电石炉和竖炉联用的工艺和系统

摘要

本发明公开了电石炉和竖炉联用的工艺和系统，其中，电石炉和竖炉联用的系统包括：电石炉，用于制备电石，并得到还原气体；净化装置，所述净化装置与所述电石炉相连，用于对所述还原气体进行净化处理，以便得到洁净的还原气体；加热炉，所述加热炉与所述净化装置相连，用于对所述洁净的还原气体进行加热，以便得到高温还原气体；竖炉，所述竖炉与所述加热炉相连，所述竖炉利用所述高温还原气体进行还原反应。将电石炉在制备电石的过程中产生的还原气含量高的烟气经净化和加热后可以为竖炉提供热量和还原剂，废物利用，节省制备还原气的系统投资，降低了竖炉产品的生产成本。

权利要求

1.一种电石炉和竖炉联用的工艺，其特征在于，利用电石炉为竖炉提供还原气体，其中，所述电石炉包括：炉体，所述炉体内限定出电石生产空间；

多个电极，所述多个电极与所述炉体相连并且伸入所述电石生产空间中；

多个喷枪，所述多个喷枪与所述炉体相连并且伸入所述电石生产空间中，其中，所述电石炉和所述竖炉联用的工艺包括：将炉料加入到所述电石生产空间中；

利用所述多个电极对所述电石生产空间中的所述炉料进行加热；

利用所述多个喷枪向所述电石生产空间中供给煤粉和氧气，所述煤粉的一部分与所述氧气发生燃烧反应向所述电石生产空间提供热量，所述煤粉的剩余部分作为所述炉料中的还原剂，以便获得电石和烟气；

将所述烟气进行净化处理，以便得到洁净的还原气体；

将所述洁净的还原气体进行加热处理，以便得到高温还原气体；以及将所述高温还原气体输送至所述竖炉，所述竖炉利用所述高温还原气进行还原反应，所述多个喷枪中的每一个均包括：壳体，所述壳体内限定出容纳空间；

煤粉喷管，所述煤粉喷管设置在所述容纳空间中；

多个氧气喷管，所述多个氧气喷管设置于所述容纳空间中，且所述多个氧气喷管沿所述煤粉喷管的周向分布；以及冷却水管道，所述冷却水管道设置在所述壳体的外壁上，所述喷枪从所述炉体的顶壁和/或侧壁伸入到所述电石生产空间中，且所述喷枪与所述电石炉顶壁或侧壁之间的夹角为15～90度。

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述煤粉与所述氧气的比例为：1吨所述煤粉：(350-800)立方米所述氧气。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述煤粉的粒径不大于1mm。

4.一种电石炉和竖炉联用的系统，其特征在于，包括：电石炉，用于制备电石，并得到烟气，其中，所述电石炉包括炉体，所述炉体内限定出电石生产空间；多个电极，所述多个电极从所述炉体嵌入到所述电石生产空间中；多个喷枪，所述多个喷枪从所述炉体的顶壁和/或侧壁嵌入到所述电石生产空间中，用于向所述电石生产空间中提供煤粉和氧气；

净化装置，所述净化装置与所述电石炉相连，用于对所述烟气进行净化处理，以便得到洁净的还原气体；

加热炉，所述加热炉与所述净化装置相连，用于对所述洁净的还原气体进行加热，以便得到高温还原气体；

竖炉，所述竖炉与所述加热炉相连，利用所述高温还原气体进行还原反应，其中，所述多个喷枪中的每一个均包括：壳体，所述壳体内限定出容纳空间；

煤粉喷管，所述煤粉喷管设置在所述容纳空间中；

多个氧气喷管，所述多个氧气喷管设置于所述容纳空间中，且所述多个氧气喷管沿所述煤粉喷管的周向分布；以及冷却水管道，所述冷却水管道设置在所述壳体的外壁上，所述喷枪从所述炉体的顶壁和/或侧壁伸入到所述电石生产空间中，且所述喷枪与所述电石炉顶壁或侧壁之间的夹角为15～90度。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电石炉进一步包括：喷枪调节装置，所述喷枪调节装置与所述喷枪相连，用于调节所述煤粉和氧气进入所述电石生产空间的位置和角度。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述喷枪的喷口与所述电石中心轴线的距离为所述喷枪的喷口所在处的电石炉的径向长度的2/3-5/6。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述净化装置包括烟气洗涤器、除湿器、压缩机和脱硫脱碳变换器。

说明书

电石炉和竖炉联用的工艺和系统

技术领域

[0001] 本发明涉及冶金领域，具体地，涉及电石炉和竖炉联用的工艺和系统。

背景技术

[0002] 电石是生产乙烯的主要原料，在工业中占据着十分重要的地位，电石生产是将一定比例的生石灰和兰炭(焦炭)混合通过送料装置和下料管将炉料送入电炉，电炉主要结构
包括炉体和电极，电石炉工作时依靠通电后产生电弧，依靠电弧形成的高温加热炉料，使炉料达到化学反应所需热量，其中，电弧所发出高温能直接作用到的区域叫电弧作业区或熔
池，该区域的位置在电极端头的下面直到炉底，传统的电石炉，其结构形式为圆形三相电极结构，三根电极呈正三角形布置在炉体内部，外部炉体为圆形，该形式电石炉结构缺点：炉内周边有很多电弧不能作用或者作用效果非常差的地方，即非熔池区域，使得这些地方的
温度达不到反应要求，该区域炉料就不能或很难发生反应，由于热量分布差别太大，导致电石炉生产率低、电耗高，兰炭(焦炭)消耗量相对较大，成本高。

[0003] 竖炉广泛用于铁矿球团的氧化焙烧或直接还原铁领域，钢铁冶金行业中用于铁矿球团的氧化焙烧或直接将球团还原为铁，是钢铁冶金中不可缺少的工艺设备，竖炉直接在
冶炼过程中需要大量的热量和消耗大量的还原气体，增加生产成本。

[0004] 因此，降低竖炉生产成本的工艺有待研究。

发明内容

[0005] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电石炉和竖炉联用的工艺，该工艺利用电石炉为竖炉提供热量和还原气体，
实现能源的合理利用。

[0006] 因而，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种电石炉和竖炉联用的工艺。根据本发明的实施例，该工艺利用电石炉为竖炉提供还原气体，其中，所述电石炉包括：炉体，所述炉体内限定出电石生产空间；多个电极，所述多个电极与所述炉体相连并且伸入所述电石生产空间中；多个喷枪，所述多个喷枪与所述炉体相连并且伸入所述电石生产空间中，其中，电石炉和竖炉联用的方法包括：将炉料加入到所述电石生产空间中；利用所述多个电极对所述电石生产空间中的所述炉料进行加热；利用所述多个喷枪向所述电石生产空间中供
给煤粉和氧气，所述煤粉的一部分与氧气发生燃烧反应向所述电石生产空间提供热量，所
述煤粉的剩余部分作为所述炉料中的还原剂，以便获得电石和烟气；将所述烟气进行净化
处理，以便得到洁净的还原气体；将所述洁净的还原气体进行加热处理，以便得到高温还原气体；以及将所述高温还原气体输送至所述竖炉，所述竖炉利用所述高温还原气体进行还
原反应。

[0007] 根据本发明的实施例，通过在电石炉炉体的顶壁和侧壁合理设置喷枪，向炉内喷吹氧气和煤粉，氧气和煤粉发生化学反应释放热量，热量可以传递到炉内周边有很多电弧
不能作用或者作用效果非常差的地方，电石炉内热量分布均匀；电石生产电耗低，此外，喷入的煤粉还可以与电石发生还原反应，从而，电石生产成本低，烟气生产量大。本发明电石炉与竖炉联用的工艺中，将本发明的电石炉在制备电石的过程中产生的还原气含量高的烟
气经净化和加热后可以为竖炉提供热量和还原剂，实现废物利用，该烟气经净化和加热后
可以为竖炉提供热量和还原剂，节省了制备还原气的系统投资，降低了竖炉产品的生产成
本。

[0008] 另外，根据本发明上述实施例的电石炉和竖炉联用的工艺还可以具有如下附加的技术特征：

[0009] 根据本发明的实施例，所述煤粉与所述氧气的比例为：1吨所述煤粉：(350-800)立方米所述氧气。由此，煤粉与氧气进行欠氧式燃烧，生成一氧化碳，提供电石生产所述的还原气氛。

[0010] 根据本发明的实施例，所述煤粉的粒径不大于1mm。由此，煤粉与氧气的接触面积大，易于燃烧。

[0011] 根据本发明的另一方面，本发明提供了一种电石炉和竖炉联用的系统。根据本发明的实施例，该系统包括：电石炉，用于制备电石，并得到烟气，其中，所述电石炉包括：炉体，所述炉体内限定出电石生产空间；多个电极，所述多个电极从所述炉体嵌入到所述电石生产空间中；多个喷枪，所述多个喷枪从所述炉体的顶壁和/或侧壁嵌入到所述电石生产空间中，用于向所述电石生产空间中提供煤粉和氧气，净化装置，所述净化装置与所述电石炉相连，用于对所述烟气进行净化处理，以便得到洁净的还原气体；加热炉，所述加热炉与所述净化装置相连，用于对所述洁净的还原气体进行加热，以便得到高温还原气体；竖炉，所述竖炉与所述加热炉相连，利用所述高温还原气体进行还原反应。

[0012] 根据本发明的实施例，通过在电石炉炉体的顶壁和侧壁的电极之间合理设置喷枪，向炉内喷吹氧气和煤粉，氧气和煤粉发生化学反应释放热量，热量可以传递到炉内周边有很多电弧不能作用或者作用效果非常差的地方，电石炉内热量分布均匀；电石生产电耗
低，此外，喷入的煤粉还可以与电石发生还原反应，从而，电石生产成本低，并且生产得到还原气含量高的烟气，本发明电石炉与竖炉联用的系统中，将本发明的电石炉在制备电石的
过程中产生的还原气含量高的烟气经净化和加热后可以为竖炉提供热量和还原剂，实现废
物利用，节省了制备还原气的系统投资，降低了竖炉产品的生产成本。

[0013] 参考图3，根据本发明的实施例，该电石炉1000进一步包括：喷枪调节装置500，该喷枪调节装置500与喷枪200相连，用于调节喷枪200插入到电石生产空间400中的位置。由此，可以根据需要调整喷枪的插入位置，从而，热量可以传递到炉内周边有很多电弧不能作用或者作用效果非常差的地方，电石炉内热量分布均匀，对物料进行更充分地加热。

[0014] 根据本发明的实施例，所述多个喷枪中的每一个均包括：壳体，所述壳体内限定出容纳空间；煤粉喷管，所述煤粉喷管设置在所述容纳空间中；多个氧气喷管，所述多个氧气喷管设置于所述容纳空间中，且所述多个氧气喷管沿所述煤粉喷管的周向分布；以及冷却水管道，所述冷却水管道设置在所述壳体的外壁上。由此，利用该喷枪，可以高效地向电石炉内提供氧气和煤粉，并且喷枪外壁的冷却水管道可以降低喷枪的温度，防止在炉体内因
温度过高导致的喷枪使用寿命缩短。

[0015] 根据本发明的实施例，所述喷枪从所述炉体的顶壁伸入到所述电石生产空间中，且所述喷枪与所述电石炉顶壁之间的夹角为15～90度。由此，便于将喷枪插入电石炉熔池
上部的物料中。

[0016] 根据本发明的实施例，所述喷枪从所述炉体的侧壁伸入到所述电石生产空间中，且所述喷枪与所述电石炉侧壁之间的夹角为15～90度。由此，便于将喷枪插入电石炉熔池
上部的物料中。

[0017] 根据本发明的实施例，所述喷枪的喷口与所述电石中心轴线的距离为所述喷枪的喷口所在处的电石炉的径向长度的2/3-5/6。由此，喷枪喷出的氧气和煤粉燃烧释放的热量分别与炉内周边有很多电弧不能作用或者作用效果非常差的地方，保证炉内热量分布均
匀。

[0018] 本发明的电石炉和竖炉联用的工艺和系统，至少可以具有下列优点之一：

[0019] (1)电石炉炉内热量分布均匀。现有电石炉结构及生产工艺，吨电石耗电约3100kwh/t.电石，通过电极产生的高温弧光，炉内存在弧光不能到达的区域，该区域热量来源主要依靠炉料间传热，热量传递较慢，且热损失高。本发明通过在炉体的顶盖和/或侧壁设置喷枪，向炉内喷吹氧气和煤粉，喷吹过程氧煤燃烧产生热量可以辐射到弧光难以达到
位置，相对传统电石炉，炉内热量分布更加均匀，电石冶炼能耗低，周期短，每吨电石的生产成本可降低120元-223元。

[0020] (2)利用本发明的电石炉生产电石，喷枪喷入的煤粉可以替代部分电石还原剂兰炭(或焦炭)，兰炭(或焦炭)的用量减少，电石生产成本下降。

[0021] (3)利用本发明的电石炉生产电石的过程可以与竖炉直接还原的过程相结合，实现双联产，电石炉产生的烟气经过除尘、洗涤、除湿、压缩、净化脱硫脱碳变换、加热炉加热至850-1000℃送竖炉，为竖炉生产提供热量和还原剂，年产90万吨电石的电石炉产生的烟
气经处理后，可以满足28-36万吨DRI的竖炉生产的还原气的需求，节省煤制还原气系统的
投资，竖炉产品DRI的投资成本显著降低。

[0022] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0023] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

[0024] 图1显示了根据本发明一个实施例的电石炉纵剖面的结构示意图；

[0025] 图2显示了根据本发明一个实施例的喷枪的结构示意图；

[0026] 图3显示了根据本发明一个实施例的喷枪的俯视结构示意图。

具体实施方式

[0027] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0028] 在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0029] 根据本发明的一个方面，本发明提供了一种电石炉和竖炉联用的工艺。参考图1，根据本发明的实施例，对电石炉和竖炉联用的工艺进行详细说明，该工艺利用电石炉为竖
炉提供热量和还原气体。参考图3，根据本发明的实施例，电石炉包括：电极100，喷枪200、炉体300，其中，炉体300内限定出电石生产空间；多个电极100与炉体300相连并且伸入电石生产空间400中；多个喷枪200与炉体300相连并且伸入电石生产空间400中，用于向电石生产
空间400中提供煤粉和氧气，其中，该煤粉的一部分与氧气发生燃烧反应向电石生产空间
400提供热量，该煤粉的剩余部分作为还原剂，对电石进行还原。由此，通过在电石炉炉体的顶壁和侧壁合理设置喷枪，向炉内喷吹氧气和煤粉，氧气和煤粉发生化学反应释放热量，热量可以传递到炉内周边有很多电弧不能作用或者作用效果非常差的地方，电石炉内热量分
布均匀；电石生产电耗低，此外，喷入的煤粉还可以与电石发生还原反应，从而，电石生产成本低，并且生产得到还原气含量高的烟气。参考图1，根据本发明的实施例，电石炉和竖炉联用的方法包括：

[0030] S100：根据本发明的实施例，将炉料加入到所述电石生产空间中。由此，利用炉料开始制备电石。

[0031] S200：利用多个电极100对所述电石生产空间中的炉料进行加热。由此，通过电极提供的热量，使炉料进行反应，生成电石。

[0032] S300：利用多个喷枪200向电石生产空间中供给煤粉和氧气，该煤粉的一部分与氧气发生燃烧反应向电石生产空间提供热量，该煤粉的剩余部分作为还原剂，以便获得电石
和烟气。由此，通过喷枪向炉内喷吹氧气和煤粉，氧气和煤粉发生化学反应释放热量，热量可以传递到炉内周边有很多电弧不能作用或者作用效果非常差的地方，电石炉内热量分布
均匀；电石生产电耗低，此外，喷入的煤粉还可以与电石发生还原反应，从而，电石生产成本低，并且生产得到还原气含量高的大量烟气。

[0033] 根据本发明的一些实施例，煤粉与氧气的比例为：1吨煤粉：(350-800)立方米氧气，其中，氧气为标准状态下的氧气。由此，煤粉与氧气进行欠氧式燃烧，生成大量一氧化碳，使电石炉内处于还原气氛中，促进电石的还原反应进行，同时，燃烧产生热烟气经除尘、洗涤、除湿、压缩机压缩、脱硫脱碳变换、加热炉加热至800-1000℃后，可以送入竖炉,为竖炉直接还原提供热量及还原气，从而充分利用能源，提供经济效益。

[0034] 根据本发明的具体实施例，煤粉的粒径不大于1mm。由此，煤粉与氧气的接触面积大，易于燃烧。

[0035] S400：将烟气进行净化处理，得到洁净的还原气体。由此，去除烟气中的水蒸气、杂质和二氧化碳、二氧化硫等非还原气体，得到洁净的还原气体，便于后续利用。

[0036] S500：将洁净的还原气体进行加热处理，得到高温还原气体。由此，高温还原气体可以为竖炉提供充足的热量，便于竖炉内反应的进行。

[0037] S600：将高温还原气体输送至竖炉，竖炉利用高温还原气体进行还原反应。由此，将本发明的电石炉在制备电石的过程中产生的还原气体经净化和加热后可以为竖炉提供热量和还原剂，实现废物利用，该还原气体经净化和加热后可以为竖炉提供热量和还原剂，节省了制备还原气的系统投资，降低了竖炉产品的生产成本。

[0038] 根据本发明的实施例，通过在电石炉炉体的顶壁和侧壁合理设置喷枪，向炉内喷吹氧气和煤粉，氧气和煤粉发生化学反应释放热量，热量可以传递到炉内周边有很多电弧
不能作用或者作用效果非常差的地方，电石炉内热量分布均匀；电石生产电耗低，此外，喷入的煤粉还可以与电石发生还原反应，从而，电石生产成本低，并且生产得到还原气含量高的烟气。本发明电石炉与竖炉联用的工艺中，将本发明的电石炉在制备电石的过程中产生
的还原气含量高的烟气经净化和加热后可以为竖炉提供热量和还原剂，实现废物利用，该
烟气经净化和加热后可以为竖炉提供热量和还原剂，节省了制备还原气的系统投资，降低
了竖炉产品的生产成本。

[0039] 根据本发明的另一方面，本发明提供了一种电石炉和竖炉联用的系统。参考图2，根据本发明的实施例，该系统包括：电石炉1000、净化装置2000、加热炉3000和竖炉4000。参考图3，根据本发明的实施例，电石炉1000用于制备电石，并得到烟气，该电石炉包括：电极
100，喷枪200、炉体300，其中，炉体300内限定出电石生产空间400；多个电极100与炉体300相连并且伸入电石生产空间400中，用于向电石生产空间400中提供热量；多个喷枪200与炉体300相连并且伸入电石生产空间400中，用于向电石生产空间400中提供煤粉和氧气。根据本发明的实施例，净化装置2000与电石炉1000相连，用于对烟气进行净化处理，得到洁净的还原气体。根据本发明的实施例，加热炉3000与净化装置2000相连，用于对洁净的还原气体进行加热，得到高温还原气体。根据本发明的实施例，竖炉4000与加热炉3000相连，竖炉
4000利用高温还原气体进行还原反应。

[0040] 根据本发明的实施例，通过在电石炉炉体的顶壁和侧壁合理设置喷枪，向炉内喷吹氧气和煤粉，氧气和煤粉发生化学反应释放热量，热量可以传递到炉内周边有很多电弧
不能作用或者作用效果非常差的地方，电石炉内热量分布均匀；电石生产电耗低，此外，喷入的煤粉还可以与电石发生还原反应，从而，电石生产成本低，并且生产得到还原气含量高的烟气，本发明电石炉与竖炉联用的系统中，将本发明的电石炉在制备电石的过程中产生
的还原气含量高的烟气经净化和加热后可以为竖炉提供热量和还原剂，实现废物利用，节
省了制备还原气的系统投资，降低了竖炉产品的生产成本。

[0041] 根据本发明的一些实施例，该电石炉进一步包括：调节装置，该调节装置与多个喷枪(调节装置与喷枪可以是一对一的关系，也可以一个调节装置与多个喷枪相连)相连，用于调节所述喷枪插入到所述电石生产空间中的位置。由此，可以根据物料的位置和熔池，调整喷枪插入位置，使喷枪底部介于熔池上部与固体物料之间。

[0042] 根据本发明的具体实施例，每一个喷枪均包括：壳体，煤粉喷管、氧气喷管和冷却水管道，其中，壳体内限定出容纳空间；煤粉喷管设置在该容纳空间中；多个氧气喷管设置于该容纳空间中，且氧气喷管沿煤粉喷管的周向分布；冷却水管道设置在壳体的外壁上，其中，冷却水管道可以呈蛇形缠绕在壳体的外壁上，包括进水段和回水段，冷却水从沿管道的进水段从壳体的一端流动到另一端，到达进水段的顶端，再沿该管道的回水段返回，最终流出管道。

[0043] 根据本发明的一些实施例，喷枪位于炉体的侧壁上，喷枪的喷口位于固体炉料区内，未伸入熔池区内。由此，喷枪喷出的煤粉燃烧产生的热量充分对物料进行加热，并增加煤粉与物料的接触，促进煤粉与物料反应生成电石，从而，降低电石生产中焦炭和兰炭的用量，生产成本低。

[0044] 根据本发明的实施例，喷枪中的煤粉喷管与高压煤粉料仓通过管道连接，氧气喷管与氧气加压站通过高压氧气管道相连，喷枪的前段设置阀门，当向炉内喷吹时，把煤粉管道、氧气管道和阀门打开，煤粉/氧气进入喷枪，并在喷枪的喷口和炉内发生如下化学反应：

[0045] C+O2＝CO+Q (1)

[0046] 少量C+O2＝CO2+Q (2)

[0047] C+CaO＝CaC2+CO (3)

[0048] 其中，式(1)和式(2)均为放热反应，放出热量用于加热炉料以降低电耗。煤粉中的部分炭与氧化钙发生还原反应，可以降低兰炭(焦炭)使用量，并且，燃烧产生热烟气经除尘、洗涤、除湿、压缩机压缩、脱硫脱碳变换、加热炉加热至800-1000℃后，可以送入竖炉,为竖炉直接还原提供热量和还原气，从而充分利用能源，提高经济效益。此外，由于电石炉内温度很高，喷枪外壁的冷却水管道可以降低喷枪的温度，防止炉体内温度过高导致的喷枪
使用寿命缩短。

[0049] 根据本发明的一些实施例，喷枪从炉体300的顶壁伸入到电石生产空间400中，且喷枪200与电石炉300顶壁之间的夹角为15～90度。由此，便于根据炉内物料和电极的分布
位置调整喷枪的角度，保证喷枪插入电石炉熔池上部的物料中部，而不与熔池接触。

[0050] 根据本发明的一些实施例，喷枪200从炉体300的侧壁伸入到电石生产空间400中，且喷枪200与电石炉300侧壁之间的夹角为15～90度，便于根据炉内物料和电极的分布位置
调整喷枪的角度，保证喷枪插入电石炉熔池上部的物料中部，而不与熔池接触。

[0051] 根据本发明的一些实施例，喷枪200的喷口与电石炉1000的中心轴线的距离为喷枪200的喷口所在处的电石炉的径向长度的2/3-5/6。其中，径向长度是指自中心线沿径向
向外延伸至与侧壁相交的径向线段的长度，喷口所在处的径向长度是指喷口所在的径向线
段的长度。由此，喷枪喷出的氧气和煤粉燃烧释放的热量分别与炉内周边有很多电弧不能
作用或者作用效果非常差的地方，保证炉内热量分布均匀。

[0052] 根据本发明的实施例，净化装置2000可以包括：烟气洗涤器2100、除湿器2200、压缩机2300和脱硫脱碳变换器2400。从而利用上述设备对还原气体进行洗涤、除水蒸气、加压和脱硫脱炭处理，去除烟气中的杂质和二氧化碳、二氧化硫等非还原气体，使烟气的组分中还原气体的比例显著增加，得到洁净的还原气，防止还原气中的灰尘堵塞设备管道，影响设备管道的正常运行。

[0053] 下面参考具体实施例，对本发明进行说明，需要说明的是，这些实施例仅仅是说明性的，而不能理解为对本发明的限制。

[0054] 实施例1：

[0055] 一种带有喷枪的电石炉，包括炉盖、喷枪体、喷枪提升装置、绝缘密封套。所述电石炉为炉盖安装有喷枪的电石炉，喷枪为铜质喷枪。本实施例中，喷枪结构如图2所示，喷枪内部设置有喷氧管、喷煤粉管及冷却水管，喷氧管/喷煤粉管与外部氧气管道/高压煤粉输送管相连，连接管均设有控制阀，当向电石炉进行氧煤混喷时，打开控制阀门控制压力与流
量。喷枪冷却水管与高压净环水管相连，使冷却水在喷枪内快速循环，确保进水温度<35℃，出水温度<50℃。喷枪连接有提升装置，可以根据熔池高度及装料高度调节喷枪入炉位置。
为了使电石炉炉料受热更加均匀及热量损失减少，电石炉炉盖喷枪均匀布置在电极同心圆
外，开孔方向与水平面垂直，喷枪与电石炉盖或炉壁设置绝缘密封材料，防止导电及烟气外窜。该装置电石炉冶炼电石时，氧煤混喷发生化学反应放出大量热，可以替代部分电能，降低电耗；同时热量可以传递到电弧光难以到达的非熔池区域，电石炉内热量更加均匀，降低电石冶炼时间和能耗。

[0056] 当电石炉料装入电石炉内，调整电极和喷枪，使喷枪的喷口插入熔池上部的炉料中间部，送电起弧，同时打开喷枪前阀门，进行氧煤混合喷吹，喷吹无烟煤粉130kg/t.电石、氧耗为95NM3/t.电石，将熔池温度加热到2000-2200℃进行冶炼。传统电石生产电耗大约
3100kwh/t.电石，当使用本发明的电石炉制备电石后，电耗降低至2600kwh/t.电石，生产成本降低165元/t.电石，同时，煤粉与氧气反应生成大量CO，使烟气量增加约210Nm3/t.电石，
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总烟气量约为650NM/t。将烟气通入净化装置进行除尘、洗涤、除湿、压缩、净化脱硫脱碳变换处理，得到洁净的烟气，将洁净的烟气通入加热炉中加热至850-1000℃，得到高温烟气。
将高温烟气通入竖炉，竖炉利用高温烟气对氧化铁进行还原，得到铁。通常，年产90万吨电石的电石炉所产生的烟气基本可以满足年产30万吨的DRI竖炉生产的还原气的需求。

[0057] 实施例2：

[0058] 一种带有喷枪的电石炉，包括炉盖、喷枪体、喷枪提升装置、绝缘密封套。所述电石炉为炉盖安装有喷枪的电石炉，喷枪为铜质喷枪。本实施例中，喷枪结构如图2所示，喷枪内部设置有喷氧管、喷煤粉管及冷却水管，喷氧管/喷煤粉管与外部氧气管道/高压煤粉输送管相连，连接管均设有控制阀，当向电石炉进行氧煤混喷时，打开控制阀门控制压力与流
量。喷枪冷却水管与高压净环水管相连，使冷却水在喷枪内快速循环，确保进水温度<35℃，出水温度<50℃。喷枪连接有提升装置，可以根据熔池高度及装料高度调节喷枪入炉位置。
为了使电石炉炉料受热更加均匀及热量损失减少，电石炉在电石炉炉壁开孔安装铜喷枪，
炉壁开孔处位于电石炉熔池上部，开孔方向与水平面成35°，喷枪与电石炉盖或炉壁设置绝缘密封材料，防止导电及烟气外窜。该装置电石炉冶炼电石时，氧煤混喷发生化学反应放出大量热，可以替代部分电能，降低电耗；同时热量可以传递到电弧光难以到达的非熔池区
域，电石炉内热量更加均匀，降低电石冶炼时间和能耗。

[0059] 当电石炉料装入电石炉内，调整电极和喷枪，使喷枪的喷口插入熔池上部的炉料中间部，送电起弧，同时打开喷枪前阀门，进行氧煤混合喷吹，喷吹无烟煤粉200kg/t.电石、氧耗为145NM3/t.电石，将熔池温度加热到2000-2200℃进行冶炼。传统电石生产电耗大约
3100kwh/t.电石，当使用本发明的电石炉制备电石后，电耗降低至2500kwh/t.电石，生产成本降低233元/t.电石，同时，煤粉与氧气反应生成大量CO，使CO烟气量增加约350Nm3/t.电石，总烟气量约为800NM3/t。将烟气通入净化装置进行除尘、洗涤、除湿、压缩、净化脱硫脱碳变换处理，得到洁净的烟气，将洁净的烟气通入加热炉中加热至850-1000℃，得到高温烟气。将高温烟气通入竖炉，竖炉利用高温烟气对氧化铁进行还原，得到铁。通常，年产90万吨电石的电石炉所产生的烟气基本可以满足年产38万吨的直接还原铁(DRI)竖炉生产的还原
气的需求。

[0060] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0061] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。