[发明专利]焦油分解装置、铁水制备装置及铁水制备方法

说明书

根据本发明一实施例的铁水制备装置包含：一个或一个以上还原炉，所述还原炉用于对矿石进行还原，以制备还原铁；装入装置，所述装入装置用于将从所述还原炉排出的还原铁和煤炭装入熔融气化炉；熔融气化炉，所述熔融气化炉用于将从所述装入装置供应的煤炭用氧气燃烧并用其燃烧热熔化所述还原铁，以制备铁水；以及焦油分解炉，所述焦油分解炉与所述熔融气化炉连接，用于分解从所述熔融气化炉排出的气体中所包含焦油成分。

技术领域

本发明涉及一种铁水制备装置及铁水制备方法。

背景技术

用于生产铁水的高炉法存在环境污染等诸多问题，因此正在研究熔融还原炼铁法以替代高炉法。在熔融还原炼铁法中，作为燃料及还原剂直接使用煤炭且作为铁源直接使用铁矿石来制备铁水。将被还原的铁矿石和煤炭装入熔融气化炉，使被还原的铁矿石熔化而制备铁水。

为了对铁矿石进行还原使用还原炉。在还原炉中使铁矿石流动并与吹入还原炉的还原气体接触。由此，铁矿石转变成还原铁并从还原炉排出。从还原炉排出的还原铁被装入熔融气化炉。

另外，铁水制备过程中产生的焦油是碳和氢等结合成复杂的链状或苯环状的碳氢化合物，在装入所述熔融气化炉的煤炭中约占15％～20％左右，如果所述焦油保持原样，就会造成所述熔融气化炉中产生并供应到所述还原炉的还原气体的量不足，因此需要将所述焦油的大部分分解成CO、H2及CH4等还原气体。

当熔融气化炉被构造成在其内部分解焦油时，需要在熔融气化炉顶部设置体积相当大的穹顶空间，而且需要使用大量的燃烧用氧气，以确保所述穹顶空间的温度。另外，需要设置气体冷却循环装置，以控制供应到所连接的所述还原炉的还原气体的温度，因此会出现能量损失相当大的问题。

发明内容

技术问题

本发明旨在提供一种焦油分解装置、铁水制备装置及铁水制备方法，在制备铁水时，通过减小熔融气化炉的尺寸、降低煤炭和能量损失、以及增加气体产生量，以提高经济性。

技术方案

根据本发明一实施例的铁水制备装置包含：一个或一个以上还原炉，所述还原炉用于对矿石进行还原，以制备还原铁；装入装置，所述装入装置用于将从所述还原炉排出的还原铁和煤炭装入熔融气化炉；熔融气化炉，所述熔融气化炉用于将从所述装入装置供应的煤炭用氧气燃烧，并用其燃烧热熔化所述还原铁以制备铁水；以及焦油分解炉，所述焦油分解炉与所述熔融气化炉连接，用于分解从所述熔融气化炉排出的气体中所包含焦油成分。

所述铁水制备装置可包含均压装入装置，所述均压装入装置连接于所述焦油分解炉，用于将高温还原铁或高温还原压块装入所述焦油分解炉内部。

所述铁水制备装置可包含部分燃烧炉，所述部分燃烧炉用于使从所述熔融气化炉排出的气体部分燃烧并引入所述焦油分解炉。

所述铁水制备装置可包含：氧气吹管，所述氧气吹管用于将氧气吹入所述部分燃烧炉；以及蒸汽吹管，所述蒸汽吹管用于将蒸汽吹入所述部分燃烧炉。

所述铁水制备装置可包含废热锅炉，所述废热锅炉连接于所述蒸汽吹管，利用从所述还原炉排出的废气的显热来制备所述蒸汽。

所述铁水制备装置可包含均压排出装置，所述均压排出装置连接于所述焦油分解炉，用于从焦油分解炉排出高温还原铁或高温还原压块。

所述焦油分解炉其内部可包含由通过所述均压装入装置装入的所述高温还原铁或高温还原压块所形成的填充床。

所述铁水制备装置可包含部分燃烧炉，所述部分燃烧炉用于使从所述熔融气化炉排出的气体部分燃烧并引入所述焦油分解炉。