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一种等离子体转化尾气的循环低碳冶金法，其特征是，包括以下步骤： （1）冶炼前预热：制还原气用煤粉、矿料及各种溶剂原料，分别通过两套相对独立的换热设备分开预热,其中矿料及各种溶剂预热后通过矿料混合器与新还原气充分混合后，再流向闪速炉进行冶炼，制还原气用的煤粉预热后通过煤粉混合器与加压设备输送来的尾气充分混合后，流向尾气裂化转化设备，用于制新还原气； （2）制新还原气：尾气分离设备分离出来的冶炼炉尾气,兑入适量的高温水蒸气后，通过尾气加压设备加压输送，与预热后的煤粉充分混合后流向裂化转化设备,再经裂化转化炉上室分流，通过分流管流向阳极和阴极之间的电弧区,通电时在阳极和阴极之间的电弧区产生高温旋转电弧, 即产生高温和富含活性粒子的旋转等离子体, 当煤粉混合气通过阳极和阴极之间产生的电弧区时,在高温和富含活性粒子的旋转等离子体作用下,瞬间促成碳与二氧化碳和高温水蒸气发生反应C+CO2→2CO，C+H2O→CO+ H2，重新形成新还原气一氧化碳和氢气，并带走电弧产生的热量，用于循环冶炼； （3）闪速冶炼： 预热后的矿料和各种溶剂在高温新还原气的喷吹下,迅速进入闪速炉的反应塔内部空间，使精矿粒子悬浮在高温还原气中,并迅速发生一系列反应，形成的渣铁及烟气混合料流向熔炼炉，精矿粒子悬浮在高温还原气中，充分利用了精矿粒子的反应表面积，强化了冶炼过程,提高了综合冶炼强度，降低了燃料消耗； （4）熔池冶炼： 从闪速炉落入熔炼炉的渣铁及烟气经电极加热后分离, 烟气经熔炼炉烟气出口流向尾气分离设备，铁水沉入熔炼炉炉底，渣浮于铁水表面, 未完全燃烧的煤粉和未完全反应的精矿，通过熔池底再吹入氧气和煤粉搅拌铁水，氧气和煤粉燃烧继续发生一系列反应，加热铁水使渣和铁水中的含碳量降至更低，另外在排渣口的对面设有氧枪，以便吹入氧气, 使高温铁水和渣接触表面形成移动床，铁水经出铁口流出,渣经排渣口排出,并通过渣粒化设备回收利用； （5）尾气分离： 从熔炼炉排出的烟气经烟气上升烟道进入尾气分离室，气压迅速降低，在重力的作用下，烟尘、烟气进行分离,烟尘则沉于分离室底部，通过重力作用密度大的气体在分离室下层,密度小的气体在上层,并通过不同的排气口排出，在尾气分离室底部边上出气口排出密度大的气体含量高, 用于回收热能与制煤气回收利用；在尾气分离室顶部出气口排出密度小的气体含量高,用于重新制还原气循环使用； （6）联合循环发电： 为了提高热利用效率,降低热能损失,分别在闪速炉、熔炼炉、渣粒化回收设备、烟气上升烟道、尾气分离设备处分别设有闭路循环水冷系统，用来冷却上述设备, 产生的热水用于联合循环发电。 |
