一种可对氢气回收再利用的氢气炼钢系统的制作方法

1.本实用新型涉及炼钢技术领域，具体为一种可对氢气回收再利用的氢气炼钢系统。


背景技术：

2.众所周知，传统的高炉炼铁选用焦炭作为原料之一，通过焦炭燃烧提供还原反应所需的热量，并产生还原剂一氧化碳。在高温下利用一氧化碳将铁矿石中的氧制取出来，将铁矿石还原得到生铁，并产生大量的二氧化碳气体。之后再将生铁进一步冶炼成钢。
3.钢铁行业是碳排放的重要领域，特别是对于中国这个钢铁大国而言，目前钢铁工业碳排放量占全国碳排放总量的15%左右，是全国碳排放量最高的制造行业。据统计，每生产一吨钢，如采用高炉工艺将排放出2.5吨的二氧化碳；转炉生产二氧化碳排放2.2吨；电炉工艺也要排放0.5吨的二氧化碳。
4.因此，面对当今的碳排放、碳中和要求，对于正处于转型升级关键阶段的钢铁工业来说，提高能源利用效率，采用低碳生产流程，最大程度地实现能源回收利用，要2060年实现碳中和目标，则钢铁行业是关键一环，更是节能减排的重中之重。


技术实现要素：

5.本实用新型克服了现有技术的不足，提供了一种可对氢气回收再利用的氢气炼钢系统，使用氢气替代传统的一氧化碳还原剂，没有二氧化碳气体的产出，炼铁过程完全绿色无污染，并且可以对氢气回收再利用。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
7.一种可对氢气回收再利用的氢气炼钢系统，包括氢气供给装置、与氢气供给装置连接的气体加热器以及与气体加热器连接的炼铁炉，氢气供给装置供给的氢气经气体加热器加热再进入炼铁炉中，并与加入炼铁炉中的氧化铁进行化学反应，还包括分别与炼铁炉以及气体加热器连接的氢气回收装置，氢气回收装置包括依次设置的氢气淋洗塔、增压泵以及氢气干燥塔，炼铁炉中多余的氢气经淋洗、增压以及干燥再通过气体加热器加热后重新进入炼铁炉中。
8.作为优选，还包括炉顶煤气洗涤塔和工艺气体压缩机，炉顶煤气洗涤塔与炼铁炉连接，工艺气体压缩机分别与炉顶煤气洗涤塔和气体加热器连接。
9.作为优选，氢气供给装置为水电解制氢系统或风能制氢系统或太阳能制氢系统或水煤气制氢系统或天然气制氢系统。
10.作为优选，氢气干燥塔设置有两座或三座。
11.作为优选，气体加热器为无碳气体加热器。
12.本实用新型的有益效果：
13.本实用新型使用氢气替代传统的一氧化碳还原剂，没有二氧化碳气体的产出，炼铁过程完全绿色无污染，并且可以对氢气回收再利用，氢气利用率高，且节约能源。
附图说明
14.图1为本实用新型具体实施例的结构示意图。
15.图中：1、氢气供给装置；2、气体加热器；3、炼铁炉；4、氢气回收装置；5、氢气淋洗塔；6、增压泵；7、氢气干燥塔；8、炉顶煤气洗涤塔；9、工艺气体压缩机。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.如图1所示，一种可对氢气回收再利用的氢气炼钢系统，包括氢气供给装置1、与氢气供给装置1连接的气体加热器2以及与气体加热器2连接的炼铁炉3，氢气供给装置1供给的氢气经气体加热器2加热再进入炼铁炉3中，并与加入炼铁炉3中的氧化铁进行化学反应，还包括分别与炼铁炉3以及气体加热器2连接的氢气回收装置4，氢气回收装置4包括依次设置的氢气淋洗塔5、增压泵6以及氢气干燥塔7，炼铁炉3中多余的氢气经淋洗、增压以及干燥再通过气体加热器2加热后重新进入炼铁炉3中；还包括炉顶煤气洗涤塔8和工艺气体压缩机9，炉顶煤气洗涤塔8与炼铁炉3连接，工艺气体压缩机9分别与炉顶煤气洗涤塔8和气体加热器2连接；氢气供给装置1为水电解制氢系统或风能制氢系统或太阳能制氢系统或水煤气制氢系统或天然气制氢系统；氢气干燥塔7设置有两座或三座；气体加热器2为无碳气体加热器2。
18.通过采用上述技术方案，在本实用新型中，在炼铁工艺路线中，加入氢气替代传统的一氧化碳。而氢气的产出由水电解制氢提供，当然也可为上述的其他制氢系统提供。在加入氢气对氧化铁进行还原时，没有二氧化碳产生，只有水产出，如此绿色环保无污染。并且通过设置有氢气回收装置4，可对炼铁炉3中参与还原反应的多余的氢气进行回收再利用，氢气利用率高，且节约能源。
19.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种可对氢气回收再利用的氢气炼钢系统，包括氢气供给装置、与氢气供给装置连接的气体加热器以及与气体加热器连接的炼铁炉，氢气供给装置供给的氢气经气体加热器加热再进入炼铁炉中，并与加入炼铁炉中的氧化铁进行化学反应，其特征在于，还包括分别与炼铁炉以及气体加热器连接的氢气回收装置，氢气回收装置包括依次设置的氢气淋洗塔、增压泵以及氢气干燥塔，炼铁炉中多余的氢气经淋洗、增压以及干燥再通过气体加热器加热后重新进入炼铁炉中。2.根据权利要求1所述的一种可对氢气回收再利用的氢气炼钢系统，其特征在于，还包括炉顶煤气洗涤塔和工艺气体压缩机，炉顶煤气洗涤塔与炼铁炉连接，工艺气体压缩机分别与炉顶煤气洗涤塔和气体加热器连接。3.根据权利要求1或2所述的一种可对氢气回收再利用的氢气炼钢系统，其特征在于，氢气供给装置为水电解制氢系统或风能制氢系统或太阳能制氢系统或水煤气制氢系统或天然气制氢系统。4.根据权利要求3所述的一种可对氢气回收再利用的氢气炼钢系统，其特征在于，氢气干燥塔设置有两座或三座。5.根据权利要求3所述的一种可对氢气回收再利用的氢气炼钢系统，其特征在于，气体加热器为无碳气体加热器。

技术总结
本实用新型公开了一种可对氢气回收再利用的氢气炼钢系统，包括氢气供给装置、与氢气供给装置连接的气体加热器以及与气体加热器连接的炼铁炉，氢气供给装置供给的氢气经气体加热器加热再进入炼铁炉中，并与加入炼铁炉中的氧化铁进行化学反应，其特征在于，还包括分别与炼铁炉以及气体加热器连接的氢气回收装置，氢气回收装置包括依次设置的氢气淋洗塔、增压泵以及氢气干燥塔，炼铁炉中多余的氢气经淋洗、增压以及干燥再通过气体加热器加热后重新进入炼铁炉中。本实用新型使用氢气替代传统的一氧化碳还原剂，没有二氧化碳气体的产出，炼铁过程完全绿色无污染，并且可以对氢气回收再利用，氢气利用率高，且节约能源。且节约能源。且节约能源。


技术研发人员：包秀敏
受保护的技术使用者：温州高企能源科技有限公司
技术研发日：2021.08.26
技术公布日：2022/1/18