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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114645107A(43)申请公布日2022.06.21(21)申请号202210273770.8(22)申请日2022.03.19(71)申请人承德新新钒钛储能科技有限公司地址067000河北省承德市双滦区滦河镇滦电路北侧滦河新街80号VFB高科技产业园(72)发明人韩洪涛陈东辉贾明波房少华梁华(74)专利代理机构北京精翰专利代理有限公司11921专利代理师南亚丽(51)Int.Cl.C21B13/02(2006.01)C21B13/12(2006.01)B22F9/22(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图4页(54)发明名称一种可实现零碳排放的还原铁粉清洁生产方法与装置(57)摘要本发明公开了一种可实现零碳排放的还原铁粉清洁生产方法与装置,所述感应竖炉内部开设有石墨炉体加热还原段,且石墨炉体加热还原段上方设置有炉体预热段,所述炉体预热段上方连接有储球料斗,且储球料斗侧面设置有上料机构。该可实现零碳排放的还原铁粉清洁生产方法与装置,采用电气化操控,更易实现全系统的自动化与智能化;中频电热氢冶金竖炉,采用感应电流加热模式,经竖炉中频电源形成交变磁场,在石墨炉衬及与炉料混配的石墨块中产生感应电流,形成电阻热,可对炉内整个反应区料柱及氢气由内到外均匀、快速加热配合感应电流在炉内形成的尖端放电效应,可使反应区内的炉料高效还原,可显著提升本装置的生产作业效率。CN114645107ACN114645107A权利要求书1/2页1.一种可实现零碳排放的还原铁粉清洁生产装置,包括中频电控系统(1)、上料机构(2)、感应竖炉(3)、出料装置(11)和供氢及还原尾气氢回收系统(12),其特征在于:所述上料机构(2)包括驱动机构(201)、轨道(202)和上料台车(203),所述上料机构(2)开设有驱动机构(201),且驱动机构(201)上传动连接有轨道(202),所述轨道(202)上安装有上料台车(203);所述感应竖炉(3)包括石墨内衬(301)、感应线圈(302)、线圈间隙(303)、绝缘层(304)、炉料(305)和炉衬隔热层(306),所述感应竖炉(3)内壁上开设有石墨内衬(301),且感应竖炉(3)外部盘绕有感应线圈(302),所述感应线圈(302)上开设有绝缘层(304),所述感应线圈(302)之间设置有线圈间隙(303),所述感应竖炉(3)内部设置有炉料(305),所述石墨内衬(301)外侧包裹有炉衬隔热层(306);所述感应竖炉(3)内部开设有石墨炉体加热还原段(8),且石墨炉体加热还原段(8)上方设置有炉体预热段(7),所述炉体预热段(7)上方连接有富氢还原尾气回收单元接口(5),所述炉体预热段(7)上方连接有储球料斗(6),且储球料斗(6)侧面设置有上料机构(2),所述感应竖炉(3)与中频电控系统(1)之间的连接方式为电性连接,所述石墨炉体加热还原段(8)下方设置有炉体金属球团冷却段(9),所述炉体金属球团冷却段(9)底部设置有储氢供氢单元接口(4),且炉体金属球团冷却段(9)下方开设有炉体冷储室(10),所述炉体冷储室(10)下方安装有出料装置(11);所述储氢供氢单元接口(4)的输入端连接有供氢及还原尾气氢回收系统(12),所述储氢供氢单元接口(4)输出端连接有炉体金属球团冷却段(9),所述富氢还原尾气回收单元接口(5)的输出端设置有供氢及还原尾气氢回收系统(12)。2.根据权利要求1所述的一种可实现零碳排放的还原铁粉清洁生产装置,其特征在于:所述中频电控系统(1)的频率范围为100Hz‑1450H,所述感应线圈(302)的所述线圈间隙(303)间距为15mm~60mm,并且感应竖炉(3)的功率控制在大于等于50KW。3.根据权利要求1所述的一种可实现零碳排放的还原铁粉清洁生产装置,其特征在于:所述感应竖炉(3)呈中空圆柱形,所述感应竖炉(3)中所述石墨内衬(301)的壁厚为50mm~200mm,并且石墨内衬(301)由石墨电极经机加工去芯制取。4.根据权利要求1所述的一种可实现零碳排放的还原铁粉清洁生产装置,其特征在于:所述石墨内衬(301)的高度可有单个或数个同等内径与壁厚的中空圆柱体连接构成或采用异形石墨砖环砌制成,且石墨内衬(301)圆柱体的链接端面呈凹凸状设置。5.一种可实现零碳排放的还原铁粉清洁生产方法,其特征在于,生产方法步骤如下:S1:采用感应电加热、氢冶金还原的原理生产还原铁粉,同时在将炉料(305)加入炉体之前将氧化铁质冷固球团与球径相当的石墨块均匀混合;混合完成后通过上料机构(2)将混合的物料输送至上端的储球料斗(6)等待备用,氧化铁质冷固球团采用高纯度氧化铁精矿、氧化铁磷粉粒或氧化铁颜料单一或混配构成,同时经少量配水润湿后