[发明专利]全氧熔炼还原炼铁工艺中调节拱顶温度和煤气产量的方法和装置

权利要求书

1.一种全氧熔炼还原炼铁工艺中调节拱顶温度和煤气产量的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)、将满足煤粉热值20000kJ/kg、生物质燃料15000kJ/kg的固体燃料破碎制成粉状燃料并干燥，按质量百分比，保证其粒度小于200目的比例达到65％±5％、水分2％，然后输入到粉状燃料仓；

2)、干燥后的粉状燃料在燃料仓输入到喷吹罐中，经过高压N₂流化后进入分配器，然后进入一个以上支路的补气器；并由来自全氧熔融还原炼铁工艺中预还原装置的炉顶输出煤气净化加压后进入补气器作为粉状燃料的输送载气将其输送到复合喷枪；

3)、粉状燃料与预还原装置炉顶输出煤气按设定比例调节输送，其中V_{炉顶输出煤气}/M_粉状燃料的取值为60或1；

所述V_{炉顶输出煤气}为作为输送载气的炉顶输出煤气的体积流量，单位为Nm³/h；

所述M_粉状燃料为粉状燃料喷吹量，单位为kg/h；

4)、高压的氧气通过专门的管道输送至复合喷枪，与粉状燃料和炉顶输出煤气一并喷入终还原炉的拱顶空区，在复合喷枪前端三者混合燃烧；

其中，复合喷枪的给氧量与炉顶输出煤气和粉状燃料三者之间的关系按下式：

V_氧气＝1.07×M_煤粉-0.537×V_炉顶煤气×(％CO₂+％H₂O)；

式中，V_氧气为复合喷枪的给氧量，M_粉状燃料为粉状燃料喷吹量，V_炉顶煤气为炉顶煤气喷吹的体积流量，％CO₂和％H₂O分别为炉顶煤气中的CO₂和H₂O的体积百分含量；

5)、根据终还原炉拱顶的温度情况和目标控制范围，调整复合喷吹量；若拱顶温度低于目标控制范围，则增加复合喷吹量；若拱顶温度高于目标控制范围，则减少复合喷吹量。

2.根据权利要求1所述的全氧熔炼还原炼铁工艺中调节拱顶温度和煤气产量的方法，其特征在于，粉状燃料经连接相应补气器的支路输送管道连续输送到复合喷枪，复合喷枪设置在终还原炉上方的空区，复合喷枪的设置数与支路输送管道设置数相对应，各复合喷枪在同一水平面或高度相差0.5m以内的水平面上均匀分布。

3.根据权利要求2所述的全氧熔炼还原炼铁工艺中调节拱顶温度和煤气产量的方法，其特征在于，所述复合喷枪设置在终还原炉上方的空区的终还原炉料柱上方0.5-1.5m处。

4.根据权利要求1所述的全氧熔炼还原炼铁工艺中调节拱顶温度和煤气产量的方法，其特征在于，步骤2)中的高压N₂的压力为0.6～1.6MPa。

5.根据权利要求1所述的全氧熔炼还原炼铁工艺中调节拱顶温度和煤气产量的方法，其特征在于，步骤2)中分配器设有2～8路支路。

6.根据权利要求1所述的全氧熔炼还原炼铁工艺中调节拱顶温度和煤气产量的方法，其特征在于，步骤2)中经补气器输入净化后的炉顶输出煤气的压力为0.5-1.5MPa。

7.一种全氧熔炼还原炼铁工艺中调节拱顶温度和煤气产量的装置，其特征在于，包括粉状燃料输送通道，所述粉状燃料输送通道上设置有一个以上选择性利用的并联布置的喷吹罐，沿粉状燃料输送方向，所述喷吹罐前端接有分配器，所述分配器和喷吹罐间设有高压氮气流化装置；所述分配器连接有一个以上支路输送管路，每一个所述支路输送管路都连接一引向终还原炉上方空区的复合喷枪，每一个所述支路输送管路上还设有一补气器，所述补气器连接引自预还原竖炉炉顶的炉顶煤气输送管路；所述复合喷枪还接有高压氧气给氧管路。