[发明专利]钢水制造设施和钢水制造方法

权利要求书

1.一种钢水制造设施，包括：

钢水制造设备，其包括流化床还原炉和熔炼气化炉，所述流化床还原炉配置成通过将铁矿石还原制造还原的铁，所述熔炼气化炉使装入所述熔炼气化炉中的煤燃烧以对由所述流化床还原炉供应的还原的铁进行熔炼并制造钢水；和

气体处理设备，其配置成使从所述钢水制造设备排出的气体中的CO和H₂被合成和反应从而生产原料；

其中所述钢水制造设备包括燃烧器，其安装在所述熔炼气化炉中以将含烃气体和氧吹送至所述熔炼气化炉，

所述燃烧器安装在距离由装入所述熔炼气化炉中的所述煤在所述熔炼气化炉中形成的煤填充层的最高表面高于1.5m的位置处，以及

所述气体处理设备包括：

气体处理装置，其配置成除去从所述钢水制造设备排出的气体中的杂质；

合成反应器，其配置成使其中杂质在所述气体处理装置中被除去的气体中的CO和H₂被合成和反应；

分离器，其配置成接收在所述合成反应器中产生的原料和未反应的气体并使所述原料与所述未反应的气体分离；以及

第一分离管线和第二分离管线，所述第一分离管线配置成使从所述分离器分离的所述原料移动至外部，所述第二分离管线配置成将所述未反应的气体移动至所述分离器的外部，

其中所述气体处理装置包括：

第一净化装置，其配置成除去从所述熔炼气化炉排出的气体中的焦油和碱组分；

脱硫装置，其配置成从由所述第一净化装置提供的气体中除去硫；和

第二净化装置，其配置成除去NH₃、Ni(CO)₄和Fe(CO)₄，所述NH₃、Ni(CO)₄和Fe(CO)₄为其中硫在所述脱硫装置中被除去的气体中含有的杂质。

2.根据权利要求1所述的钢水制造设施，其中设置有复数个燃烧器，以及所述复数个燃烧器布置成沿所述熔炼气化炉的周向间隔开。

3.一种制造钢水的方法，所述方法包括：

将铁矿石装入至流化床还原炉并且将装入的铁矿石还原以准备还原的铁；

准备煤；

将所述还原的铁和所述煤装入熔炼气化炉中，并通过在所述煤的燃烧期间产生的热量来对所述还原的铁进行熔炼以制造钢水；

通过使从所述熔炼气化炉排出的气体中的CO和H₂被合成和反应来生产原料；

使通过合成反应产生的所述原料与未反应的气体从分离器分离；以及

将所述原料与所述未反应的气体的分离中分离的所述原料与所述未反应的气体移动至所述分离器的外部，

其中所述原料的生产包括：除去从所述熔炼气化炉排出的气体中的杂质；以及通过使其中杂质被除去的气体中包含的CO和H₂被合成和反应来生产所述原料，

其中所述杂质的除去包括：

除去从所述熔炼气化炉排出的气体中的焦油和碱组分；

从其中所述焦油和所述碱组分被除去的气体中除去硫；和

除去NH₃、Ni(CO)₄和Fe(CO)₄，所述NH₃、Ni(CO)₄和Fe(CO)₄为其中硫在脱硫装置中被除去的气体中含有的杂质，

其中钢水的制造包括将含烃气体和氧吹送至燃烧器，以增加由所述熔炼气化炉产生的气体和从所述熔炼气化炉排出的气体中的CO和H₂的含量，所述燃烧器在所述熔炼气化炉内安装成设置在距离由装入所述熔炼气化炉中的所述煤在所述熔炼气化炉中形成的煤填充层的最高表面高于1.5m的高度处。

4.根据权利要求3所述的方法，包括：

通过所述燃烧器，使吹送至所述熔炼气化炉的含烃气体燃烧。

5.根据权利要求4所述的方法，其中在吹送氧时，吹送氧使得氧的摩尔比为所述含烃气体中的碳的摩尔数的0.6至0.7摩尔比。

6.根据权利要求4所述的方法，其中调节所述含烃气体的吹送速率，使得通过所述含烃气体和氧产生的CO和H₂气体的量为通过所述煤的燃烧和所述还原的铁的还原产生的气体的量的30％或更少。