[发明专利]高炉渣余热回收与直接还原联合生产系统及方法

摘要

本发明公开了一种高炉渣余热回收与直接还原联合生产系统及方法。高温熔渣经过熔渣溜槽进入转杯粒化器进行粒化，形成直径小于5mm的高温渣粒；在甩出转杯的飞落过程中，渣粒与渣粒收集器上设置的煤粉喷枪喷入的煤粉相遇，形成被煤粉包裹的高温渣粒；被煤粉包裹的高温渣粒落入一次冷却系统，煤粉和水蒸气相遇并被高温渣粒加热发生反应并气化，反应过程吸热高温渣粒被快速冷却形成玻璃渣，控制玻璃渣温度800‑900℃排出一次冷却系统；煤粉和水蒸气反应生成的煤气经煤气脱水装置进入还原气调整装置，最后进入竖炉还原铁矿石，还原炉料后从炉顶排出，分离CO2和脱水后循环使用。为钢铁企业实现节能减排带来巨大的环境效益和经济效益。

主权项

高炉渣余热回收与直接还原联合生产方法，其特征在于包括以下步骤：高温熔渣经过熔渣溜槽进入转杯粒化器进行粒化，形成直径小于5mm的高温渣粒；在甩出转杯的飞落过程中，渣粒与渣粒收集器上设置的煤粉喷枪喷入的煤粉相遇，形成被煤粉包裹的高温渣粒；煤粉以气化剂为载气；被煤粉包裹的高温渣粒落入一次冷却系统，煤粉和气化剂被高温渣粒加热发生气化反应，反应吸热高温渣粒被快速冷却形成玻璃渣，控制玻璃渣温度800‑900℃排出一次冷却系统；气化反应产生的还原气经煤气脱水装置后进入还原气加氢、加氧装置，最后进入竖炉还原炼铁；所述玻璃渣排出一次冷却系统进入二次冷却系统，在二次冷却系统内，玻璃渣被鼓入的冷空气进一步冷却，冷空气被加热经热空气除尘器后进入余热锅炉产生水蒸汽，粒渣被冷却至50℃以下排出；其中，上述高炉渣余热回收与直接还原联合生产方法利用以下联合生产系统完成：所述联合生产系统包括熔渣粒化系统，一次冷却系统，二次冷却系统，还原气控制系统；熔渣粒化系统由熔渣溜槽、转杯粒化器、粒渣收集器、煤粉喷枪组成；若干个煤粉喷枪沿粒渣收集器圆周方向均匀设置，喷枪喷射角度与中心线成90～45°；粒渣一次冷却系统由煤粉喷枪、气化剂储罐及一次冷却器组成；若干个煤粉喷枪沿一次冷却器圆周方向均匀设置，喷枪喷射角度与中心线成90～45°，粒渣一次冷却系统的入渣口与熔渣粒化系统的出渣口连通；还原气控制系统包括脱湿装置、加氢装置、加氧装置；其与熔渣粒化系统的上部相通，反应得到的气体依次通过脱湿装置、加氢装置、加氧装置，然后进入竖炉还原炼铁；二次冷却系统由装渣器、二次冷却器、鼓风装置、热空气除尘器、余热锅炉组成；装渣器上下两端分别与一次冷却器和二次冷却器相通，鼓风装置送入冷空气与从装渣器进入二次冷却器中的熔渣相遇，冷空气被加热后进入热空气除尘器除尘，通过余热锅炉产生水蒸气。