[发明专利]一种高炉煤气自循环系统及高炉生产工艺

说明书

本发明涉及一种高炉煤气自循环系统及高炉生产工艺，属于高炉炼铁领域。该系统包括相互连通的排气管系和循环管系，排气管系与高炉本体顶部的排气口连通，循环管系上沿流向依次连通鼓风机和分配器，分配器通过相应支管与高炉本体腹部的各进风口连通。可以减少约25％的燃料比，CO₂排放量也可以减少约25％，实现高炉炼铁的节能减排；不仅适用于高炉炼铁新设备、新工艺的布局，还适用于对高炉炼铁旧设备、旧工艺的改造，易于实施和推广。

技术领域

本发明属于高炉炼铁领域，涉及一种高炉煤气自循环系统及高炉生产工艺。

背景技术

高炉炼铁技术发展至今，可以说已经十分成熟，但2018年我国的CO₂排放量达到峰值，位居世界第一，年排放量94.3亿吨，占世界总排放量28％。减排或控制CO₂排放，是必然选择，特别是《京都议定书》到期后，我国将面临CO₂减排的巨大压力，高炉作为其中的排放大户，节能减排是未来发展趋势。

传统设计，高炉冶炼产生的高炉煤气，CO₂+CO共占到50％，这其中二氧化碳和一氧化碳又各占50％。高炉煤气经煤气洗涤、TRT(高炉煤气余压透平发电装置)发电泄压后或者进入煤气柜送用户作为燃料使用，或者送热风炉烧炉后二氧化碳废气外排，因此最终高炉产生的煤气是全部以CO₂形式排入大气，造成污染。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高炉煤气自循环系统及高炉生产工艺，以解决高炉炼铁节能减排问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高炉煤气自循环系统，包括相互连通的排气管系和循环管系，排气管系与高炉本体顶部的排气口连通，循环管系上沿流向依次连通鼓风机和分配器，分配器通过相应支管与高炉本体腹部的各进风口连通。

进一步，排气管系上沿流向依次连通热风炉和烟囱。

进一步，在热风炉通向烟囱的排气管系区段上接通循环管系，或者在通向热风炉的排气管系区段上接通循环管系；循环管系上连通喷吹站，鼓风机设置在喷吹站内。

进一步，热风炉的冷风入口通过送氧管系连通第二鼓风机，热风炉的热风出口通过送氧管系连通高炉本体的各进风口。

进一步，在热风炉通向烟囱的排气管系区段上接通循环管系，鼓风机通过循环管系连通热风炉的冷风入口，热风炉的热风出口通过循环管系连通分配器。

进一步，排气管系上沿流向依次连通重力除尘器、煤气清洗装置和TRT装置。

进一步，高炉本体的各进风口还通过煤粉管系连通煤粉喷吹装置。

一种高炉煤气自循环高炉生产工艺，包括以下步骤：

S1.高炉冶炼产生的煤气通过高炉本体顶部的排气口进入排气管系；

S2.排气管系中的煤气进入循环管系，经鼓风机加压，并经分配器向高炉本体腹部的各进风口均匀分配，通过各进风口返回高炉本体；

S3.返回高炉本体的煤气中的CO₂与投入高炉本体内的焦炭和/或煤粉燃料在高炉本体腹部发生反应产生CO，即CO₂+C＝2CO；该CO随高炉气流上升到间接还原区作为还原剂参与铁矿石冶炼。

进一步，排气管系中的煤气通过热风炉烧炉后产生的CO₂，一部分沿循环管系返回高炉本体，另一部分由烟囱排出；或者排气管系中的煤气一部分沿循环管系返回高炉本体，另一部分通过热风炉烧炉后产生的CO₂由烟囱排出。