CN115029494A - 一种反应罐、氢还原系统以及氢还原方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种反应罐、氢还原系统以及氢还原方法。该反应罐的罐体的顶部设置有入料口，罐体的底部设置有出料口，入料阀门设置在入料口，出料阀门设置在出料口，进气管路的第一端设置在罐体内部的下端，进气管路的第二端穿设于罐体上，排气管路的第一端设置在罐体内部的上端，排气管路的第二端穿设于罐体上。本申请能够提高铁矿石球团的金属化率、工序的热效率以及生产效率。
Description
技术领域
本申请属于直接还原炼铁技术领域，具体涉及一种反应罐、氢还原系统以及氢还原方法。
背景技术
在通过链篦机-回转窑工艺生产球团矿时，回转窑的窑头出口温度通常在1300℃～1400℃，大量红热的铁矿石球团出窑后，会立即进入环冷机进行强制冷却，在降低至室温后将铁矿石球团运输至高炉料仓，该过程会极大浪费铁矿石球团的物理热。
目前，HYL(希尔)、Midrex(米德莱克斯)等直接还原炼铁工艺均采用天然气、焦炉煤气、煤制气等富含氢气的还原性气体对铁矿石球团进行直接还原，生产出的金属化球团经热压后供转炉、电炉炼钢。HYL、Midrex等直接还原工艺采用冷的球团矿，需要燃烧一定量的还原气体进行加热，达到1050℃才能进行还原反应，而且，HYL、Midrex等工艺还需要对还原后的混合气体进行脱水、脱碳，也使还原气体反复降温、升温、降压、加压，并且HYL、Midrex等工艺由于受到核心反应竖炉体积大、球团高温结块等的影响，其还原反应温度和压力难以提高，还原反应时间难以延长，致使还原后的球团金属化率、工序热效率以及生产效率降低。
发明内容
本申请旨在至少能够在一定程度上解决目前的直接还原炼铁工艺的还原后的球团金属化率、工序热效率及生产效率降低的技术问题。为此，本申请提供了一种反应罐、氢还原系统以及氢还原方法。
本申请的技术方案为：
一方面，本申请提供了一种反应罐，所述反应罐包括：
罐体，所述罐体的顶部设置有入料口，所述罐体的底部设置有出料口；
入料阀门，设置在所述入料口；
出料阀门，设置在所述出料口；
进气管路，所述进气管路的第一端设置在所述罐体内部的下端，所述进气管路的第二端穿设于所述罐体上；
排气管路，所述排气管路的第一端设置在所述罐体内部的上端，所述排气管路的第二端穿设于所述罐体上。
进一步地，所述进气管路的第一端为圆环，所述进气管路的第一端沿环向开设有多个排气孔。
进一步地，所述排气管路的第一端竖直设置在所述罐体的中心。
进一步地，所述反应罐还包括缓冲件，所述缓冲件间隔交错地设置在所述反应罐的内部。
进一步地，所述反应罐还包括入料导锥，所述入料导锥的锥尖向上设置，且所述入料导锥设置在所述入料口与所述排气管路的入口之间。
进一步地，所述反应罐还包括出料导锥，所述出料导锥的锥尖向上设置，且所述出料导锥设置在所述反应罐的内部的底部，所述出料导锥设置在所述出料阀门的上方。
另一方面，本申请还提供了一种氢还原系统，所述系统包括：
多个上所述的反应罐；
第一主管路，所述第一主管路的第一端设置有还原气入口；
第一进气支管路，所述进气管路的第二端与所述第一主管路的第一端通过所述第一进气支管路连通，所述第一进气支管路设置在所述还原气入口与所述第一主管路的第二端之间；
第一排气支管路，所述排气管路的第二端与所述第一主管路的第二端通过所述第一排气支管路连通；
第二主管路；
第二进气支管路，所述进气管路的第二端与所述第二主管路的第一端通过所述第二进气支管路连通；
第二排气支管路，所述排气管路的第二端与所述第二主管路的第二端通过所述第二排气支管路连通；
第一进气阀门，设置在所述第一进气支管路上；
第二进气阀门，设置在所述第二进气支管路上；
第一排气阀门，设置在所述第一排气支管路上；
第二排气阀门，设置在所述第二排气支管路上；
CO2-H2O脱除装置，设置在所述第一主管路上，且设置在所述第一主管路的中部；
第一泵体，设置在所述第一主管路上，且设置在所述还原气入口与所述第一进气支管路之间；
第二泵体，设置在所述第一主管路上，且设置在所述第一进气支管路与所述CO2-H2O脱除装置之间。
进一步地，所述第一主管路的第二端设置有外排口，所述第一排气支管路设置在所述CO2-H2O脱除装置与所述外排口之间。
进一步地，所述系统还包括：
外排口阀门，设置在所述外排口上；
主管路阀门，设置在所述第一主管路上，且设置在所述CO2-H2O脱除装置与所述第一排气支管路之间。
再一方面，本申请还提供了一种氢还原方法，所述方法适用于上述的氢还原系统，所述方法包括：
还原气预热，还原气在所述第一泵体的作用下由所述还原气入口进入所述第一主管路，开启已反应的所述反应罐对应的所述第一进气阀门以及所述第二排气阀门，关闭所述已反应的所述反应罐对应的所述第二进气阀门以及所述第一排气阀门，使所述还原气由所述已反应的所述反应罐对应的所述第一进气支管路，进入所述已反应的所述反应罐内进行预热，再由所述已反应的所述反应罐对应的所述第二排气支管路排出，此时，所述已反应的所述反应罐成为已预热的所述反应罐；
氢还原反应，已预热的所述还原气进入所述第二主管路，开启未反应的所述反应罐对应的所述第二进气阀门以及所述第一排气阀门，关闭所述未反应的所述反应罐对应的所述第一进气阀门以及所述第二排气阀门，使所述已预热的所述还原气由所述未反应的所述反应罐对应的所述第二进气支管路，进入所述未反应的所述反应罐内，与铁矿石球团进行氢还原反应，已反应的所述还原气由所述未反应的所述反应罐对应的所述第一排气支管路进入所述第一主管路，此时，所述未反应的所述反应罐成为所述已反应的所述反应罐，随后，所述已反应的所述还原气经过所述CO2-H2O脱除装置的脱水和脱碳处理后，在所述第二泵体的作用下，进入所述已反应的所述反应罐内进行预热，参与到所述还原气预热中；
卸料，关闭所述已预热的所述反应罐对应的所述第一进气阀门以及所述第二排气阀门，开启所述已预热的所述反应罐的所述出料阀门，将所述已预热的所述反应罐内的所述铁矿石球团排出，此时，所述已预热的所述反应罐成为未装料的所述反应罐；
装料，关闭所述未装料的所述反应罐的所述出料阀门，开启所述未装料的所述反应罐的所述入料阀门，将经过链篦机-回转窑工艺生产出的所述铁矿石球团装入所述未装料的所述反应罐内，随后，关闭所述未装料的所述反应罐的所述入料阀门，此时，所述未装料的所述反应罐成为所述未反应的所述反应罐。
本申请实施例至少具有如下有益效果：
本申请所提出的一种氢还原方法，在经过链篦机-回转窑工艺生产出的铁矿石球团温度可达1300℃～1400℃，在经过还原气与铁矿石球团的氢还原反应后，铁矿石球团仍然具有较高的温度，而用于预热还原气，经过预热后的还原气与铁矿石球团反应，能够提高铁矿石球团的金属化率以及工序的热效率，还能够对经过氢还原反应后的铁矿石球团，提高了生产效率。
综上所述，本申请所提出的一种氢还原方法能够提高铁矿石球团的金属化率、工序的热效率以及生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的反应罐的结构示意图；
图2为本申请实施例的一种氢还原系统的结构示意图。
附图标记：
10-反应罐；11-罐体；12-入料阀门；13-出料阀门；14-进气管路；15-排气管路；16-缓冲件；17-入料导锥；18-出料导锥；20-第一主管路；30-第一进气支管路；40-第一排气支管路；50-第二主管路；60-第二进气支管路；70-第二排气支管路；80-第一进气阀门；90-第二进气阀门；100-第一排气阀门；110-第二排气阀门；120-CO2-H2O脱除装置；130-第一泵体；140-第二泵体；150-外排口阀门；160-主管路阀门。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
下面结合附图并参考具体实施例描述本申请：
图1为本申请实施例的一种反应罐10，结合图1，该反应罐10包括罐体11、入料阀门12、出料阀门13、进气管路14以及排气管路15。
本申请实施例中的罐体11的顶部设置有入料口，罐体11的底部设置有出料口，入料阀门12设置在入料口，出料阀门13设置在出料口，进气管路14的第一端设置在罐体11内部的下端，进气管路14的第二端穿设于罐体11上，排气管路15的第一端设置在罐体11内部的上端，排气管路15的第二端穿设于罐体11上。
具体地，结合图1，关闭出料阀门13，开启入料阀门12，将铁矿石球团由入料口装入反应罐10内，然后关闭入料阀门12，由进气管路14向反应罐10内通入还原气，还原气与铁矿石球团进行氢还原反应，进行反应后的还原气由排气管路15排出，由于进气管路14的第一端设置在罐体11内部的下端，排气管路15的第一端设置在罐体11内部的上端，从而保证还原气能够在反应罐10内由下往上运动，与反应罐10内的铁矿石球团充分反应。
本申请实施例中，还原气可以为焦炉煤气、天然气、煤制气及纯氢气等富含氢的还原性气体，本申请实施例对此不作限制。
本申请实施例中，为了保证还原气与铁矿石球团的充分反应，可以将位于进气管路14的第一端的出口设置在靠近罐体11底部的位置，将位于排气管路15的第一端的入口设置在靠近罐体11顶部的位置。
进一步地，结合图1，进气管路14的第一端为圆环，进气管路14的第一端沿环向开设有多个排气孔，以此可以使还原气从进气管路14的第一端均匀地排出，为了进一步保证还原气的均匀性，可以将排气孔绕进气管路14的第一端的轴心等角度间隔设置。
结合图1，排气管路15的第一端竖直设置在罐体11的中心，该结构是建立在进气管路14的第一端进行圆环结构设置的基础上的，可以保证进行反应后的还原气能够均匀的进入排气管路15内，同时，由于反应罐10的铁矿石球团的中心相对具有更高的温度，能够对反应后的还原气进行更好地加热。
结合图1，反应罐10还包括缓冲件16，缓冲件16间隔交错地设置在反应罐10的内部，缓冲件16可以在反应罐10内设置多层，每层的缓冲件16可以绕反应罐10的中心轴等角度间隔设置，并且每层的缓冲件16需交错设置，以充分起到缓冲的作用，避免在将铁矿石球团装入反应罐10内时，直接掉落至反应罐10的底部而破碎。此外，将缓冲件16连接在罐体11的内壁与进气管路14的第一端之间，还可以对罐体11起到加固的作用。
结合图1，反应罐10还包括入料导锥17，入料导锥17的锥尖向上设置，且入料导锥17设置在入料口与排气管路15的入口之间，以对装入反应罐10的铁矿石球团进行导流，同时，也避免铁矿石球团掉进排气管路15内，对排气管路15造成堵塞。
结合图1，反应罐10还包括出料导锥18，出料导锥18的锥尖向上设置，且出料导锥18设置在反应罐10的内部的底部，出料导锥18设置在出料阀门13的上方，以对排出反应罐10的铁矿石球团进行导流，同时，也避免在将铁矿石球团装入反应罐10的时候撞击出料阀门13，对出料阀门13造成破坏。
图2为本申请实施例的一种氢还原系统，结合图2，该系统包括多个上述的反应罐10、第一主管路20、第一进气支管路30、第一排气支管路40、第二主管路50、第二进气支管路60、第二排气支管路70、第一进气阀门80、第二进气阀门90、第一排气阀门100、第二排气阀门110、CO2-H2O脱除装置120、第一泵体130以及第二泵体140。
本申请实施例中的第一主管路20的第一端设置有还原气入口，进气管路14的第二端与第一主管路20的第一端通过第一进气支管路30连通，第一进气支管路30设置在还原气入口与第一主管路20的第二端之间，排气管路15的第二端与第一主管路20的第二端通过第一排气支管路40连通，进气管路14的第二端与第二主管路50的第一端通过第二进气支管路60连通，排气管路15的第二端与第二主管路50的第二端通过第二排气支管路70连通，第一进气阀门80设置在第一进气支管路30上，第二进气阀门90设置在第二进气支管路60上，第一排气阀门100设置在第一排气支管路40上，第二排气阀门110设置在第二排气支管路70上，CO2-H2O脱除装置120设置在第一主管路20上，且设置在第一主管路20的中部，第一泵体130设置在第一主管路20上，且设置在还原气入口与第一进气支管路30之间，第二泵体140设置在第一主管路20上，且设置在第一进气支管路30与CO2-H2O脱除装置120之间。
此外，本申请实施例还提供了一种氢还原方法，该方法适用于上述的氢还原系统，该方法包括：
还原气预热，还原气在第一泵体130的作用下由还原气入口进入第一主管路20，开启已反应的反应罐10对应的第一进气阀门80以及第二排气阀门110，关闭已反应的反应罐10对应的第二进气阀门90以及第一排气阀门100，使还原气由已反应的反应罐10对应的第一进气支管路30，进入已反应的反应罐10内进行预热，再由已反应的反应罐10对应的第二排气支管路70排出，此时，已反应的反应罐10成为已预热的反应罐10；
氢还原反应，已预热的还原气进入第二主管路50，开启未反应的反应罐10对应的第二进气阀门90以及第一排气阀门100，关闭未反应的反应罐10对应的第一进气阀门80以及第二排气阀门110，使已预热的还原气由未反应的反应罐10对应的第二进气支管路60，进入未反应的反应罐10内，与铁矿石球团进行氢还原反应，已反应的还原气由未反应的反应罐10对应的第一排气支管路40进入第一主管路20，此时，未反应的反应罐10成为已反应的反应罐10，随后，已反应的还原气经过CO2-H2O脱除装置120的脱水和脱碳处理后，在第二泵体140的作用下，进入已反应的反应罐10内进行预热，参与到还原气预热中；
卸料，关闭已预热的反应罐10对应的第一进气阀门80以及第二排气阀门110，开启已预热的反应罐10的出料阀门13，将已预热的反应罐10内的铁矿石球团排出，此时，已预热的反应罐10成为未装料的反应罐10；
装料，关闭未装料的反应罐10的出料阀门13，开启未装料的反应罐10的入料阀门12，将经过链篦机-回转窑工艺生产出的铁矿石球团装入未装料的反应罐10内，随后，关闭未装料的反应罐10的入料阀门12，此时，未装料的反应罐10成为未反应的反应罐10。
在本申请实施例的氢还原系统中，设置有多个反应罐10，为保证该系统的连续运行，该系统中的多个反应罐10会各自处于不同的状态，包括未装料的反应罐10、未反应的反应罐10、已反应的反应罐10以及已预热的反应罐10。
本申请实施例中，未装料的反应罐10是指反应罐10内未装入铁矿石球团；未反应的反应罐10是指反应罐10内已装入铁矿石球团，但还未通入还原气与铁矿石球团进行反应；已反应的反应罐10是指反应罐10内装有铁矿石球团，并且铁矿石球团与还原气已发生反应；已预热的反应罐10是指反应罐10内已经完成氢还原反应的铁矿石球团，对通入反应罐10内的还原气进行预热；已预热的还原气是指通入已经完成氢还原反应的铁矿石球团的反应罐10内，被铁矿石球团加热的还原气；已反应的还原气是指与反应罐10内装有未经过氢还原反应的铁矿石球团进行反应后的还原气。
本申请实施例中，经过氢还原反应后的已反应的还原气，仍含有一定量的氢，在通过CO2-H2O脱除装置120将已反应的还原气中的二氧化碳和水脱除后，已反应的还原气和从还原气入口进入的新鲜的还原气，一起进入已反应的反应罐10内进行预热，以参与后续反应。此外，在第一泵体130和第二泵体140的共同作用下，一方面，使从还原气入口进入的新鲜的还原气和经过CO2-H2O脱除装置120脱碳脱水的已反应的还原气，只能保持在第一主管路20的第一端，并进入已反应的反应罐10内；另一方面，为还原气在整个系统中的运动提供了动力，使该系统可以保持持续运行。
本申请实施例中，经过链篦机-回转窑工艺生产出的铁矿石球团温度可达1300℃～1400℃，在经过还原气与铁矿石球团的氢还原反应后，铁矿石球团仍然具有较高的温度，而用于预热还原气，经过预热后的还原气与铁矿石球团反应，能够提高铁矿石球团的金属化率，还能够对经过氢还原反应后的铁矿石球团，提高了生产效率。
进一步地，结合图2，本申请实施例中的氢还原系统的第一主管路20的第二端设置有外排口，第一排气支管路40设置在CO2-H2O脱除装置120与外排口之间，以将部分反应后的低热值的还原气体冷却后排放至煤气管网中供其他设施使用。
结合图2，本申请实施例中的氢还原系统还包括外排口阀门150以及主管路阀门160，其中，外排口阀门150设置在外排口上，主管路阀门160设置在第一主管路20上，且设置在CO2-H2O脱除装置120与第一排气支管路40之间，以通过外排口阀门150以及主管路阀门160配合调节还原气的外排量。
本申请实施例中，反应罐10内的温度较高，需要在反应罐10及各个管路内喷涂耐火材料或者砌筑耐火砖，以保护罐体11的强度，同时减少热量损失、节能降耗。此外，反应罐10内的铁矿石球团在装料及卸料时要排出还原气，并充入氮气进行保护，防止空气进入发生爆炸。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
需要说明的是，本申请实施例中所有方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
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申请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必须针对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。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种反应罐，其特征在于，所述反应罐(10)包括：
罐体(11)，所述罐体(11)的顶部设置有入料口，所述罐体(11)的底部设置有出料口；
入料阀门(12)，设置在所述入料口；
出料阀门(13)，设置在所述出料口；
进气管路(14)，所述进气管路(14)的第一端设置在所述罐体(11)内部的下端，所述进气管路(14)的第二端穿设于所述罐体(11)上；
排气管路(15)，所述排气管路(15)的第一端设置在所述罐体(11)内部的上端，所述排气管路(15)的第二端穿设于所述罐体(11)上。
2.根据权利要求1所述的反应罐，其特征在于，所述进气管路(14)的第一端为圆环，所述进气管路(14)的第一端沿环向开设有多个排气孔。
3.根据权利要求2所述的反应罐，其特征在于，所述排气管路(15)的第一端竖直设置在所述罐体(11)的中心。
4.根据权利要求1所述的反应罐，其特征在于，所述反应罐(10)还包括缓冲件(16)，所述缓冲件(16)间隔交错地设置在所述反应罐(10)的内部。
5.根据权利要求1所述的反应罐，其特征在于，所述反应罐(10)还包括入料导锥(17)，所述入料导锥(17)的锥尖向上设置，且所述入料导锥(17)设置在所述入料口与所述排气管路(15)的入口之间。
6.根据权利要求1所述的反应罐，其特征在于，所述反应罐(10)还包括出料导锥(18)，所述出料导锥(18)的锥尖向上设置，且所述出料导锥(18)设置在所述反应罐(10)的内部的底部，所述出料导锥(18)设置在所述出料阀门(13)的上方。
7.一种氢还原系统，其特征在于，所述系统包括：
多个权利要求1-6任一项所述的反应罐(10)；
第一主管路(20)，所述第一主管路(20)的第一端设置有还原气入口；
第一进气支管路(30)，所述进气管路(14)的第二端与所述第一主管路(20)的第一端通过所述第一进气支管路(30)连通，所述第一进气支管路(30)设置在所述还原气入口与所述第一主管路(20)的第二端之间；
第一排气支管路(30)，所述排气管路(15)的第二端与所述第一主管路(20)的第二端通过所述第一排气支管路(30)连通；
第二主管路(50)；
第二进气支管路(60)，所述进气管路(14)的第二端与所述第二主管路(50)的第一端通过所述第二进气支管路(60)连通；
第二排气支管路(70)，所述排气管路(15)的第二端与所述第二主管路(50)的第二端通过所述第二排气支管路(70)连通；
第一进气阀门(80)，设置在所述第一进气支管路(30)上；
第二进气阀门(90)，设置在所述第二进气支管路(60)上；
第一排气阀门(100)，设置在所述第一排气支管路(40)上；
第二排气阀门(110)，设置在所述第二排气支管路(70)上；
CO2-H2O脱除装置(120)，设置在所述第一主管路(20)上，且设置在所述第一主管路(20)的中部；
第一泵体(130)，设置在所述第一主管路(20)上，且设置在所述还原气入口与所述第一进气支管路(30)之间；
第二泵体(140)，设置在所述第一主管路(20)上，且设置在所述第一进气支管路(30)与所述CO2-H2O脱除装置(120)之间。
8.根据权利要求7所述的氢还原系统，其特征在于，所述第一主管路(20)的第二端设置有外排口，所述第一排气支管路(40)设置在所述CO2-H2O脱除装置(120)与所述外排口之间。
9.根据权利要求8所述的氢还原系统，其特征在于，所述系统还包括：
外排口阀门(150)，设置在所述外排口上；
主管路阀门(160)，设置在所述第一主管路(20)上，且设置在所述CO2-H2O脱除装置(120)与所述第一排气支管路(40)之间。
10.一种氢还原方法，其特征在于，所述方法适用于权利要求7-9任一项所述的氢还原系统，所述方法包括：
还原气预热，还原气在所述第一泵体(130)的作用下由所述还原气入口进入所述第一主管路(20)，开启已反应的所述反应罐(10)对应的所述第一进气阀门(80)以及所述第二排气阀门(110)，关闭所述已反应的所述反应罐(10)对应的所述第二进气阀门(90)以及所述第一排气阀门(10)，使所述还原气由所述已反应的所述反应罐(10)对应的所述第一进气支管路(30)，进入所述已反应的所述反应罐(10)内进行预热，再由所述已反应的所述反应罐(10)对应的所述第二排气支管路(70)排出，此时，所述已反应的所述反应罐(10)成为已预热的所述反应罐(10)；
氢还原反应，已预热的所述还原气进入所述第二主管路(50)，开启未反应的所述反应罐(10)对应的所述第二进气阀门(90)以及所述第一排气阀门(100)，关闭所述未反应的所述反应罐(10)对应的所述第一进气阀门(80)以及所述第二排气阀门(110)，使所述已预热的所述还原气由所述未反应的所述反应罐(10)对应的所述第二进气支管路(60)，进入所述未反应的所述反应罐(10)内，与铁矿石球团进行氢还原反应，已反应的所述还原气由所述未反应的所述反应罐(10)对应的所述第一排气支管路(40)进入所述第一主管路(20)，此时，所述未反应的所述反应罐(10)成为所述已反应的所述反应罐(10)，随后，所述已反应的所述还原气经过所述CO2-H2O脱除装置(120)的脱水和脱碳处理后，在所述第二泵体(140)的作用下，进入所述已反应的所述反应罐(10)内进行预热，参与到所述还原气预热中；
卸料，关闭所述已预热的所述反应罐(10)对应的所述第一进气阀门(80)以及所述第二排气阀门(110)，开启所述已预热的所述反应罐(10)的所述出料阀门(13)，将所述已预热的所述反应罐(10)内的所述铁矿石球团排出，此时，所述已预热的所述反应罐(10)成为未装料的所述反应罐(10)；
装料，关闭所述未装料的所述反应罐(10)的所述出料阀门(13)，开启所述未装料的所述反应罐(10)的所述入料阀门(12)，将经过链篦机-回转窑工艺生产出的所述铁矿石球团装入所述未装料的所述反应罐(10)内，随后，关闭所述未装料的所述反应罐(10)的所述入料阀门(12)，此时，所述未装料的所述反应罐(10)成为所述未反应的所述反应罐(10)。
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| US4082543A (en) * | 1977-02-16 | 1978-04-04 | Midrex Corporation | Method for reducing particulate iron oxide to metallic iron with solid reductant |
| DE2935466A1 (de) * | 1978-09-19 | 1980-04-24 | Danieli Off Mecc | Verfahren zur reduktion von metalloxiden und vorrichtung fuer die durchfuehrung des verfahrens |
| CN106676219A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-17 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 一种冷固结球团制备海绵铁的气基竖炉及其方法 |
| CN106755689A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-31 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 一种冷固结球团制备海绵铁的气基竖炉及其方法 |
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