[发明专利]炼铁方法和装置

权利要求书

1.炼铁方法，包括（a）用至少一种氧化剂燃烧至少一种燃料，（b）生成至少一种含有至少CO₂和CO的废气，和（c）废气再循环，其中：

·将至少一部分废气分离成富CO₂部分和富CO部分，和

·将所述富CO部分的至少第一部分再循环并用作所述炼铁方法中的还原气体，

和其中在分离成富CO₂部分和富CO部分之前将一部分废气取出，和/或在分离成富CO₂部分和富CO部分之后作为富CO部分的第二部分取出，

其特征在于通过使废气的所述取出部分进行水煤气变换反应而生成H₂，且特征在于在提纯单元中将借助水煤气变换反应生成的H₂进一步提纯。

2.根据权利要求1的炼铁方法，其中通过使取出的所述富CO部分的第二部分进行酸气变换工艺而生成H₂。

3.根据前述权利要求任一项的炼铁方法，其中捕获所述富CO₂部分。

4.根据前述权利要求任一项的炼铁方法，其中所述炼铁方法是具有炉顶气体再循环的高炉冶炼法，其中所述废气是或包括至少一部分高炉炉顶气体，并且其中将所述再循环的富CO部分的第一部分作为还原气体注入高炉。

5.根据权利要求1至3任一项的炼铁方法，其中所述炼铁方法是铁还原法或铁还原-冶炼法，其包括下述步骤：

·在铁矿石直接还原单元中对铁矿石施以直接还原，由此生成直接还原的铁矿石和烟道气，

和其中所述废气是或包含至少一部分来自铁矿石直接还原单元的烟道气，并且其中将所述再循环的富CO部分的第一部分作为还原气体注入铁矿石直接还原单元中。

6.根据权利要求5的炼铁方法，其进一步包括下述步骤：

·将直接还原的铁矿石送入熔炉-气化器，并在所述熔炉-气化器中对直接还原的铁矿石施以最终还原和熔融，由此生成炉顶气体，和

·将熔炉-气化器的炉顶气体作为还原气体注入铁矿石直接还原单元中。

7.根据权利要求5或6的炼铁方法，其中所述铁矿石直接还原单元包含铁矿石还原竖炉，所述再循环的富CO部分的第一部分作为还原气体被注入所述竖炉中。

8.根据权利要求5或6的炼铁方法，其中所述铁矿石直接还原单元包含多级流化床铁矿石预热和直接还原系统，所述再循环的富CO部分的第一部分作为还原气体注入所述系统中。

9.具有废气回路的炼铁装置，其包含：

·用于将废气分离成富CO₂部分和富CO部分的单元，其具有流体相通地连接到炼铁装置的废气出口上的气体入口，所述分离单元进一步具有富CO₂部分的CO₂-出口和富CO部分的CO-出口，

·再循环回路，其将所述CO-出口与炼铁装置的还原气体消耗单元的还原气体入口流体相通地连接，

·在所述废气回路上的排气口，其用于：

（a）在分离单元上游取出一部分废气，和/或

（b）在分离单元下游从再循环线路中取出一部分废气，该再循环线路流体相通地连接所述再循环线路上的用于从再循环线路中取出一部分富CO部分的CO排气口，

特征在于所述装置进一步包含与所述排气口流体相通地连接的水煤气变换反应器，所述水煤气变换反应器具有用于从所述反应器中排出含H₂气体的H₂-出口和用于提纯所述含H₂气体的下游H₂提纯单元。

10.根据权利要求9的炼铁装置，其包含炉顶气体再循环高炉，其中分离单元的入口与高炉的炉顶气体出口流体相通地连接，且其中再循环线路将分离单元的CO-出口与高炉的还原气体入口流体相通地连接。

11.根据权利要求9的炼铁装置，其包含铁矿石直接还原单元，该还原单元具有还原气体入口和直接还原的铁矿石出口和烟道气出口，且其中分离单元的入口流体相通地连接到直接还原单元的烟道气出口上，且其中再循环线路将分离单元的CO-出口与直接还原单元的还原气体入口流体相通地连接。