上。6、炉料中的K、Na、Zn等低沸点金属在上部就被还原成金属，随高温煤气逸出炉 夕卜，降低了循环积累，减少了炉衬的结瘤现象，没有碱土金属的粉末的析出也提高了料柱的 透气性。7、炉渣采用干法粒化技术回收其中的余热，通过锅炉产生蒸汽与炉顶的高压煤气 联合驱动TRT发电，即充分利用了高炉渣的显热，节约了水资源，吨铁节水可达到0. 5t以 上，又提高了单一煤气TRT发电的效率。本发明将焦化、烧结、球团和炼铁炉耦合运行，采用高温炉料直接入炉，节省了冷 却设备的投资，布局更加紧凑，既节约了土地资源，又节省了投资，同时还能达到高效、节能 和环保的生产效果。
图1为本发明装置的结构示意图。其中，高温炉料输送装置1、耐高温无钟炉顶2、 炼铁炉3、炉顶高温煤气除尘装置4、联合发电装置5、煤气储柜6、粉尘喷出罐7、煤气加压风 机8、煤气加压风机9、喷吹煤气调温装置10、粉尘输送装置12、粉尘输送装置13、渣铁分离 器14、炉渣粒化与换热装置15、锅炉16、风机17、炉渣运输装置18、铁水运输装置19。
具体实施例方式全氧富氢煤气炼铁工艺的生产过程实施如下焦炉Cl推出的成熟红焦通过高温焦炭输送装置C2输送至高温焦炭中转料仓C3 内，烧结机Sl生产出的高温烧结矿通过高温烧结矿输送装置S2输送至高温烧结矿中转料 仓S3内，球团焙烧机Pl生产出的高温球团通过高温球团输送装置P2输送至高温球团中转 料仓P3内，三种炉料的中转料仓下分别设置高温称量斗C4、S4、P4，将三种炉料按配比依次 加到高温炉料输送装置1上，由高温炉料输送装置1将高温炉料提升至耐高温无钟炉顶2 内，通过耐高温无钟炉顶2将炉料按布料要求布入炼铁炉3内。所述的中转料仓C2、S2、P2为钢结构料仓，内衬耐冲击的保温耐火材料或保温材 料+耐热衬板，料仓入口设密封盖，其面向料仓的一侧设保温材料。利用中转料仓的缓冲和 保温作用，可控制进入炼铁炉的焦炭温度为100-1200°c，烧结矿温度为100-1000°c，球团 温度为 100-1400°c。高温炉料输送装置1为封闭的高温链板机或封闭小车+斜桥。当炉料在炉内达到一定的高度后，下排的氧气风口开始吹氧，同时喷入一定比例 的富氢可燃气体，富氢的可燃气体可以是焦炉煤气或天然气；当炉内料面达到正常料线时， 上排的煤气风口吹入预热的富氢可燃气体。本实施中富氢的可燃气体是焦炉煤气。上部排出的高温煤气经炉顶高温煤气除尘装置4除尘，然后进入蓄热式换热装置 Hl或H3 (Hl与H3交替使用)和H2或H4 (H2与H4交替使用)换热，将煤气温度降到200°C 以下，再进入布袋除尘装置F1、F2、F3、F4进行精细除尘，除尘后的煤气进入联合发电装置5 发电，煤气最终进入煤气储柜6，供焦化、烧结和球团生产等煤气用户使用。炉顶高温煤气除尘装置4产生的除尘灰定期通过粉尘输送装置12加入粉尘喷出 罐7中，布袋除尘装置Fl、F2、F3、F4产生的除尘灰通过粉尘输送装置13定期送至粉尘喷 吹罐7中，通过粉尘喷吹罐7喷入炉内。焦炉C产生的焦炉煤气经装置C5净化后分两路喷入炼铁炉3内。一路经煤气加 压风机8加压，然后通过蓄热式换热装置Hl或H3换热(Hl与H3交替使用)，温度升高到 600-11000C，再经过喷吹煤气调温装置10调温，然后由上排煤气风口喷入保证喷入炼铁炉 3。喷吹煤气调温装置10是为了保证上排煤气风口喷入的煤气具有与工艺要求相匹配的温 度。另一路煤气加压风机9加压，然后通过蓄热式换热装置H2或H4(H2与H4交替使用) 换热，再由下排的氧气风口喷入炼铁炉3内。炼铁炉3下部设置的铁口排出炉渣和铁水，经渣铁分离器14分离，铁水进入铁水运输装置19中，炉渣则进入炉渣粒化与换热装置15中，经粒化换热后的炉渣通过炉渣运输 装置18运出，渣的余热由风机17鼓入的风带入锅炉16，产生高温高压蒸汽，与炉顶煤气联 合驱动联合发电装置5。采用本实施方式炼铁，可取得以下有益的效果1)炼铁工序能耗降低10-50% ；2)铁水产量提高50-200% ；3)节约土地资源，减少建设投资；4) CO2 减排 15-40% ；5)新水用量减少80 %以上。
本发明全氧富氢煤气炼铁的装置包括原料系统、炼铁炉、炉顶煤气系统、焦炉煤气喷吹系统、粉尘喷吹系统、炉渣干法粒化与余热回收系统、氧气系统。原料系统通过耐高 温无钟炉顶2与炼铁炉3相连，炉顶煤气系统通过管道与炼铁炉3相连，焦炉煤气喷吹系统 通过管路与炼铁炉3相连，粉尘喷吹系统通过管路与炼铁炉3相连，炉渣干法粒化与余热回 收系统通过渣铁沟与炼铁炉3相连，氧气系统11通过管路与炼铁炉3相连。原料系统由焦炉Cl、烧结机Sl、球团焙烧机Pl、高温焦炭输送装置C2、高温烧结矿 输送装置S2、高温球团输送装置P2、高温焦炭中转料仓C3、高温烧结矿中转料仓S3、高温球 团中转料仓P3、高温焦炭称量斗C4、高温烧结矿称量斗S4、高温球团称量斗P4、高温炉料输 送装置1和耐高温无钟炉顶2组成；焦炉Cl通过高温焦炭输送装置C2与高温焦炭中转料仓C3相连，烧结机Sl通过 高温烧结矿输送装置S2与高温烧结矿中转料仓S3相连，球团焙烧机Pl通过高温球团输送 装置P2与高温球团中转料仓P3相连，高温称量斗C4、S4和P4分别与相应的焦炭、烧结矿 和球团的中转料仓通过管道或封闭溜槽相连，高温称量斗与高温炉料输送装置1管道或封 闭溜槽相连，高温炉料输送装置1通过耐高温无钟炉顶2与炼铁炉3相连。炉顶煤气系统由炉顶高温煤气除尘装置4、蓄热式换热装置H1、H2、H3、H4、布袋除 尘装置F1、F2、F3、F4、联合发电装置5、煤气储柜6组成。炼铁炉3通过管道与炉顶高温煤 气除尘装置4相连，炉顶高温煤气除尘装置4、蓄热式换热装置HI、H2、H3、H4、布袋除尘装 置F1、F2、F3、F4、联合发电装置5、煤气储柜6通过管道依次顺序相连。焦炉煤气喷吹系统由焦炉Cl、焦炉煤气净化系统C5、煤气加压风机8、煤气加压风 机9、蓄热式换热装置H1、H2、H3、H4、喷吹煤气调温装置10组成。焦炉Cl通过管道与焦炉 煤气净化系统C5相连，经焦炉煤气净化系统C5净化后的煤气分两路，一路通过管道依次顺 序与煤气加压风机8、蓄热式换热装置H1、H3、喷吹煤气调温装置10、炼铁炉3相连，另一路 通过管道依次顺序与煤气加压风机9、蓄热式换热装置H2、H4、炼铁炉3相连。氧气系统11通过管路与炼铁炉3相连。粉尘喷吹系统由炉顶高温煤气除尘装置4、布袋除尘装置F1-F4、粉尘喷吹罐7组 成。炉顶高温煤气除尘装置4通过粉尘输送装置12与粉尘喷吹罐7相连，布袋除尘装置 F1-F4通过粉尘输送装置13与粉尘喷吹罐7相连。粉尘喷吹罐7与炼铁炉3相连。炉渣干法粒化与余热回收系统主要由渣铁分离器14、炉渣粒化与换热装置15、锅 炉16、风机17与联合发电装置5组成。由炼铁炉3流出的渣铁通过铁水沟流入渣铁分离器14后分为渣液流和铁水流，铁 水流经铁水沟与铁水运输装置19相连，渣液流通过渣沟与炉渣粒化与换热装置15相连，风 机17通过管道和炉渣粒化与换热装置15相连，炉渣粒化与换热装置15通过管道与锅炉16 相连，锅炉16通过管道与炉渣余热与联合发电装置5相连，炉渣粒化与换热装置15通过下 料管与炉渣运输装置18相连。
权利要求
一种全氧富氢煤气炼铁方法，其特征在于工艺步骤为(1)焦炉(C1)生产出的成熟焦炭不经过熄焦，由高温焦炭输送装置(C2)直接输送至高温焦炭中转料仓(C3)内，烧结机(S1)生产出的高温烧结矿不经过带冷机或环冷机冷却，由封闭的高温烧结矿输送装置(S2)输送至高温烧结矿中转料仓(S3)内，将球团焙烧机(P1)生产出的高温球团不经过带冷机或环冷机冷却，通过封闭的高温球团输送装置(P2)输送至高温球团中转料仓(P3)内；(2)将上述3种中转料仓分别作为高温的焦炭、烧结矿和球团的缓冲和保温容器，高温炉料通过3个高温称量斗(C4、S4、P4)按配比依次、分批通过封闭的高温炉料输送装置(1)送入耐高温无钟炉顶(2)内，再由耐高温无钟炉顶(2)按要求布入炉内；(3)利用3个中转料仓(C3、S3、P3)的缓冲和保温作用，控制焦炭的入炉温度为100-1200℃，烧结矿的入炉温度为100-1000℃，球团的入炉温度为100-1400℃；(4)炼铁炉(3)设置两排风口，分别为下部的下排氧气风口和中下部的上排煤气风口；通过在炼铁炉下部设置的下排氧气风口吹入200-600立方米/吨铁的氧气和20-300立方米/吨铁预热的富氢可燃气体，同时在炼铁炉(3)的中下部软融带根部以上位置喷入100-600立方米/吨铁预热的富氢可燃气体，富氢可燃气体为焦炉煤气或天然气，富氢可燃气体的喷入温度控制在600-1200℃；(5)炉顶排出的煤气温度在250-1200℃，首先通过炉顶高温煤气除尘装置(4)除尘，再4-6个的蓄热式换热装置将煤气的显热回收，其中2-3个蓄热式换热装置用于预热从氧气风口喷入炉内的富氢可燃气体，另外2-3个蓄热式换热装置用于预热从软融带根部以上位置喷入炉内的富氢可燃气体；(6)炉顶排出的煤气经4-6个蓄热式换热装置换热后温度降到200℃以下，通过4-30个布袋除尘装置精细除尘，洁净煤气用于置换焦炉生产中燃烧的焦炉煤气和球团及烧结生产；(7)炉顶高温煤气除尘装置(4)与4-30个布袋除尘装置收集的炉尘通过粉尘喷吹罐(7)从炼铁炉的氧气风口喷入炼铁炉(3)内，消除粉尘污染；(8)炼铁炉(3)产生的高温液态炉渣通过炉渣粒化与换热装置(15)粒化，回收的炉渣显热通过锅炉(16)产生高压蒸汽，与炉顶排出的高压煤气联合驱动联合发电装置(5)发电。
2.一种实现权利要求1所述方法的装置，其特征在于，包括原料系统、炉顶煤气系统、 焦炉煤气喷吹系统、粉尘喷吹系统、炉渣干法粒化与余热回收系统、氧气系统；原料系统通 过耐高温无钟炉顶(2)与炼铁炉(3)相连，炉顶煤气系统通过管道与炼铁炉(3)相连，焦炉 煤气喷吹系统通过管路与炼铁炉(3)相连，粉尘喷吹系统通过管路与炼铁炉(3)相连，炉渣 干法粒化与余热回收系统通过渣铁沟与炼铁炉(3)相连，氧气系统(11)通过管路与炼铁炉 (3)相连。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，原料系统由焦炉(Cl)、烧结机(Si)、球团 焙烧机(Pl)、高温焦炭输送装置(C2)、高温烧结矿输送装置(S2)、高温球团输送装置(P2)、 高温焦炭中转料仓(C3)、高温烧结矿中转料仓(S3)、高温球团中转料仓(P3)、高温焦炭称 量斗(C4)、高温烧结矿称量斗(S4)、高温球团称量斗(P4)、高温炉料输送装置(1)和耐高温 无钟炉顶(2)组成；焦炉(Cl)通过高温焦炭输送装置(C2)与高温焦炭中转料仓(C3)相连，烧结机(Si) 通过高温烧结矿输送装置(S2)与高温烧结矿中转料仓(S3)相连，球团焙烧机(Pl)通过高 温球团输送装置(P2)与高温球团中转料仓(P3)相连，高温称量斗(C4、S4)和(P4)分别与 相应的焦炭、烧结矿和球团的中转料仓通过管道或封闭溜槽相连，高温称量斗(C4、S4、P4) 与高温炉料输送装置(1)管道或封闭溜槽相连，高温炉料输送装置(1)通过耐高温无钟炉 顶⑵与炼铁炉⑶相连。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，炉顶煤气系统由炉顶高温煤气除尘装置 (4)、4 6个蓄热式换热装置、4 30布袋除尘装置、联合发电装置(5)、煤气储柜(6)组 成；炼铁炉(3)通过管道与炉顶高温煤气除尘装置(4)相连，炉顶高温煤气除尘装置(4)、 蓄热式换热装置、布袋除尘装置、联合发电装置(5)、煤气储柜(6)通过管道依次顺序相连。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，焦炉煤气喷吹系统由焦炉(Cl)、焦炉煤气 净化系统(C5)、煤气加压风机(8)、煤气加压风机(9)、蓄热式换热装置、喷吹煤气调温装置 (10)组成；焦炉(Cl)通过管道与焦炉煤气净化系统(C5)相连，经焦炉煤气净化系统(C5) 净化后的煤气分两路，一路通过管道依次顺序与煤气加压风机(8)、蓄热式换热装置、喷吹 煤气调温装置(10)、炼铁炉(3)相连，另一路通过管道依次顺序与煤气加压机(9)、蓄热式 换热装置、炼铁炉(3)相连。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，粉尘喷吹系统由炉顶高温煤气除尘装置 (4)、布袋除尘装置、粉尘喷吹罐(7)组成；炉顶高温煤气除尘装置(4)通过粉尘输送装置 (12)与粉尘喷吹罐(7)相连，布袋除尘装置通过粉尘输送装置(13)与粉尘喷吹罐(7)相 连，粉尘喷吹罐(7)与炼铁炉(3)相连。
7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，炉渣干法粒化与余热回收系统包括渣铁 分离器(14)、炉渣粒化与换热装置(15)、锅炉(16)、风机(17)与联合发电装置(5)；由炼 铁炉(3)流出的渣铁通过铁水沟流入渣铁分离器(14)后分为渣液流和铁水流，铁水流经铁 水沟与铁水运输装置(19)相连，渣液流通过渣沟与炉渣粒化与换热装置(15)相连，风机 (17)通过管道和炉渣粒化与换热装置(15)相连，炉渣粒化与换热装置(15)通过管道与锅 炉(16)相连，锅炉通过管道与联合发电装置(5)相连，炉渣粒化与换热装置(15)通过下料 管与炉渣运输装置(18)相连。
8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述的蓄热式换热装置为蓄热式换热器 或换热式换热器。
全文摘要
一种全氧富氢煤气炼铁方法及其装置，属于炼铁和能源技术领域。本发明的全氧富氢炼铁工艺为，将焦化、烧结、球团与氧气炼铁炉并联耦合运行，焦炭、烧结矿、球团不经过冷却，在高温下通过输送和装料设备热送热装到氧气炼铁炉内，炉子下部设氧气风口和煤气喷吹设施向炉内吹入氧气和具有一定温度的焦炉煤气，达到节能减排的目标。装置包括原料系统、炉顶煤气系统、焦炉煤气喷吹系统、粉尘喷吹系统、炉渣干法粒化与余热回收系统、氧气系统。优点在于，采用高温炉料直接入炉，节省了冷却设备的投资，布局更加紧凑，既节约了土地资源，又节省了投资，采用全氧富氢煤气喷吹技术，达到了清洁生产、高效节能和环保减排的效果。
文档编号C21B11/00GK101805811SQ20101014644
公开日2010年8月18日 申请日期2010年4月14日 优先权日2010年4月14日
发明者严定鎏, 王清涛, 郭培民, 齐渊洪 申请人:钢铁研究总院;山东铁雄能源煤化有限公司;山东焦化集团有限公司