[发明专利]一种CO2

说明书

本发明公开了一种COsubgt;2/subgt;资源化利用的超低碳排放高炉炼铁系统，高炉风口鼓入纯氧，高炉输出无氮或超低氮高炉冶金煤气，高炉煤气加压后脱除COsubgt;2/subgt;，脱除的COsubgt;2/subgt;加压再通过管线输送进入等离子矩矩体加热至3000‑3500℃，经等离子矩加热的高温COsubgt;2/subgt;，通过等离子矩喷嘴进入重整室；经过脱除COsubgt;2/subgt;高压高炉煤气作为载送煤粉的气体通过煤粉喷口与煤粉一起喷入重整室，在重整室内3000‑3500℃高温COsubgt;2/subgt;与喷入的煤粉接触快速重整，全部转化为CO,做为载送气的脱除COsubgt;2/subgt;的高炉煤气一同快速升温，最终得到1500‑1800℃的重整混合气，从高炉风口鼓入高炉。

技术领域

本发明属于高炉炼铁技术领域，具体涉及一种CO₂资源化利用的超低碳排放高炉炼铁系统。

背景技术

传统高炉炼铁鼓风氧含量为21-28%，并经过热风炉加热到1200℃左右，所需的热风加热炉均采用热风炉加热模式，其加热的介质大多为含氧21%的加压空气，利用烧炉煤气和助燃空气在热风炉燃烧室内进行燃烧加热炉内的格子砖，格子砖温度升至1250-1400℃时 ，停止烧炉操作，将冷风从热风炉冷风入口鼓入，鼓入的冷风在热风炉内与高温格子砖进行热传递后成为热风，然后在混风阀处按一定比例与冷风进行混合，混合风达到用户要求的温度，最后送入高炉，一般送入的热风最高温度为1200℃左右。高炉热风在风口及炉内发生一系列氧化还原反应后，输出含氮量50%左右的煤气，这部分煤气无法再次在高炉循环利用，都将作为高炉煤气输出，这部分煤气中的碳实际上是未被利用掉的资源，也导致传统高炉碳消耗高的根源所在。

为降低高炉碳消耗，八钢开发顶煤气循环氧气高炉，将以全氧冶炼代替代统的鼓风冶炼，并将输出低氮煤气脱除二氧化碳后循环利用，达到降低碳消耗的目的，对此八钢2020年已实现一期35%的高富氢冶炼技术的突破，2021年完成了50%的超高富氧冶炼目标，首次实现了风口喷吹脱碳煤气技术的重大突破，2022年，我们将实现传统高炉全氧冶炼，高炉输出煤气脱除二氧化碳后循环利用。而脱除的二氧化碳体积浓度达到98%以上，现阶段基本上都未利用外排，导致二氧化碳排放高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种CO₂资源化利用的超低碳排放高炉炼铁系统，能够解决背景技术中的问题，降低碳排放。

一种CO₂资源化利用的超低碳排放高炉炼铁系统，高炉炉体有若干数量的风口送风装置在高炉炉缸横截面上均匀分布，高炉风口鼓入纯氧，高炉输出无氮或超低氮高炉冶金煤气，高炉煤气加压后脱除CO₂，脱除的CO₂加压再通过管线输送进入等离子矩矩体加热，经等离子矩加热的高温CO₂，通过等离子矩喷嘴进入重整室；经过脱除CO₂ 高压高炉煤气作为载送煤粉的气体通过煤粉喷口与煤粉一起喷入重整室，在重整室内高温CO₂与喷入的煤粉接触快速重整，全部转化为CO,作为载送气的脱除CO₂ 的高炉煤气也会快速升温，最终得到重整混合气，重整混合气从高炉风口鼓入高炉。进一步地，所述等离子矩矩体、等离子矩喷嘴和重整室、风口送风装置均通过高压冷却水进行降温保护，且高压冷却水进出水管道均有流量计和温度计进行监控。

进一步地，高炉煤气脱除的CO₂经过等离子加热到3000-3500℃，与煤粉重整全部转换成CO、H₂，其中CO成分占比在90%以上。

进一步地，在高炉全氧冶炼工况下，重整室输出的重整混合气的温度为 1500-1800℃。

本系统生产时包括如下步骤：

S1.将全氧高炉产生的冶金煤气送入除尘、脱碳装置，分离出冶金煤气中的CO₂，氮气含量在10%以下。