一种高炉炼铁的方法

技术特征：
1.一种高炉炼铁的方法，其特征在于，所述高炉炼铁的装置包括依次串联的气化炉和高炉；所述高炉炼铁的方法包括以下步骤：s1：通过载气将含碳物料通入所述气化炉中，再将气化剂通入所述气化炉中，发生气化反应，得到合成气；所述含碳物料为煤粉、生物质、天然气、油、含碳的固体废弃物、石油焦和兰炭中的一种或多种；s2：将s1中所述的合成气和纯氧通入高炉中，与燃料和铁矿发生炼铁反应，得到渣水、铁水和气体产物；所述炼铁反应的温度为900～1800℃；所述炼铁反应的压力为0.1～0.4mpa；所述合成气和所述纯氧的通入位置为所述高炉的炉缸和炉腹之间。2.如权利要求1所述的高炉炼铁的方法，其特征在于，s1中，所述载气为惰性气体、n2和co2中的一种或多种；较佳地为n2和/或co2；和/或，所述含碳物料为煤粉，所述煤粉由原料煤经过研磨后得到；和/或，所述含碳物料为生物质。3.如权利要求1所述的高炉炼铁的方法，其特征在于，s1中，所述气化炉的直径为1～5m；较佳地为1.5～2.0m，例如1.5m或2.0m；和/或，所述气化剂为o2，co2，空气和水蒸气中的一种或多种，较佳地为o2；和/或，所述气化反应的温度为900～1500℃，较佳地为1300～1500℃，例如1450℃或1500℃；和/或，所述气化反应的压力为0.5～6.5mpa，较佳地为常压～6.5mpa；更佳地为3.0～6.5mpa，例如3.0mpa或4.0mpa；和/或，所述合成气包括co、h2、co2、载气和飞灰；所述飞灰包含碳固体颗粒；所述含碳固体颗粒未经过气化；其中，所述co的体积含量占合成气的40～50％；所述h2的体积含量占合成气的20～30％；所述co2的体积含量占合成气的5～10％；和/或，所述合成气的出口温度为900～1500℃，较佳地为1300～1500℃，例如为1450℃或1500℃；和/或，所述气化反应后产生灰渣；所述灰渣从所述气化炉的底部出渣口排出。4.如权利要求1所述的高炉炼铁的方法，其特征在于，s2中，所述燃料为焦炭和/或粉煤，较佳地为焦炭和粉煤；和/或，所述铁矿为球团矿、烧结矿和块矿中的一种或多种，较佳地为烧结矿、球团矿和块矿的混合物。5.如权利要求4所述的高炉炼铁的方法，其特征在于，s2中，当所述燃料为焦炭和粉煤时，所述焦炭和粉煤的质量比为1:1；和/或，当所述铁矿为烧结矿、球团矿和块矿的混合物时，所述烧结矿、球团矿和块矿的质量比为7:2:1。6.如权利要求1所述的高炉炼铁的方法，其特征在于，s2中，所述燃料和所述铁矿均从所述高炉的顶部通入所述高炉中；和/或，所述纯氧的体积分数为99.6％；
和/或，所述炼铁反应的压力为0.15mpa。7.如权利要求1所述的高炉炼铁的方法，其特征在于，s2中，所述渣水从所述高炉的底部的出渣口排出；和/或，所述铁水从所述高炉的底部的出铁口排出；和/或，所述铁水包括铁和碳；和/或，所述气体产物从所述高炉的顶部排出；和/或，所述气体产物为煤气。8.如权利要求7所述的高炉炼铁的方法，其特征在于，s2中，所述铁水的铁含量为95％以上，例如97％；和/或，所述铁水的碳含量小于等于3％，例如3％；和/或，所述煤气包括co2、co、h2、载气、细铁和飞灰；其中，所述co2的体积含量占煤气的50％以上；所述co的体积含量占煤气的30％以上；所述h2的体积含量占煤气的2％以上。9.如权利要求1所述的高炉炼铁的方法，其特征在于，s2中，所述合成气的入口与所述纯氧的入口水平设置或上下设置；和/或，所述炉缸的上部设有纯氧入口和合成气入口。10.如权利要求9所述的高炉炼铁的方法，其特征在于，s2中，所述纯氧的入口设于所述合成气的入口的下方；和/或，所述合成气的入口与所述纯氧的入口水平设置；所述合成气和所述纯氧以间隔式通入所述高炉中。

技术总结
本发明提供了一种高炉炼铁的方法。高炉炼铁的装置包括依次串联的气化炉和高炉；高炉炼铁的方法包括以下步骤：S1：通过载气将含碳物料和气化剂通入气化炉中，发生气化反应，得到合成气；含碳物料为煤粉、生物质、天然气、油、含碳的固体废弃物、石油焦和兰炭中的一种或多种；S2：合成气和纯氧通入高炉中，与燃料和铁矿发生炼铁反应，得到渣水、铁水和气体产物；合成气和纯氧的通入位置为高炉的炉缸和炉腹之间。本发明的高炉炼铁的方法采用气化炉的高温、高压合成气替代热风炉的热风空气和煤粉喷吹，能够提高鼓风动能、有效降低能量消耗、确保出铁品质的同时提升高炉出口煤制品品质并且有效降低高炉吨铁的煤炭消耗量，达到节能减排效果。果。果。


技术研发人员：沈中杰 刘海峰 杨逸如 于广锁 王辅臣 王亦飞 陈雪莉 李伟锋 代正华 王兴军 梁钦锋 郭晓镭 郭庆华 许建良 刘霞 陆海峰 赵辉 龚岩 丁路 赵丽丽
受保护的技术使用者：华东理工大学
技术研发日：2022.02.15
技术公布日：2022/4/12