[发明专利]欧冶炉与富氢碳循环高炉耦合的生产系统

说明书

本发明公开了一种富氢碳循环高炉与欧冶炉耦合的生产工艺，富氢碳循环高炉采用全氧燃烧，炉顶煤气主要为CO、H2、COsubgt;2/subgt;和Hsubgt;2/subgt;O，富氢碳循环高炉与欧冶炉耦合生产系统，它包括富氢碳循环高炉和欧冶炉造气系统；欧冶炉造气系统的炉顶欧冶炉煤气通过除尘、降压、降温通过脱COsubgt;2/subgt;装置和解析COsubgt;2/subgt;装置后，通过管道输送至喷煤系统，替代氮气做惰性气体使用；脱除COsubgt;2/subgt;的还原气一部分欧冶炉自用回配，另一部分通过还原气煤气管道，压缩机加压后利用加热系统将脱除COsubgt;2/subgt;的还原气加热至900℃左右，通过风口喷吹管道和富氢碳循环高炉炉身下部煤气管道，向富氢碳循环高炉喷吹欧冶炉的脱除COsubgt;2/subgt;的还原气，达到富氢碳循环高炉与欧冶炉耦合的目的。

技术领域

本发明属于低碳冶金领域，具体地，本发明涉及富氢碳循环高炉与欧冶炉耦合的生产系统。

背景技术

我国钢铁工业消耗大量资源，以焦炭为主要原料的传统高炉炼铁技术在生产效率、能量利用等方面已经得到了较大的发展。世界生铁产量的90%以上由传统高炉炼铁工艺生产，传统高炉炼铁工艺通过热风炉向高炉鼓入温度在1000-1300℃的热风，鼓风富氧率在10%以下，热风与风口回旋区内的焦炭和喷吹的煤粉燃烧，产生煤气向上运动，与下行的矿石进行复杂的热量交换和还原反应，得到生铁。焦比通常为300-400Kg/tHM，喷煤比约100-200Kg/tHM。但在全球焦煤资源匮乏和环境恶化等压力下，需要开发以煤为主要能源的新的炼铁工艺。

八钢富氢碳循环高炉是一种采用超高富氧鼓风（富氧率40%）或全氧鼓风的一种冶炼方式。具有高生产率，高喷煤率，低焦比，炉顶煤气不含氮气等优点。目前全氧高炉通常采用常温纯氧代替热风，与煤粉一起从炉缸风口鼓入，喷吹煤粉量在300Kg/tHM，进一步提高喷煤量时，由于煤粉在风口区燃烧不充分，未燃煤粉未能有效的产生还原煤气，大量未燃煤粉被煤气带走，未燃煤粉在上升过程中堵塞煤气流通道，导致富氢碳循环高炉悬料，影响安全生产。同时全氧高炉由于取消热风，吨铁煤气量减少，高炉热量分布发生改变，导致煤气水当量减少,炉料加热不足, 严重阻碍了炉身还原, 富氢碳循环高炉全炉热量分布呈现为“上冷下热”的状态：“上冷”炉料加热不足，阻碍炉身的煤气还原，使间接还原度大幅度降低；“下热”风口使用全氧理论燃烧温度较高，Si及其他杂质元素被还原蒸发，导致炉况不顺，焦炭燃料消耗较高。炉腹还原煤气不足制约着富氢碳循环高炉的生产。八钢欧冶炉非高炉熔融还原炼铁工艺,具有生产规模大、生产成本低、生产操作方便灵活、环境友好等特点，在中国西部的八一钢铁被优化升级采用。欧冶炉（OY）投产后，煤气量大，煤气被迫大量放散，尤其夏季在无供暖需求使更甚。

发明内容

本发明的目的在于提供一种欧冶炉与富氢碳循环高炉耦合的生产系统，为了解决富氢碳循环高炉炉身热量不足的问题, 降低燃料消耗, 在风口及炉身喷吹了预热的欧冶炉脱CO₂煤气。 同时使用欧冶炉输出外网的煤气制取还原气来调控全厂的煤气总平衡，解决欧冶炉煤气大量放散造成能源浪费的问题，进一步降低碳排放。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种富氢碳循环高炉与欧冶炉耦合的生产工艺，富氢碳循环高炉采用全氧燃烧，炉顶煤气主要为CO、H2、CO₂和H₂O，富氢碳循环高炉与欧冶炉耦合生产系统，它包括富氢碳循环高炉和欧冶炉造气系统；欧冶炉造气系统的炉顶欧冶炉煤气通过除尘、降压、降温通过脱CO₂装置和解析CO₂装置后，通过管道输送至喷煤系统，替代氮气做惰性气体使用；脱除CO₂的还原气一部分欧冶炉自用回配，另一部分通过还原气煤气管道，压缩机加压后利用加热系统将脱除CO₂的还原气加热至900℃左右，通过风口喷吹管道和富氢碳循环高炉炉身下部煤气管道，向富氢碳循环高炉喷吹欧冶炉的脱除CO₂的还原气，达到富氢碳循环高炉与欧冶炉耦合的目的。