CN117128773A - 一种基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统和方法。本发明的系统包括：导流板式气基竖炉、矿粉进料装置、还原产品出料装置、气体存储装置、气体处理装置、以及加热装置。该系统采用导流板式气基竖炉，在炉体内设置多层导流板，在有限的空间内延长铁矿粉的滞留时间；在侧壁及导流板上设置进气通道，使粉体翻滚移动，保证还原反应充分进行；所用气体流量小，只需在导流板上形成气流薄层，既保护导流板又能保证粉体与还原气体充分接触，以实现铁精矿粉直接快速还原。
Description
技术领域
本发明属于直接还原铁的设备技术领域，特别涉及一种基于导流板式气基竖炉的还原铁矿粉的系统和方法。
背景技术
直接还原炼铁是用气体或固体还原剂在低于铁矿石软化温度下，在反应装置内将铁矿石还原成金属铁的方法，其产品称直接还原铁(DRI)，这种铁保留了失氧前的外形，因失氧形成大量微孔隙，也称海绵铁。
气基直接还原炼铁一般采用CO、H2、NH3作为气体还原剂来生产海绵铁。因该系统具有反应速率快、产品清洁、环境负荷小、能耗低、效率高等优点，成为海绵铁生产的主流方法，如：中国发明专利申请CN116287521，采用石化领域产生的冶炼尾气作为竖炉工艺系统的补充原料气，将含氢、碳的富氢石化尾气与钢铁冶炼工艺进行融合与应用，实现废气资源的“变废为宝”，同时耦合炉顶煤气不降温高温脱除技术，有效利用竖炉全流程系统中炉顶煤气余热；中国发明专利申请CN114941046A提出一种基于循环流化床的氢气直接还原铁矿石的系统及方法，利用电解水制取氢气，制取的氢气送入循环流化床反应器直接还原铁矿石，最终获取纯铁或者铁水，无需传统高炉炼铁工序中的炼焦工艺和烧结工艺，实现“无碳冶金”；中国发明专利申请CN112813219A公开了一种氨气直接还原铁实现近零排放的系统及工艺，该发明的系统包括直接还原竖炉、蓄热式换热装置、氨气燃烧及预处理装置，以氨作为氢的载体，不仅用氨气还原铁矿石，还用氨气燃烧提供还原过程所需能量。
目前，气基竖炉直接还原铁物料主要为天然块矿或球团矿，粒径为10～20mm。粒径小于8mm的铁矿粉可以采用流化床直接还原的方法。用气基还原时，块矿或球团矿内部温度低，还原慢，导致能耗上升、炉衬侵蚀加剧、延长冶炼周期。使用流化床还原时，物料层高受限，且风速高，也导致能耗上升，炉衬磨损，流化床串联操作时，气体压力高，有的工艺操作表压超过了10个大气压。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有气基直接还原铁物料设备存在的问题，提供一种基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统和方法。本发明采用导流板式气基竖炉，在炉体内设置多层导流板，在有限的空间内延长铁矿粉的滞留时间；在侧壁及导流板上设置进气通道，使粉体翻滚移动，保证还原反应充分进行；所用气体流量小，只需在导流板上形成气流薄层，既保护导流板又能保证炉体与还原气体充分接触，以实现铁精矿粉直接快速还原。
本发明的技术方案之一为，一种基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统，包括：导流板式气基竖炉、矿粉进料装置、还原产品出料装置、气体存储装置、气体处理装置、以及加热装置；
所述导流板式气基竖炉顶部设物料入口，底部设产品出口；竖炉内上半部由上至下设置数块一端与炉体侧壁连接的导流板，导流板表面相对水平方向向下倾斜0～20°，相邻两块导流板交错排布，在除最底层以外的每块导流板的下表面以及炉顶内壁和炉体内侧壁设有数个气体入口，并且炉体内侧壁的气体入口均位于对应导流板的上表面上方，炉顶内壁与最顶层的导流板之间以及两块相邻交错排布的导流板之间构成的半开放空间作为一个导流单元，导流单元中的上块导流板与炉体侧壁之间留有的一段距离作为导流单元入口，下块导流板与炉体侧壁之间留有的一段距离作为导流单元出口，并且第一导流单元入口为物料入口，由第二个导流单元起始，每个导流单元中的上块导流板也是上一个导流单元的下块导流板，上一导流单元出口也是下一导流单元入口；在竖炉下半部的侧壁上设有气体出口；
所述矿粉进料装置与竖炉的物料入口密封连接，还原产品出料装置与竖炉产品出口密封连接，气体存储装置与竖炉的各个气体入口通过气体输入管道连接，气体处理装置与气体出口通过气体输出管道连接；
所述加热装置设置于气体输入管道上或设置于竖炉内或同时设置于气体输入管道上和竖炉内。
进一步的，上述还原铁精矿粉的系统，所述导流板式气基竖炉上部的横截面为正方形或长方形，下部为倒锥体；炉内由上至下依次分为预热区、预还原区、还原区和出料区；矿粉进料装置为密封进料仓；还原产品出料装置为密封出料仓；气体存储装置包括还原气存储罐和辅助气存储罐，分别通过还原气输入管道和辅助气输入管道与气体输入管道连接或者还原气输入管道和辅助气输入管道均作为气体输入管道与对应的气体入口连接；气体输入管道上和气体输出管道上均设有阀门，阀门用于控制进入每个导流单元的还原气和辅助气的比例、气体流量以及管道的开和关；气体处理装置包括与气体出口通过气体输出管道连接的除尘设备、与除尘设备通过管道连接的干燥塔和通过管道与干燥塔连接的循环风机，或者气体处理装置包括与气体出口通过气体输出管道连接的干燥塔和通过管道与干燥塔连接的循环风机以及设置于炉体内出料区上部的除尘设备，循环风机通过管道与辅助气输入管道连接。
进一步的，上述还原铁精矿粉的系统，阀门通过气体控制单元自动控制，加热装置通过控温单元自动控温；还原产品出料装置与余热回收设备连接。
进一步的，上述还原铁精矿粉的系统，在导流板式气基竖炉位于导流板下方的侧壁上设置横梁，用于支撑导流板并调整导流板角度。
进一步的，上述还原铁精矿粉的系统，炉体侧壁上设有数个检修炉门；气体入口为孔或者缝。
进一步的，上述还原铁精矿粉的系统，竖炉内靠近物料入口和产品出口处分别设有封堵气吹气口。
进一步的，上述还原铁精矿粉的系统，设置于炉内的加热装置为电蓄热式加热装置，位于导流板底面或者位于炉内侧壁；设置于气体输入管路上的加热装置为燃料蓄热加热装置或电蓄热式加热装置。
进一步的，上述还原铁精矿粉的系统，燃料蓄热加热装置设有尾气净化装置。
进一步的，上述还原铁精矿粉的系统，系统中设有2座或2座以上导流板式气基竖炉，采用集成化建造。
进一步的，上述还原铁精矿粉的系统，导流板式气基竖炉产品出口得到的高温还原Fe，或者直接参与短流程炼钢，即：与铁素原料、造渣剂混合后送入电炉，通电熔炼炉内物料，熔炼至钢水成分合格后出钢、铸坯；或者进入熔融池内进行渣铁分离使铁形成铁坯。
本发明的技术方案之二为，一种基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的方法，包括如下步骤：
1)导流板式气基竖炉开炉之前，将炉体、矿粉进料装置、还原产品出料装置、气体管道与气体处理装置用N2置换；
2)根据原料铁精矿粉物理性质，设置每个导流单元还原气和辅助气的气体流量以及比例，并设置预热区、预还原区和还原区的导流单元的数目；开启加热装置，将炉内还原区加热至850-1200℃，控制恒温运行，温度±10℃；
3)开启气体输入管道和气体输出管道上的阀门，向炉内通气，炉内正压运行，炉内进气口处表观流化速度控制在0.3-5m/s；
4)将原料铁精矿粉加入竖炉，物料从竖炉入口即第一导流单元入口落至第一导流单元内，单元空间上方气体向下吹入，侧壁气体沿出导流板面方向吹入，推动粉体翻腾、受热并移向第一导流单元出口方向，粉体达到第一导流单元出口并流出，进入第二导流单元，第一导流单元出口即第二导流单元入口，第二至最后一个导流单元的粉体运动与第一导流单元的粉体运动类似，同样被气体推动翻腾、受热并移向下一导流单元，从第一至最后一个导流单元粉体经历了预热、预还原、还原的过程，从最后一个导流单元的出口，落入出料区；来自每个导流单元的气体和已被还原的物料粉尘在出料区中分离，粉尘落入出料区下端；随后，产品进入还原产品出料装置，气体从炉体气体出口输出；
5)气体出口输出的气体进入干燥塔除水，用循环风机使该路气体与补充的辅助气体汇合，作为辅助气使用。
进一步的，上述方法，因停产维护或更换原料需要调整运行参数时，竖炉、矿粉进料装置、还原产品出料装置、气体管道与气体处理装置用N2置换，充N2冷却至室温。
进一步的，上述方法，还原气体为H2、NH3和CO中的一种或多种气体，或上述气体和辅助气体的混合气；其中，辅助气体为不参与还原的N2；辅助气体的体积占混合气体积80％以下；原料铁精矿粉，粒度小于75微米，TFe≥60％，还原区温度为850-1200℃。
进一步的，上述方法，步骤5)中除水后的气体与补充的辅助气体汇合，经预热达到目标温度后，分配到需要辅助气的导流单元，由此完成反应后气体的循环利用；还原气体也经预热达到目标温度后，分配到需要还原气体的导流单元。
进一步的，上述方法，所述还原产品通过余热回收设备进行余热回收。
与现有工艺相比，本发明的优势在于：
1.本发明的系统可快速直接还原铁矿粉体，免烧结，实现短流程炼铁。
2.导流板式竖炉可在有限的空间内延长铁矿粉的滞留时间，增加粉体还原行程，降低炉体高度；
3.导流单元的侧壁及导流板分布进气通道，使粉体翻滚移动，避免粉体堆积不透气，不仅保证还原反应充分进行，而且减少还原气体与辅助气用量；
4.系统采纳集约结构：内置加热机构，直接补偿反应过程的热量消耗；炉体的出料区上部用于粉尘沉降，下部收集产品；
5.系统机构灵活，尤其炉内气体分布能够按照导流单元或功能区域进行自动化控制；
6.竖炉内第1单元的进气全部为辅助气，竖炉出料口设置辅助气入口，避免炉内气体泄漏，实现粉体还原过程的连续运行；
7.反应后排出的气体经净化后循环使用；
8.零污染、低能耗的绿色冶金化工过程；
9.基于导流板式气基竖炉的系统在应用上具有普适性，不仅适用于还原，还适用于多种焙烧过程。
附图说明
图1、实施例1中基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统的结构示意图。
图2、实施例3中基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统的结构示意图。
图3、实施例4中基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统的结构示意图。
图4、实施例5中基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统的结构示意图。
图5、实施例6中基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统的结构示意图。
1-导流板式气基竖炉，10-导流板，11-导流单元，12-导流单元入口，13-导流单元出口，19-出料区，2-物料入口，3-产品出口，31-辅助气入口，4-气体入口，41-还原气存储罐，42-还原气输入管道，44-气体输入管道，51-辅助气存储罐，52-辅助气输入管道，54-气体输出管道，6-气体出口，61-干燥塔，62-循环风机，63-除尘设备，71-电蓄热式加热装置，72-燃料蓄热加热装置，723-尾气净化设备，8-阀门。
具体实施方式
实施例1
一种基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统，见图1，包括：导流板式气基竖炉1、矿粉进料装置、还原产品出料装置、气体存储装置、气体处理装置、以及加热装置；
所述导流板式气基竖炉顶部设物料入口2，底部设产品出口3；竖炉内上半部由上至下设置数块一端与炉体侧壁连接的导流板10，导流板表面相对水平方向向下倾斜0°，相邻两块导流板交错排布，在除最底层以外的每块导流板的下表面以及炉顶内壁和炉体内侧壁设有数个气体入口4，并且炉体内侧壁的气体入口均位于对应导流板的上表面上方，炉顶内壁与最顶层的导流板之间以及两块相邻交错排布的导流板之间构成的半开放空间作为一个导流单元11，导流单元中的上块导流板与炉体侧壁之间留有的一段距离作为导流单元入口12，下块导流板与炉体侧壁之间留有的一段距离作为导流单元出口13，并且第一导流单元入口为物料入口，由第二个导流单元起始，每个导流单元中的上块导流板也是上一个导流单元的下块导流板，上一导流单元出口也是下一导流单元入口；在竖炉下半部的侧壁上设有气体出口6；
所述矿粉进料装置与竖炉的物料入口密封连接，还原产品出料装置与竖炉产品出口密封连接，气体存储装置与竖炉的各个气体入口通过气体输入管道44连接，气体处理装置与气体出口通过气体输出管道54连接；
所述加热装置设置于气体输入管道上或设置于竖炉内或同时设置于气体输入管道上和竖炉内。
进一步的，上述还原铁精矿粉的系统，所述导流板式气基竖炉上部的横截面为正方形或长方形，下部为倒锥体；炉内由上至下依次分为预热区、预还原区、还原区和出料区19；矿粉进料装置为密封进料仓；还原产品出料装置为密封出料仓；气体存储装置包括还原气存储罐41和辅助气存储罐51，分别通过还原气输入管道42和辅助气输入管道52与气体输入管道连接或者还原气输入管道和辅助气输入管道均作为气体输入管道与对应的气体入口连接；还原气输入管道、辅助气输入管道和气体输出管道上均设有阀门8，阀门用于控制进入每个导流单元的还原气和辅助气的比例和气体流量以及各个管道的开和关，使每个气体入口既可以仅通入还原气也可以仅通入辅助气也可以通入混合气；气体处理装置包括与气体出口通过气体输出管道连接的除尘设备63、与除尘设备通过管道连接的干燥塔61和通过管道与干燥塔连接的循环风机62，或者气体处理装置包括与气体出口通过气体输出管道连接的干燥塔和通过管道与干燥塔连接的循环风机以及设置于炉体内出料区上部的除尘设备，循环风机通过管道与辅助气输入管道连接。
进一步的，上述还原铁精矿粉的系统，阀门通过气体控制单元自动控制，加热装置通过控温单元自动控温；还原产品出料装置与余热回收设备连接。
进一步的，上述还原铁精矿粉的系统，在导流板式气基竖炉位于导流板下方的侧壁上设置横梁，用于支撑导流板并调整导流板角度。
进一步的，上述还原铁精矿粉的系统，炉体侧壁上设有数个检修炉门；气体入口为较小的孔或者细长的缝。
进一步的，上述还原铁精矿粉的系统，设置于炉内的加热装置为电蓄热式加热装置71，位于导流板底面或者位于炉内侧壁；设置于气体输入管路上的加热装置为燃料蓄热加热装置72或电蓄热式加热装置，并且燃料蓄热加热装置连接有尾气净化设备723。
进一步的，上述还原铁精矿粉的系统，系统中设有2座或2座以上导流板式气基竖炉，采用集成化建造。
进一步的，本实施例中的还原铁精矿粉的系统，导流板式气基竖炉产品出口得到的高温还原Fe，或者直接参与短流程炼钢，即：与铁素原料、造渣剂混合后送入电炉，通电熔炼炉内物料，熔炼至钢水成分合格后出钢、铸坯；或者进入熔融池内进行渣铁分离使铁形成铁坯。
实施例2
一种基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的方法，利用了实施例1的系统，包括如下步骤：
(1)所用原料铁精矿粉-200目占85％，TFe＝67.5％，输入还原气体为NH3，所用辅助气体为N2，导流单元35cm高，单元空间上方气体向下垂直吹入，侧壁气流沿出导流板面吹入。
(2)首次使用前，将炉体、矿粉进料装置、还原产品出料装置、气体管道与气体处理装置用N2置换。
(3)按原料铁精矿粉物理性质，设置8个导流单元，设置每个导流单元还原气和辅助气的气体流量以及比例，并设置预热区、预还原区和还原区的导流单元的数目；开启加热装置，控制预热区温度为900℃，炉内还原区温度为900℃，控制恒温运行，设定温度±10℃；加热装置用煤气为燃料。
(4)由矿粉进料装置将原料铁精矿粉加入竖炉，原料从竖炉入口即第一导流单元入口落至第一导流单元，单元空间上方气体向下吹入，侧壁气体沿出导流板面方向吹入，推动粉体翻腾、受热并移向第一导流单元出口方向，粉体达到第一导流单元出口并流出，进入第二导流单元，第一导流单元出口即第二导流单元入口，第二至第八个导流单元的粉体运动与第一导流单元的粉体运动类似，同样被气体推动翻腾、受热并移向下一导流单元，从第一至第八个导流单元粉体经历了预热、预还原、还原的过程，从第八个即最后一个导流单元的出口落入出料区，出料区上端具有除尘作用；来自8个导流单元的气体和已被还原的粉尘在出料区中分离，粉尘落入出料区下端，进入还原产品出料装置，气体从炉体气体出口输出；气体出口输出的气体进入干燥塔除水，用循环风机使该路气体与补充的辅助气体汇合，作为辅助气使用，进入气体输入管道上的加热装置，预热达到目标温度后，分配到需要辅助气的导流单元，由此完成反应后气体的循环利用；还原气体也进入气体输入管道上的加热装置，预热达到目标温度，分配到需要还原气体的导流单元。
理论上，第二次循环后，运行参数不变；炉内正压运行，炉内进气口处表观流化速度控制在0.4-4m/s；第一导流单元全部通入N2，第二至第四导流单元全部通入NH3，第六至第八导流单元全部通入竖炉内排出后循环使用的气体，在8个导流单元的空间中，控制总NH3占全部气体的体积百分比为30％～70％；还原产品进入熔融池内进行渣铁分离将铁形成铁坯。
(5)加入原料及排卸产品时，控制密封进料仓和密封出料仓的密封性。
(6)停产维护或更换原料需要调整运行参数时，竖炉、矿粉进料装置、还原产品出料装置、气体输入装置、气体输出装置及连接管道需用N2置换，充N2气冷却至室温。
实施例3
一种基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统，见图2。
输入还原气体为H2+CO，还原区温度为860±10℃，在竖炉出料口设置辅助气入口31，向炉内吹入N2，封堵炉内未反应的H2+CO，以避免气体从出料口溢出；第一导流单元向炉内吹入N2，封堵炉内未反应的H2+CO从进料口溢出，其他同实施例1。
实施例4
一种基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统，见图3。
所用原料铁精矿粉-300目占80％，TFe＝68.5％，输入还原气体为H2和N2的混合气；导流板倾斜放置，与水平面呈7°；导流单元上块导流板的最低点与下块导流板垂直水平面的距离大于15cm；竖炉包括7个导流单元；气体存储装置包括还原气存储罐和辅助气存储罐，分别通过还原气输入管道和辅助气输入管道与气体输入管道连接；H2与N2在进入气体入口之前混合，控制总H2占混合气的体积百分比为30％～70％，进气口处表观流化速度控制在0.3-3m/s；还原区温度为860±10℃，竖炉出料口得到的高温还原Fe，直接参与短流程炼钢；其他同实施例1。
实施例5
一种基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统，见图4。
所用加热装置仅为外置的燃料蓄热式加热装置；其他同实施例1。
实施例6
一种内置电蓄热式加热装置的气基竖炉的直接还原铁精矿粉的系统，见图5。
所用加热装置仅为内置电蓄热式加热装置；其他同实施例1。
Claims (10)
1.一种基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统，其特征在于，包括：导流板式气基竖炉、矿粉进料装置、还原产品出料装置、气体存储装置、气体处理装置、以及加热装置；
所述导流板式气基竖炉顶部设物料入口，底部设产品出口；竖炉内上半部由上至下设置数块一端与炉体侧壁连接的导流板，导流板表面相对水平方向向下倾斜0～20°，相邻两块导流板交错排布，在除最底层以外的每块导流板的下表面以及炉顶内壁和炉体内侧壁设有数个气体入口，并且炉体内侧壁的气体入口均位于对应导流板的上表面上方，炉顶内壁与最顶层的导流板之间以及两块相邻交错排布的导流板之间构成的半开放空间作为一个导流单元，导流单元中的上块导流板与炉体侧壁之间留有的一段距离作为导流单元入口，下块导流板与炉体侧壁之间留有的一段距离作为导流单元出口，并且第一导流单元入口为物料入口，由第二个导流单元起始，每个导流单元中的上块导流板也是上一个导流单元的下块导流板，上一导流单元出口也是下一导流单元入口；在竖炉下半部的侧壁上设有气体出口；
所述矿粉进料装置与竖炉的物料入口密封连接，还原产品出料装置与竖炉产品出口密封连接，气体存储装置与竖炉的各个气体入口通过气体输入管道连接，气体处理装置与气体出口通过气体输出管道连接；
所述加热装置设置于气体输入管道上或设置于竖炉内或同时设置于气体输入管道上和竖炉内。
2.根据权利要求1所述的基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统，其特征在于，所述导流板式气基竖炉上部的横截面为正方形或长方形，下部为倒锥体；炉内由上至下依次分为预热区、预还原区、还原区和出料区；矿粉进料装置为密封进料仓；还原产品出料装置为密封出料仓；气体存储装置包括还原气存储罐和辅助气存储罐，分别通过还原气输入管道和辅助气输入管道与气体输入管道连接或者还原气输入管道和辅助气输入管道均作为气体输入管道与对应的气体入口连接；气体输入管道上和气体输出管道上设有阀门，阀门用于控制进入每个导流单元的还原气和辅助气的比例、气体流量以及管道的开和关；气体处理装置包括与气体出口通过气体输出管道连接的除尘设备、与除尘设备通过管道连接的干燥塔和通过管道与干燥塔连接的循环风机，或者气体处理装置包括与气体出口通过气体输出管道连接的干燥塔和通过管道与干燥塔连接的循环风机以及设置于炉体内出料区上部的除尘设备，循环风机通过管道与辅助气输入管道连接。
3.根据权利要求1所述的基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统，其特征在于，阀门通过气体控制单元自动控制，加热装置通过控温单元自动控温；还原产品出料装置与余热回收设备连接。
4.根据权利要求1所述的基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统，其特征在于，在导流板式气基竖炉位于导流板下方的侧壁上设置横梁，用于支撑导流板并调整导流板角度；炉体侧壁上设有数个检修炉门；气体入口为孔或者缝；竖炉内靠近物料入口和产品出口处分别设有封堵气吹气口。
5.根据权利要求1所述的基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统，其特征在于，设置于炉内的加热装置为电蓄热式加热装置，位于导流板底面或者位于炉内侧壁；设置于气体输入管路上的加热装置为燃料蓄热加热装置或电蓄热式加热装置。
6.根据权利要求1所述的基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统，其特征在于，系统中设有2座或2座以上导流板式气基竖炉，采用集成化建造。
7.根据权利要求1所述的基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统，其特征在于，导流板式气基竖炉产品出口得到的高温还原Fe，直接参与短流程炼钢，或者进入熔融池内进行渣铁分离使铁形成铁坯。
8.一种基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的方法，利用了权利要求1～7任意一项权利要求所述的系统，其特征在于，包括如下步骤：
1)导流板式气基竖炉开炉之前，将炉体、矿粉进料装置、还原产品出料装置、气体管道与气体处理装置用N2置换；
2)根据原料铁精矿粉物理性质，设置每个导流单元还原气和辅助气的气体流量以及比例，并设置预热区、预还原区和还原区的导流单元的数目；开启加热装置，将炉内还原区加热至850-1200℃，控制恒温运行，温度±10℃；
3)开启气体输入管道和气体输出管道上的阀门，向炉内通气，炉内正压运行，炉内进气口处表观流化速度控制在0.3-5m/s；
4)将原料铁精矿粉加入竖炉，原料从竖炉入口即第一导流单元入口落至第一导流单元内，单元空间上方气体向下吹入，侧壁气体沿出导流板面方向吹入，推动粉体翻腾、受热并移向第一导流单元出口方向，粉体达到第一导流单元出口并流出，进入第二导流单元，第一导流单元出口即第二导流单元入口，第二至最后一个导流单元的粉体运动与第一导流单元的粉体运动类似，同样被气体推动翻腾、受热并移向下一导流单元，从第一至最后一个导流单元粉体经历了预热、预还原、还原的过程，然后从最后一个导流单元的出口，落入出料区；来自每个导流单元的气体和已被还原的物料粉尘在出料区中分离，粉尘落入出料区下端；随后，产品进入还原产品出料装置，气体从炉体气体出口输出；
5)气体出口输出的气体进入干燥塔除水，用循环风机使该路气体与补充的辅助气体汇合，作为辅助气使用。
9.根据权利要求8所述的基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的方法，其特征在于，还原气体为H2、NH3和CO中的一种或多种气体，或上述气体和辅助气体的混合气；其中，辅助气体为不参与还原的N2；辅助气体的体积占混合气体积80％以下；原料铁精矿粉，粒度小于75微米，TFe≥60％，还原区温度为850-1200℃。
10.根据权利要求8所述的基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的方法，其特征在于，步骤5)中除水后的气体与补充的辅助气体汇合，经预热达到目标温度后，分配到需要辅助气的导流单元，由此完成反应后气体的循环利用；还原气体也经预热达到目标温度后，分配到需要还原气体的导流单元；还原产品通过余热回收设备进行余热回收。
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|---|---|---|---|
| CN202311073768.7A CN117128773A (zh) | 2023-08-24 | 2023-08-24 | 一种基于导流板式气基竖炉的还原铁精矿粉的系统和方法 |
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Cited By (1)
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| WO2025158891A1 (ja) * | 2024-01-24 | 2025-07-31 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 直接還元炉の操業方法および還元鉄の製造方法 |
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- 2023-08-24 CN CN202311073768.7A patent/CN117128773A/zh active Pending
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| WO2025158891A1 (ja) * | 2024-01-24 | 2025-07-31 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 直接還元炉の操業方法および還元鉄の製造方法 |
| JP7736229B1 (ja) * | 2024-01-24 | 2025-09-09 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 直接還元炉の操業方法および還元鉄の製造方法 |
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