一种绿色低碳炼铁的系统及方法与流程

本申请涉及高炉冶炼，尤其涉及一种绿色低碳炼铁系统及方法。

背景技术：

1、绿电是在生产电力的过程中，它的二氧化碳排放量为零或趋近于零，因相较于其他方式(如火力发电)所生产之电力，对于环境冲击影响较低。绿电的主要来源为太阳能、风力、生质能、地热等，中国主要以太阳能及风力为主。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。高炉炼铁及铁前工序都是高污染、高排放作业，对环境污染较大，尤其是大气、水资源。

技术实现思路

1、本申请提供了一种绿色低碳炼铁的系统及方法，以解决如下技术问题：如何降低高炉炼铁过程中的co2排放量。

2、第一方面，本申请提供了一种绿色低碳炼铁的系统，所述系统包括：

3、绿电制备装置，用于获取绿电；

4、微波金属化烧结装置，用于获取烧结矿，所述微波金属化烧结装置与所述绿电制备装置连通；

5、碱性球团矿带式焙烧机，用于获取碱性球团矿，所述碱性球团矿带式焙烧机与所述绿电制备装置连通；

6、生物质炭制备装置，用于获取生物质炭，所述生物质炭制备装置与所述绿电制备装置连通；

7、电解水制氢装置，用于获取h2，所述电解水制氢装置与所述绿电制备装置连通；

8、高炉，用于以烧结矿、碱性球团矿、生物质炭及氢气为炼铁原料获取高炉铁水，所述高炉分别与所述微波金属化烧结装置、所述碱性球团矿带式焙烧机、所述生物质炭制备装置及所述电解水制氢装置连通。

9、可选的，所述系统还包括：

10、烟气分离装置，用于分离所述高炉炼铁过程产生烟气中的h2、co及co2，所述烟气分离装置包括烟气入口、h2和co出口及co2出口；所述烟气分离装置的烟气入口与所述高炉连通，所述烟气分离装置的h2和co出口与所述高炉连通，所述烟气分离装置与所述绿电制备装置连通。

11、可选的，所述系统还包括：

12、co2综合利用系统，用于综合利用烟气中分离的co2，所述co2综合利用系统与所述烟气分离装置的co2出口连通，所述co2综合利用系统与所述绿电制备装置连通。

13、可选的，所述系统还包括：

14、多功能转炉，用于以所述高炉铁水及废钢为原料获取转炉钢水，所述转炉与所述绿电制备装置连通。

15、可选的，所述系统还包括：

16、废钢供应系统，所述废钢供应系统与所述多功能转炉连通。

17、可选的，所述微波金属化烧结装置的烟气系统为内外循环系统。

18、可选的，所述碱性球团矿带式焙烧机的烟气系统为内循环系统。

19、第二方面，本申请提供了一种绿色低碳炼铁的方法，所述方法包括：

20、通过可再生能源，获取绿电；

21、通过所述绿电，获取烧结矿；

22、通过所述绿电，获取碱性球团矿；

23、通过所述绿电，获取生物质炭；

24、通过所述绿电，获取h2；

25、以烧结矿、碱性球团矿、生物质炭及h2为炼铁原料，获取高炉铁水；

26、通过所述绿电，以所述高炉铁水及废钢为原料，获取转炉钢水。

27、可选的，所述方法还包括：

28、将所述高炉炼铁过程产生烟气中的h2、co及co2进行分离；

29、分离后的h2、co返回高炉循环使用；

30、综合利用分离后的co2。

31、可选的，所述烧结矿的原料包括铁矿石、熔剂及含碳粉尘，以质量分数计，所述原料的c含量为2％～3％。

32、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

33、本申请提供了一种绿色低碳炼铁的系统，所述系统包括：绿电制备装置(1)，用于获取绿电；微波金属化烧结装置(2)，用于获取烧结矿；碱性球团矿带式焙烧机(3)，用于获取碱性球团矿；生物质炭制备装置(4)，用于获取生物质炭；电解水制氢装置(5)，用于获取h2；高炉(6)，用于以烧结矿、碱性球团矿、生物质炭及氢气为炼铁原料获取高炉(6)铁水。本申请合理设计高炉炼铁工序及铁前工序，采用绿电制备装置产生的绿电为炼铁工序及铁前工序提供电能，同时采用碳排放量较少的微波金属化烧结装置、碱性球团矿带式焙烧机、生物质炭制备装置、碱性球团矿带式焙烧机制备高炉炼铁用原料，从而降低高炉炼铁过程中的co2排放量。

技术特征：

1.一种绿色低碳炼铁的系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微波金属化烧结装置(2)的烟气系统为内外循环系统。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述碱性球团矿带式焙烧机(3)的烟气系统为内循环系统。

8.一种绿色低碳炼铁的方法，其特征在于，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述烧结矿的原料包括铁矿石、熔剂及含碳粉尘，以质量分数计，所述原料的c含量为2％～3％。

技术总结
本发明提供了一种绿色低碳炼铁的系统及方法，属于高炉冶炼领域。所述系统包括：绿电制备装置(1)，用于获取绿电；微波金属化烧结装置(2)，用于获取烧结矿；碱性球团矿带式焙烧机(3)，用于获取碱性球团矿；生物质炭制备装置(4)，用于获取生物质炭；电解水制氢装置(5)，用于获取H<subgt;2</subgt;；高炉(6)，用于以烧结矿、碱性球团矿、生物质炭及氢气为炼铁原料获取高炉(6)铁水。本申请合理设计高炉炼铁工序及铁前工序，采用绿电制备装置产生的绿电为炼铁工序及铁前工序提供电能，同时采用碳排放量较少的微波金属化烧结装置、碱性球团矿带式焙烧机、生物质炭制备装置、碱性球团矿带式焙烧机制备高炉炼铁用原料，从而降低高炉炼铁过程中的CO<subgt;2</subgt;排放量。

技术研发人员：胡长松,韩志国,张卫华,张全申
受保护的技术使用者：北京首钢国际工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23