热装气基竖炉系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106834582A(43)申请公布日2017.06.13(21)申请号201710136982.0(22)申请日2017.03.09(71)申请人江苏省冶金设计院有限公司地址210019江苏省南京市大光路大阳沟44号(72)发明人范志辉李志远员晓刘亮薛逊曹志成吴道洪(74)专利代理机构北京律和信知识产权代理事务所(普通合伙)11446代理人武玉琴王月春(51)Int.Cl.C21B13/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称热装气基竖炉系统及方法(57)摘要本发明涉及一种热装气基竖炉系统和方法。所述系统包括热输送装置、热储罐与气基竖炉。热储罐具有热储罐入口与热储罐出口，热储罐入口与所述热输送装置相连；气基竖炉设置有还原区和冷却渗碳区，还原区设置有还原气进气环管以及多个还原气支管，还原气进气环管设置在气基竖炉的顶部，多个还原气支管与还原气进气环管连通并延伸至还原区下部；气基竖炉的还原区与所述热储罐出口相连。本发明所述的气基竖炉仅设置有还原区和冷却渗碳区，还原气支管的设置使得还原气更容易到达还原区下部，还原气分布更均匀，还原气在炉内停留时间更长，还原气与铁矿石逆向接触，进而使得还原反应更充分，进而提高产品金属化率。CN106834582ACN106834582A权利要求书1/1页1.一种热装气基竖炉系统，其特征在于，所述系统包括热输送装置、热储罐与气基竖炉；其中，所述热输送装置用于输送热氧化球团；所述热储罐具有热储罐入口与热储罐出口，所述热储罐入口与所述热输送装置相连，所述热储罐用于对所述热氧化球团的储存和保温；所述气基竖炉设置有还原区和冷却渗碳区，所述还原区设置有热炉顶气出口、还原气进气环管以及多个还原气支管，所述还原气进气环管设置在所述气基竖炉的顶部，所述多个还原气支管与所述还原气进气环管连通并延伸至所述还原区下部；所述气基竖炉的还原区与所述热储罐出口相连。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括设置在所述热储罐和所述气基竖炉之间的进料装置。3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用于制备所述热氧化球团的热氧化单元，所述热氧化单元包括链簏机和回转炉，生球团依次通过所述链簏机和回转炉。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用于将原料制成生球团，并传递给所述热氧化单元的造球室，所述造球室与所述热氧化单元相连。5.一种利用权利要求1-4任一所述系统还原铁的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：通过热输送装置将热氧化球团输送至热储罐，所述热储罐对所述热氧化球团进行储存、保温；将所述热储罐中的热氧化球团由上至下送至所述气基竖炉的还原区，从所述还原气进气环管通入还原气，所述还原气经还原气支管后延伸至所述还原区下部，并由下至上与所述热氧化球团逆向流动，发生还原反应，得到还原铁与热炉顶气；所述还原铁经过冷却渗碳区的冷却、渗碳得到铁，所述热炉顶气从所述热炉顶气出口排出。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：通过进料装置将所述热氧化球团从所述热储罐输送至所述气基竖炉。7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：将生球团通过链簏机烘干、余热，传送至回转窑，所述回转窑对其进行氧化焙烧，制备热氧化球团。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：将原料送入造球室，制备所述生球团。9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，进入所述气基竖炉的热氧化球团的温度为800℃-1100℃。10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述热还原气的温度为850℃-1050℃。2CN106834582A说明书1/5页热装气基竖炉系统及方法技术领域[0001]本发明涉及金属冶炼领域，尤其涉及直接还原炼铁技术领域，具体地涉及一种热装气基竖炉系统及方法。背景技术[0002]直接还原铁(DRI)又称海绵铁，是铁矿石在低于熔化温度下直接还原得到的含铁产品。海绵铁是一种废钢的代用品，是电炉炼纯净钢、优质钢不可缺少的杂质稀释剂，是转炉炼钢优质的冷却剂，是发展钢铁冶金短流程不可或缺的原料。2015年，全世界直接还原铁的年产量达7522万吨，创历史新高。我国将直接还原工艺列为钢铁工业发展的主要方向之一。[0003]生产直接还原铁的工艺称为直接还原法，属于非高炉炼铁工艺，分为气基法和煤基法两大类。目前世界范围内，78％的直接还原铁是通过气基法生产，气基法主要包括MIDREX工艺、HYL工艺和PERED工艺。气基竖炉直接还原炼铁法是世界公认的绿色低碳炼铁工艺。随着2015年巴黎气候峰会上签订的《巴黎协议》实施，气基竖炉直接还原炼铁技术将得到更广泛的推广应用。气基竖炉