一种欧冶炉还原竖炉高效冶炼系统的制作方法

本申请涉及冶金，具体公开了一种欧冶炉还原竖炉高效冶炼系统。

背景技术：

1、随着时代的进步与科技的发展，人类对于自然的改造、对于自然资源的利用方式以及利用规模正在逐步创新与发展，而随之而来的是对自然资源的利用量年年增多。而随着多年而来的长久利用，已经有部分地区的自然资源量达到了岌岌可危的地步，且随着资源的消耗，使用过后所产生的污染物也与日俱增，过剩的污染物对环境、生态的破坏成了现如今全球生态环境的重要难题。

2、现如今，威胁人类生存并已被人类认识到的环境问题主要有温室效应、臭氧层破坏、酸雨、雾和霾天气的变化等。而导致全球气候变暖以及雾霾天气的主要原因是人类活动和自然界中排放的大量温室气体，如二氧化碳等，而二氧化碳主要来源自人类大量使用煤炭、石油和天然气的企业，主要是钢铁行业。

3、对于我国的钢铁行业，其行业面临总体产能过剩、原料成本压力日益加重，且以铁为主的多金属共生矿为代表，高炉冶铁较为困难，产量低，产生的废弃物、废弃气体较多。

4、其中，欧冶炉作为高炉冶铁的代表，采取非焦煤为主要燃料，主要使用氧气作为助燃气体，燃烧时主要依靠氧气从汽化炉风口和汽化炉拱顶进入炉内，燃烧后形成一氧化碳和氢气等还原性气体并产生热量。将产生的还原煤气通过发生煤气管道通入还原竖炉，对还原竖炉的生矿、烧结、球团进行预加热与还原。如何提高还原竖炉金属化率，增加还原效果，提升煤气量成了节能降排的重要途径之一。

5、因此，发明人有鉴于此，提供了一种欧冶炉还原竖炉高效冶炼系统，以便解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决传统的还原竖炉在持续的反应过程中，内部温度升高，会降低还原竖炉金属化率和还原效果的问题。

2、为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种欧冶炉还原竖炉高效冶炼系统，包括还原竖炉、与还原竖炉连通并用于供入脱碳净化气的煤气环管、与煤气环管连通并用于供入高温煤气的煤气管路和与煤气管路连通并用于供入氮气的氮气吹扫管路；

3、煤气管路上设有用于控制高温煤气流通并防止气体回流的煤气控制组件，氮气吹扫管路上设有用于控制氮气流通并防止气体回流的氮气控制组件；

4、还原竖炉一侧设有还原竖炉短管，还原竖炉短管与煤气环管之间连通有金属软管，金属软管上设有用于控制气体流通并防止气体回流的气体控制组件，还原竖炉短管和金属短管连接处还连通有竖炉喷吹烧嘴。

5、进一步，所述气体控制组件包括沿气体行进方向依次设于金属软管上的短管用单向阀和软管用硬密封球阀。

6、进一步，所述还原竖炉短管和金属短管之间还设有管道连接结构，管道连接结构包括三通管、与三通管一端连通的法兰盖和与三通管另一端连通的无缝钢管，三通管余下一端与软管用硬密封球阀连通，竖炉喷吹烧嘴两端分别与无缝钢管和还原竖炉短管连通。

7、进一步，所述三通管的三个管口均设有法兰。

8、进一步，所述煤气控制组件包括沿气体行进方向依次设于煤气管路上的煤气流量计、煤气压力表、煤气快切阀和煤气调节阀。

9、进一步，所述氮气吹扫管路包括沿气体行进方向依次设于氮气吹扫管路上的氮气流量计、氮气压力表、氮气快切阀和氮气调节阀，氮气吹扫管路末端与煤气快切阀和煤气调节阀之间的煤气管路连通。

10、进一步，所述竖炉喷吹烧嘴包括管体和设于管体内的凸台，凸台沿气体行进方向依次包括相连的向内斜台、过渡台和向外斜台，向内斜台内径逐渐减小，过渡台内径不变，向外斜台内径逐渐增大直至与管体等径。

11、进一步，所述管体内凸台内侧一段为第一腔室，凸台内的向内斜台、过渡台和向外斜台分别为第二腔室、第三腔室和第四腔室。

12、进一步，所述煤气管路、煤气环管和氮气吹扫管路均为无缝管。

13、进一步，所述无缝管的型号为dn150。

14、本方案的原理及效果在于：

15、1、本发明通过煤气总管向还原竖炉内导入高温煤气进行对含铁原料的预加热和预还原，与欧冶炉煤气脱碳处理的工艺相互搭配使用，通过煤气环管向还原竖炉内通入脱碳净化气，采用将欧冶炉经脱碳产生的净化气进行回喷至还原竖炉，对提高还原竖炉的还原煤气质量，增强还原竖炉的还原势，提升竖炉预还原的效果显著然。

16、2、本发明通过增加氮气吹扫管路，在向还原竖炉内喷吹脱碳净化气之前，可先向内吹入氮气，随着氮气喷吹量的增加，可有效降低还原竖炉内的温度，提升还原煤气单耗，提升金属化率，同时可降低熔融气化炉原料使用量。

技术特征：

1.一种欧冶炉还原竖炉高效冶炼系统，其特征在于：包括还原竖炉、与还原竖炉连通并用于供入脱碳净化气的煤气环管、与煤气环管连通并用于供入高温煤气的煤气管路和与煤气管路连通并用于供入氮气的氮气吹扫管路；

2.根据权利要求1所述的一种欧冶炉还原竖炉高效冶炼系统，其特征在于，所述气体控制组件包括沿气体行进方向依次设于金属软管上的短管用单向阀和软管用硬密封球阀。

3.根据权利要求2所述的一种欧冶炉还原竖炉高效冶炼系统，其特征在于，所述还原竖炉短管和金属短管之间还设有管道连接结构，管道连接结构包括三通管、与三通管一端连通的法兰盖和与三通管另一端连通的无缝钢管，三通管余下一端与软管用硬密封球阀连通，竖炉喷吹烧嘴两端分别与无缝钢管和还原竖炉短管连通。

4.根据权利要求3所述的一种欧冶炉还原竖炉高效冶炼系统，其特征在于，所述三通管的三个管口均设有法兰。

5.根据权利要求1所述的一种欧冶炉还原竖炉高效冶炼系统，其特征在于，所述煤气控制组件包括沿气体行进方向依次设于煤气管路上的煤气流量计、煤气压力表、煤气快切阀和煤气调节阀。

6.根据权利要求5所述的一种欧冶炉还原竖炉高效冶炼系统，其特征在于，所述氮气吹扫管路包括沿气体行进方向依次设于氮气吹扫管路上的氮气流量计、氮气压力表、氮气快切阀和氮气调节阀，氮气吹扫管路末端与煤气快切阀和煤气调节阀之间的煤气管路连通。

7.根据权利要求1所述的一种欧冶炉还原竖炉高效冶炼系统，其特征在于，所述竖炉喷吹烧嘴包括管体和设于管体内的凸台，凸台沿气体行进方向依次包括相连的向内斜台、过渡台和向外斜台，向内斜台内径逐渐减小，过渡台内径不变，向外斜台内径逐渐增大直至与管体等径。

8.根据权利要求7所述的一种欧冶炉还原竖炉高效冶炼系统，其特征在于，所述管体内凸台内侧一段为第一腔室，凸台内的向内斜台、过渡台和向外斜台分别为第二腔室、第三腔室和第四腔室。

9.根据权利要求1所述的一种欧冶炉还原竖炉高效冶炼系统，其特征在于，所述煤气管路、煤气环管和氮气吹扫管路均为无缝管。

10.根据权利要求6所述的一种欧冶炉还原竖炉高效冶炼系统，其特征在于，所述无缝管的型号为dn150。

技术总结
本发明涉及冶金技术领域，具体公开了一种欧冶炉还原竖炉高效冶炼系统，包括还原竖炉、与还原竖炉连通并用于供入脱碳净化气的煤气环管、与煤气环管连通并用于供入高温煤气的煤气管路和与煤气管路连通并用于供入氮气的氮气吹扫管路，还原竖炉一侧连通有还原竖炉短管，还原竖炉短管与煤气环管之间连通有金属软管，金属软管上沿气体行进方向依次设有短管用单向阀和软管用硬密封球阀，还原竖炉短管和金属短管连接处还设有竖炉喷吹烧嘴，解决了传统的还原竖炉在持续的反应过程中，内部温度升高，会降低还原竖炉金属化率和还原效果的问题。

技术研发人员：田果,王鑫
受保护的技术使用者：新疆八一钢铁股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13