[发明专利]一种基于CO2循环的全氧/高富氧炼铁造气系统及运行方法

权利要求书

1.一种基于CO₂循环的全氧/高富氧炼铁造气系统的运行方法，其特征在于，所述运行方法基于CO₂循环的全氧/高富氧炼铁造气系统，由二氧化碳气源（1）、氧气气源（2）、空气气源（3）、高炉本体（4）、鼓风混气装置（5）、煤粉喷吹装置（6）、炉顶煤气处理装置（7）、煤气分离装置（8）、热风炉（9）、助燃风混气装置（10）、热风炉尾气二氧化碳捕集装置（11）及附属管道组成，将从热风炉废气捕集和炉顶煤气中分离获得的二氧化碳，用于高炉鼓风和喷煤，从而实现全氧或高富氧炼铁生产，提升炼铁效率、降低冶炼消耗，并获得高质煤气直接外供或分离二氧化碳后外供，所述运行方法的运行过程为：

步骤1、由二氧化碳气源（1）、氧气气源（2）或二氧化碳气源（1）、氧气气源（2）、空气气源（3）向鼓风混气装置（5）供气，形成混合反应气，其中二氧化碳比例为15 ~35%，氧气比例为45~65%，空气比例为0~40%；混合反应气进入热风炉（9），经加热成为高温混合反应气，再沿热风管道由风口进入高炉本体（4）；

步骤2、由二氧化碳气源（1）向煤粉喷吹装置（6）供气，二氧化碳作为载气与煤粉形成二氧化碳-煤粉混合流，再沿喷煤管道由煤粉枪进入高炉本体（4）；

步骤3、矿石与焦炭由高炉炉顶加入，随着高炉运行逐步下行升温，并依次形成块状带、软熔带、滴落带，最终反应生成铁水和炉渣由出铁/渣口排出；

步骤4、高温混合反应气、二氧化碳-煤粉混合流进入高炉本体（4）后，在风口区域与焦炭发生燃烧反应，生成大量CO浓度75~90%的还原性气体；还原性气体上升依次穿过滴落带、软熔带、块状带与下降的矿石发生还原反应，生成高质煤气由炉顶煤气处理装置（7）排出；高质煤气中CO浓度为40~55%，二氧化碳浓度为30~40%；

步骤5、15~25%部分高质煤气进入热风炉（9）；

步骤6、由二氧化碳气源（1）、氧气气源（2）向助燃风混气装置（10）供气，形成助燃风混合气，进入热风炉；其中二氧化碳比例为60~75%，氧气比例为25~40%；

步骤7、热风炉内高质煤气与助燃风混合气反应燃烧，产生的CO₂浓度为70~95%热风炉尾气进入热风炉尾气二氧化碳捕集装置（11），捕集获得二氧化碳气，再输送至二氧化碳气源（1）；

步骤8、剩余75~85%高质煤气直接外供或进入煤气分离装置（8）制取获得二氧化碳气和一氧化碳气，二氧化碳气输送至二氧化碳气源（1）或外供，一氧化碳气外供。

2.根据权利要求1所述一种基于CO₂循环的全氧/高富氧炼铁造气系统的运行方法，其特征在于热风炉使用全氧或高富氧炼铁的高质煤气与氧气、二氧化碳循环燃烧，大幅提高热风炉尾气二氧化碳浓度，降低二氧化碳捕集难度，并节约热风炉运行能耗。

3.根据权利要求1所述一种基于CO₂循环的全氧/高富氧炼铁造气系统的运行方法，其特征在于系统实施可基于已有高炉系统进行技术改造或全新建造，适用于所有体积容量的高炉。