申请/专利权人：鞍钢股份有限公司

申请日：2023-12-25

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117867207A

主分类号：C21B13/02

分类号：C21B13/02

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.30#实质审查的生效;2024.04.12#公开

摘要：本发明提供一种分段式供氧竖炉生产直接还原铁的方法，分段式供氧竖炉系统包括竖炉本体、除尘装置、热量回收装置、脱水装置、加压装置、CO2脱出装置、还原气加热装置。本发明还原铁的方法将过剩的化学能转化为物理能，打破了传统竖炉工艺只依赖煤气物理热的局限，降低由热平衡限制的煤气需要量，提高炉内温度、改善铁矿石还原反应动力学条件、提高还原速度，从本质上解决竖炉反应器内物理能化学能不匹配问题，炉内还原气化学能得到充分利用，炉顶煤气还原势较传统竖炉工艺大幅降低，能量利用率得到有效提高。该方法较传统竖炉工艺具有工艺流程简单、操作灵活、设备成本低、生产效率高等优点。

主权项：1.一种分段式供氧竖炉生产直接还原铁的方法，其特征在于，分段式供氧竖炉系统包括竖炉本体、除尘装置、热量回收装置、脱水装置、加压装置、CO2脱出装置、还原气加热装置，所述竖炉本体上方设有加料装置，竖炉本体内还原气入口到上部料面高度之间设置炉体还原段，所述还原铁方法包括以下步骤：1炉顶尾气通过除尘装置、热量回收装置、脱水装置，一部分经加压装置、CO2脱出装置、还原气加热装置加热至700℃～900℃，与还原气混合通入竖炉还原段下部；另一部分作为燃料为加热炉顶循环气提供热量；2竖炉本体内还原气入口到上部料面高度之间区域为炉体还原段，在还原段中部设置下部吹氧装置，吹入氧化性气体；还原气通过还原气入口进入竖炉后，上升至下部吹氧位置，与氧气发生燃烧反应，温度升高至900℃～1050℃，同时发生铁矿石还原反应、金属铁渗碳反应、水煤气转化反应；3在还原段上部设置上部吹氧装置，吹入氧化性气体；还原气在上升过程中与铁矿石发生还原反应和热交换，温度逐渐下降，上升至上部吹氧位置后发生燃烧反应，为竖炉供热，温度升高至800℃～1050℃，铁矿石还原速度加快；4铁矿石通过加料装置加入炉内，在下降的过程中与上升的还原气作用，迅速升温，完成预热过程，随着温度的升高，矿石的还原反应逐渐加速，形成热直接还原铁后排除炉外，或者进入冷却段后在冷却气流中冷却至接近环境温度，形成冷直接还原铁后排出炉外。

全文数据：

权利要求：

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