[发明专利]高炉的操作方法

说明书

本发明涉及一种高炉操作方法，采用这种方法产生的高炉煤气含有适于作合成化学工业用气的成分。

在传统的高炉中所产生的绝大部分高炉煤气一般都用于炼钢厂。虽然由于生铁产量的增加和钢铁厂操作的改进使高炉煤气量增加，但是在这种钢铁厂中高炉煤气的消耗量近年来却减少了。因此，有效地利用过量高炉煤气便成了一个大问题。

因此，人们设想可以把高炉煤气中所含的大量CO气作为例如燃料甲醇气之类的合成化学工业用气。

但是传统的高炉煤气含有大量N₂气。为了使用高炉煤气作为合成化学工业用气，必须从高炉煤气中分离出N₂气，这样一来成本增加。因此，难于在工业规模上使用高炉煤气作为合成化学工业用气。

日本专利特公昭37-3356记载的高炉操作法中，从高炉风口鼓入含有适量CO₂气和水蒸汽的氧气代替空气，同时鼓入从高炉煤气中分离出的基本上由CO和H₂组成的还原气，待以使高炉炉顶煤气中的还原气含量达到70%。

这项技术旨在降低焦比，而不是为了生产合成化学工业用气。这件现有技术中的专利既未记载从高炉炉身中部吹入预热气体，也未记载从风口吹入煤粉。

日本专利特公昭52-32323中记载了从风口吹入矿物燃料和富氧鼓风时产生炉顶煤气的方法和从炉身中部吹入产生炉顶煤气的方法。

这项技术的目的也是降低焦比，而不是生产合成化学工业用气。按照这项技术，吹入富氧气体而不是纯氧。除非从所产生的高炉煤气中除去氮，否则不能够用来作为合成化学工业用气。

日本专利特公昭50-22966中，描述了一种吹入无氧化性气体的方法，这种方法使用初步还原的炉料进行高炉操作，在800℃温度下或者在比炉料高的温度下，从鼓风位置向炉料温度为700℃或更高的区域吹入无氧化性气体，以便预热初步还原的炉料或废钢。

这项技术同样旨在降低焦比，而不是生产合成化学工业用气。由于不吹入纯氧，所以不从高炉煤气中除去氮就不能用这种高炉煤气作为合成化学工业用气。

日本专利特公昭51-8091中，描述了一种从风口吹入富氧和还原气体，以控制氧和还原性气含量的高炉操作技术。

但是，这项技术旨在提高高炉的生产能力，而不是生产合成化学工业用气。按照这项技术，预热气体不是从炉身中部吹入的。由于在高炉中不吹入纯氧，因而若以高炉煤气作为合成化学工业用气使用，必须从中除去氮。

本发明的首要目的在于提供一种高炉的操作方法，采用此法可以产生作为合成化学工业用气的无氮高炉煤气，同时高炉的生铁产量仍然保持稳定。

本发明的第二个目的在于提供一种高炉操作方法，内容包括即使从风口吹入纯氧，风口喷嘴处的理论火焰温度也不会过分增高。

本发明的第三个目的在于提供一种高炉操作方法，其中甚至于从风口吹入纯氧，也可以补偿高炉上部的气体缺乏现象。

本发明的第四个目的在于提供一种高炉操作方法，该方法能够减少焦炭的用量。

为了达到上述发明目的，从风口吹入纯氧。高炉炉顶煤气变成基本不含氮的煤气。采取从风口吹入控温气体（例如水蒸汽、水、二氧化碳和高炉炉顶煤气）的方法，可以防止从风口吹入纯氧时，风口前端理论火焰温度的升高。此外，利用从炉身中部吹入预热气体的方法，可以防止从风口吹入纯氧时高炉上部缺乏气体的现象;所说的预热气体，例如燃烧高炉炉顶煤气所得到的基本上不含氮的气体，用来预热高炉的炉料。而且吹入纯氧后，便可以从风口吹入煤粉，从而减少了炉料中的焦炭用量。

“基本上不含氮的高炉煤气”一词的含意是这种高炉煤气含氮量通常≤10%，若使用这种气体作为化学气体并不妨碍操作。“基本上不含氮的预热气体”一词意指含氮量少到足以产生上述成分的高炉煤气。“纯氧”一词是指高纯度的氧只含极少量的氮从而足以产生上述成分的高炉煤气。

图1是本发明的高炉操作法实施例示意图;

图2是从风口吹入氧气的浓度与煤粉量之间关系的曲线图;

图3是从风口吹入氧气的浓度与预热气体量之间关系的曲线图;

实施例1

图1是本发明的高炉操作法的一个实施例的示意图。从炉顶或受料漏斗向高炉1内加入以铁矿石和焦炭为主要成分的炉料。从风口2吹入纯氧3、煤粉11、水（水或水蒸汽）12和控制高炉煤气温度的控温气体4′。为了预热炉料，从高炉炉身的中部吹入基本上不含氮的预热气体5。焦炭和煤粉与纯氧一起燃烧，铁矿石被还原和熔化后产生生铁和炉渣，而高炉炉顶则产生基本上不含氮的高炉煤气4。