專利名稱：用碳質(zhì)固態(tài)還原劑直接還原含氧化鐵原料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以碳質(zhì)固態(tài)還原劑直接還原含氧化鐵原料的方法，其中在設(shè)有膨脹式流化床、被供以碳質(zhì)固態(tài)還原劑和流化氣體、在弱還原性條件下工作、而且氣體在其滯留的時(shí)間短得使還原勢所產(chǎn)生的還原達(dá)到FeO價(jià)態(tài)或低于FeO價(jià)態(tài)的第一流化床容器中，將含有氧化鐵的原料還原，將從設(shè)有膨脹式流化床的第一流化床容器中排出的氣-固懸浮體供入設(shè)有膨脹式流化床的第二流化床容器，將高還原性氣體作為流化氣體供入第二流化床容器。將強(qiáng)還原性廢氣和大部所產(chǎn)生的焦化碳素物從第二流化床上部排出，將焦化碳素物從廢氣中分離出來，并使之返回第一流化床容器，將剩下的廢氣提純，從中除去CO2，爾后將一部分所述氣體作為高還原性流化氣體循環(huán)到第二流化床容器中，將具有50-80%金屬化程度的被還原物和剩余的焦化碳素物一起從第二流化床容器的下部排出，以成倍于將含氧化鐵的原料供入第一流化床容器的速度，將返回第一流化床的焦化碳素物進(jìn)行循環(huán)，并使從第一流化床容器輸入到第二流化床容器的懸浮體的含熱量，足以向第二流化床容器提供其中消耗所需的熱量。
在采礦和處理貧鐵礦石時(shí)，得到的細(xì)顆粒礦石量不斷增加。這樣的細(xì)顆粒礦石可在低于其熔融溫度下，以在高度良好的傳熱傳質(zhì)條件下進(jìn)行的特殊的流化床工藝來直接還原。在用碳質(zhì)固態(tài)還原劑進(jìn)行直接還原時(shí)，必須順次進(jìn)行下列不同的過程加熱礦石與煤，低溫焦化煤，氣化煤，還原礦石，以及必要時(shí)冷卻終產(chǎn)品。
歐洲專利申請(qǐng)公開說明書EP 255，180公開了上文中先提及的那種在兩個(gè)串聯(lián)流化床容器中直接還原含氧化鐵細(xì)顆粒原料的方法。在其較佳實(shí)施方案中，懸浮體從第一流化床容器流入第二流化床容器的入口溫度，比氣-固懸浮體從第二流化床容器上部排出時(shí)的溫度高出30-80℃，而且焦化碳素物以10-50倍于含氧化鐵原料進(jìn)料速度的速度進(jìn)行循環(huán);使焦化碳素物從已由第二流化床容器下部排出的物料中分離出來，至少將一部分所述被分離出來的物質(zhì)循環(huán)到第一流化床容器中;在含氧化鐵的原料被輸?shù)降谝涣骰踩萜髦埃脕碜缘诙骰踩萜鞯母哌€原性氣體將其預(yù)熱;在熔融反應(yīng)器中，使來自第二流化床容器的被還原物完全還原并熔融，同時(shí)將從熔融反應(yīng)器中排出的廢氣供入第二流化床容器，作為高還原性氣體;而且將部分已分離出來的焦化碳素物加到熔融反應(yīng)器中。該方法的優(yōu)點(diǎn)是，在流化床中以碳質(zhì)固態(tài)還原劑進(jìn)行直接還原時(shí)，避免了過熱點(diǎn)和形成結(jié)殼，尤其是在輸入含氧氣體的噴嘴處，而且流化床中的還原可以毫無故障地進(jìn)行。在被供以含氧氣體，以產(chǎn)生所需熱量的第一流化床容器中，實(shí)際上沒有金屬鐵。從而，避免了金屬鐵的再氧化和噴嘴上的過熱點(diǎn)。在不供以含氧氣體的第二流化床容器中，這樣的再氧化和過熱點(diǎn)也能夠被避免。也避免了金屬鐵從第二流化床容器循環(huán)到第一流化床容器。
本發(fā)明的目的是，將上述直接還原方法對(duì)原始能量的需求降至最小程度，允許該方法作為熱自足過程進(jìn)行，或者靠供給低等級(jí)外部熱量，例如低壓水蒸汽來進(jìn)行并避免在該方法中產(chǎn)生過剩的能量。此外，所得產(chǎn)品的質(zhì)量將得到改善。
在上文中先述及的方法中，上述目的可根據(jù)本發(fā)明來實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明中，被還原物在熔融反應(yīng)器中完全還原并熔融，通過將氧含量至少為50%(體積)的含氧氣體吹到熔融物表面上，以產(chǎn)生含40-70%(體積)CO2+H2O(不計(jì)氮)的混合氣體，使從熔融物中釋放出的氣體直接在熔融物上方后燃燒(afterburnt)，使后燃燒所發(fā)生的熱量充分傳遞給熔融物，并通過由供給含氧氣體進(jìn)行的第二次后燃燒，將部分后燃燒過的混合氣體完全后燃燒。
“膨脹式流化床(expanded fluidized bed)”這一詞所述及的是高度膨脹的流化床，它們以超過固體顆粒極限沉降速度(固體顆粒保持懸浮的最低速度)的氣體速度來操作。與靠明顯的密度差將密集相同上覆氣體空間隔開的“傳統(tǒng)”流化床相比，膨脹式流化床的不同之處在于，其中有不具明確邊界的分布狀態(tài)。在密集相和上覆粉塵空間之間不存在密度差(density step)，但反應(yīng)器中固體物的濃度從下至上不斷降低。氣-固懸浮體由反應(yīng)器頂部排出。由弗勞德(Froude)準(zhǔn)數(shù)和阿基米德(Archimedeo)準(zhǔn)數(shù)確定的操作條件，表明了下列范圍0.1≤3/4×Fr2× (ρg)/(ρg-ρg) ≤10且0.01≤Ar≤100其中Ar＝ (dk3×g(ρk-ρk))/(ρg×V2)Fr2= (u2)/(g×dk)u＝相對(duì)氣體速度，單位為m/sAr＝阿基米德準(zhǔn)數(shù)Fr＝佛羅德準(zhǔn)數(shù)ρg＝固體顆粒密度，單位為kg/m3dk＝形顆粒直往，單位為mv＝動(dòng)力學(xué)粘度，單位為m2/sg＝重力加速度，單位為m/s2碳素物可由無煙煤至褐煤的任何煤、碳素礦物質(zhì)及室溫下為固體的廢物，例如油頁巖、石油焦或洗煤殘?jiān)M成。供給第一流化床容器的含氧氣體，以氧或富氧空氣為佳。氣體在第一流化床容器中的滯留時(shí)間為0.5-30秒，取決于所選用的反應(yīng)器高度。在上面所提及的極限范圍內(nèi)，也可通過控制氣體的速度來調(diào)節(jié)滯留時(shí)間。含氧化鐵原料在第一流化床中的滯留時(shí)間為0.2-1.5分鐘。第一流化床容器中的平均固體物含量為100-300kg/m2空爐面積。含有游離氧的氣體不供入第二流化床容器。在第二流化床容器中，氣體的滯留時(shí)間大于3秒，含氧化鐵原料的滯留時(shí)間為15-40分鐘。因此之故，第二反應(yīng)器要高于第一反應(yīng)器。第二流化床容器下部中，自第一流化床容器來的氣-固懸浮體的進(jìn)口下面，固體物平均含量為300-600kg/m2空爐面積，第二流化床容器上部中，固體物平均含量為50-200kg/m2。氣-固懸浮體在至少高于高還原性流化氣體進(jìn)口1m的高度上，至多不超過爐高30%的高度上，供入第二流化床容器。如果采用所述的操作條件，則焦化碳素物和被還原的含鐵物料會(huì)在第二流化床容器中被有效地分開。第二反應(yīng)器中所需的熱量，由來自第一反應(yīng)器的氣-固懸浮體供給，而且大部分所述熱量由作為熱載體的焦化碳素物供給。因此之故，第一流化床容器中的溫度，被控制高于離開第二流化床容器的氣-固懸浮體的溫度。第一流化床容器中為此所需的過熱，與焦化碳素物的循環(huán)速度有關(guān)。視焦化碳素物的反應(yīng)活性而定，該流化床容器中的溫度在850-1100℃范圍內(nèi)。還原產(chǎn)物從第二流化床容器的下部取出，其中夾帶有一定比例的焦化碳素物。各流化床容器均可在實(shí)際上不高于大氣壓或不超過大氣壓20巴的壓力下操作。將來自第二流化床容器的部分廢氣從循環(huán)中分離出來，并用作再加熱循環(huán)氣體的燃燒氣體。將含氧氣體經(jīng)噴嘴吹到熔融物表面，以將自熔融物中釋出的氣體后燃燒，所述諸噴嘴安置于熔融反應(yīng)器側(cè)壁上，并以斜對(duì)著熔融物表面為佳，以使氣流射到熔融物表面上。50%以上，更好是70%以上由第一次后燃燒產(chǎn)生的熱量被傳遞給熔融物。第二次后燃燒以供空氣來進(jìn)行為宜。未傳遞給熔融物的熱量包含在出自熔融反應(yīng)器的廢氣中，最好將其用來產(chǎn)生水蒸汽。產(chǎn)生的水蒸汽可理想地用來洗除CO2。
所述處理的優(yōu)點(diǎn)在于，就氣流而論，諸流化床容器中的還原系統(tǒng)和熔融反應(yīng)器中的處理系統(tǒng)可各自分別操作。因此，有可能最佳地操作這兩個(gè)系統(tǒng)。用碳素物產(chǎn)生的全部熱量，都最佳地用于這些系統(tǒng)，而且無需排出多余的能量。對(duì)原始能量的需求被保持在最佳的下限值。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，第二次后燃燒用注入的含氧氣體在熔融反應(yīng)器上部進(jìn)行。第二次后燃燒所需的含氧氣體，特別是空氣，要如此地注入熔融反應(yīng)器的上部，以使第二次后燃燒在其中進(jìn)行完全。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，第二次后燃燒在熔融反應(yīng)器外部的一個(gè)相連的燃燒室中進(jìn)行。
在本文先頭所述的方法中，本發(fā)明的目的可用另一種辦法來實(shí)現(xiàn)，其中將從第二流化床容器下部排出的物料，供入第二流化床容器，將出自第二流化床容器的廢氣提純并從中除去CO2，隨后將一部分所述廢氣作為流化氣體供入第三流化床容器，將出自第三流化床容器的廢氣作為二次氣體供入第二流化床容器的下部，在第三流化床容器中，將從第二流化床容器排出的物料進(jìn)一步還原，使其金屬化程度達(dá)95%，并將被還原物從第三流化床容器中排出。洗除CO2后循環(huán)使用的流化氣體，其中10-20%被供入第一流化床容器，35-60%被供入第二流化床容器，25-45%被供入第三流化床容器。第二流化床容器下部接受來自第三流化床容器的廢氣，用作二次氣體，而且第二流化床容器下部的高度占第二流化床反應(yīng)器總高度的30%以下。
除了上文中所述的優(yōu)點(diǎn)以外，上述處理還提供的優(yōu)點(diǎn)是，高度還原條件下的還原分兩步進(jìn)行，從而逆流操作的結(jié)果使還原氣體的利用率大大提高。金屬化程度提高，且氣體的利用率并不降低。
根據(jù)另一個(gè)特點(diǎn)，來自第三流化床容器的被還原物在熔融反應(yīng)器中被完全還原并熔融，從熔融物中釋出的氣體直接在熔融物上方后燃燒，在上述后燃燒中，至少含有50%(體積)氧氣的含氧氣體被吹到熔融物表面上，產(chǎn)生含40-70%(體積)CO2+H2O(不計(jì)氮)的混合氣體，后燃燒所產(chǎn)生的熱被充分傳遞給熔融物，并在第二次后燃燒中，經(jīng)供以含氧氣體而將部分后燃燒的混合氣體完全后燃燒。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，第二次后燃燒是通過注入含氧氣體，在熔融反應(yīng)器的上部進(jìn)行。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，第二次后燃燒在熔融反應(yīng)器之外進(jìn)行。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，剩余的焦化碳素物以高溫分離法從已由第二流化床容器下部排出的被還原物中除去，控制剩余下來的被還原物中碳含量，使之不超過5%(重量)，然后熱態(tài)成型被還原物。高溫分離可用篩分、風(fēng)分或磁分法在600及800℃之間的溫度下進(jìn)行。成型通過壓塊或通過軋成帶狀來進(jìn)行，隨后加以粉碎。所生產(chǎn)的成型件具有高穩(wěn)定性。成型件可予出售，或者可予以熔融，例如電爐熔融。
在上文中先予述及的方法中，本發(fā)明的目的可用另一種方法來實(shí)現(xiàn)，其中，在高溫下用篩分法，將剩余的碳素物從已由第二流化床容器下部排出的被還原物中除去，控制剩余被還原物中的碳含量不超過5%(重量)，然后將被還原物熱態(tài)成型。
上述處理所提供的優(yōu)點(diǎn)是，所得產(chǎn)品的進(jìn)一步加工性能得以提高。此外，由于避免了再氧化和粉化的危險(xiǎn)，產(chǎn)品更加適于運(yùn)輸或貯存。
下面用附圖和一個(gè)實(shí)施例來更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。


圖1是在兩個(gè)流化床容器和一個(gè)隨后進(jìn)行熔融態(tài)還原和后燃燒用的熔融反應(yīng)器中進(jìn)行處理的流程圖。
圖2是在三個(gè)流化床容器和一個(gè)隨后進(jìn)行熔融態(tài)還原和后燃燒用的熔融反應(yīng)器中進(jìn)行處理的流程圖。
根據(jù)附圖，礦石經(jīng)由管線2供入第一流化床容器1。礦石已在懸浮式換熱器(未示出)預(yù)熱過。煤、氧氣和流化氣體分別經(jīng)管線3、4和5供入第一流化床容器。第二流化床容器7經(jīng)管線6被供以來自第一流化床容器1頂部的氣-固懸浮體，并經(jīng)管線8供以流化氣體。含有大量焦化碳素物的氣-固懸浮體從第二流化床容器頂部經(jīng)由管線9供入旋風(fēng)分離器10。
經(jīng)由旋風(fēng)分離器10分離出來的固體物，經(jīng)由管線11循環(huán)到流化床容器1。從旋風(fēng)分離器10出來的廢氣，經(jīng)由管線12輸?shù)礁鲬覓焓綋Q熱器(未示出)，并用來預(yù)熱礦石。水經(jīng)由管線14輸入余熱鍋爐13，蒸汽由該鍋爐經(jīng)管線15排出。從余熱鍋爐13排出的冷卻廢氣，經(jīng)由管線16輸入氣體純化器17，分離出來的粉塵經(jīng)由管線18從該純化器從排出，而凈化后的廢氣則通過管線19排出。CO2在一個(gè)CO2洗除器20中從廢氣中除去。在CO2洗除器之前，須將該氣體冷卻(未示出)，以使水蒸汽冷凝。
被洗滌液吸收的CO2在解吸器21中釋放出來，該解吸器經(jīng)由管線22供以水蒸汽，同時(shí)CO2經(jīng)由管線23從中排出。洗除器20和解吸器21之間的連接，僅示意示出。已除去CO2的高還原性氣體，經(jīng)由管線24供入再熱器25，該再熱器經(jīng)管線26供以來自管線19的廢氣的分流，并經(jīng)由管線27供以燃燒用空氣。來自管線26的氣體的分離經(jīng)由管線26a被供入氧氣發(fā)生器(未示出)。已予再熱的高還原性氣體，經(jīng)由管線5和8供入流化床容器1和7，用作流化氣體。來自再熱器25的燃?xì)饨?jīng)管線28導(dǎo)入煙囪。被還原物和部分焦化碳素物，經(jīng)管線29從流化床容器7排出。
按照?qǐng)D2所示，來自第二流化床容器7的被還原物被供入第三流化床容器30，該流化床容器經(jīng)管線31供以用作流化氣體的高還原性氣體。已被進(jìn)一步還原的物料經(jīng)管線32排出。廢氣經(jīng)管線33供入第二流化床容器7，用作二次氣體。
按圖1所示已經(jīng)管線29排出的被還原物和按圖2所示已進(jìn)一步還原并經(jīng)管線32排出的被還原物，都經(jīng)由管線34裝入熔融反應(yīng)器35。氧氣經(jīng)噴嘴36及焦化的煤經(jīng)噴嘴37，從熔融反應(yīng)器35底部吹入熔融物中。渣經(jīng)管線38而鐵水經(jīng)管線39排出。氧氣經(jīng)噴嘴40吹到熔融物表面上，以對(duì)釋自熔池的氣體進(jìn)行第一次后燃燒，所述噴嘴斜對(duì)著熔融物表面。為進(jìn)行第二次后燃燒起見，將空氣經(jīng)噴嘴41吹入熔融反應(yīng)器上部。廢氣經(jīng)管線42供入換熱器43，該換熱器經(jīng)管線44供以水，而水蒸汽經(jīng)管線45排出該換熱器。出自換熱器43的已冷卻廢氣，經(jīng)管線46供入氣體凈化器47，分離出的粉塵經(jīng)48從該凈化器中排出。凈化后的廢氣經(jīng)管線49導(dǎo)入煙囪。
實(shí)施例所有標(biāo)號(hào)均與圖2有關(guān)。
鐵礦石分兩步在懸浮式換熱器中，預(yù)熱到820℃。
工藝位置2礦石，78，400kg/h工藝位置29預(yù)還原到還原程度為75%的礦石，58，200kg/h;950℃焦化的煤，5，900kg/h工藝位置38CaO/SiO2比為1.2的渣，6，300kg/h工藝位置39含碳2.4%的1550℃熱金屬，52，100kg/h工藝位置3含1%H2O的煤，粒度＜5mm，27，500kg/h工藝位置4含99.5% O2的氧氣，10，300sm3(標(biāo)準(zhǔn)立方米)/h工藝位置12由47%CO、19%CO2、18%H2、13%H2O、0.5%CH4、3%N2組成的560℃混合氣體，101，000sm3/h工藝位置1975，2，00sm3/h工藝位置2615，000sm3/h工藝位置5含1%CO2的750℃煤氣，8，000sm3/h工藝位置8含1%CO2的750℃煤氣，31，800sm3/h工藝位置31含1%CO2的750℃煤氣，20，000sm3/h工藝位置35含99.5% O2的氧氣，5，800sm3/h第一次后燃燒CO2/(CO+CO2)＝50%工藝位置41空氣，15，000sm3/h工藝位置42廢氣，17，000sm3/h工藝位置155巴水蒸汽，24，000kg/h工藝位置455巴水蒸汽，36，000kg/h工藝位置225巴水蒸汽，61，000kg/h工藝位置23CO2，15，200sm3/h
權(quán)利要求
1.一種以碳質(zhì)固態(tài)還原劑直接還原含氧化鐵原料的方法，其中在設(shè)有一個(gè)膨脹式流化床、被供以碳質(zhì)固態(tài)還原劑和流化氣體、在弱還原性條件下工作、而且氣體在其中滯留的時(shí)間短得使還原勢所產(chǎn)生的還原達(dá)到FeO價(jià)態(tài)或低于FeO價(jià)態(tài)的第一流化床容器中，將含有氧化鐵的原料還原，將從設(shè)有膨脹式流化床的第一流化床容器中排出的氣-固懸浮體供入設(shè)有膨脹式流化床的第二流化床容器，將高還原性氣體作為流化氣體供入第二流化床容器，將廢氣和大部分所產(chǎn)生的焦化碳素物從第二流化床上部排出，將焦化碳素物從上述廢氣中分離出來并使之返回第一流化床容器，將剩下的廢氣提純，從中除去CO2，爾后將一部分所述氣體作為高還原性流化氣體循環(huán)到第二流化床容器中，將具有50-80%金屬化程度的被還原物料和剩余的焦化碳素物一起從第二流化床容器的下部排出，以成倍于將含氧化鐵原料供入第一流化床容器的速度，將返回第一流化床容器的焦化碳素物進(jìn)行循環(huán)，并使從第一流化床容器輸?shù)降诙骰踩萜鞯膽腋◇w的含熱量，足以向第二流化床容器提供其中消耗所需的熱量，其特征在于，使被還原物料在熔融反應(yīng)器中完全還原并熔融，將氧含量至少為50%(體積)的含氧氣體吹到熔融物上，使熔融物中釋出的氣體直接在熔融物上方后燃燒，產(chǎn)生含40-70%(體積)CO2+H2O的混合氣(不計(jì)氮)，將后燃燒所產(chǎn)生的熱充分地傳遞給熔融物，借助通過供給含氧氣體進(jìn)行的第二次后燃燒，使部分后燃燒的混合氣體完全后燃燒。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第二次后燃燒借助所注入的含氧氣體，在熔融反應(yīng)器上部進(jìn)行。
3.權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，第二次后燃燒在熔融反應(yīng)器之外進(jìn)行。
4.一種以碳質(zhì)固態(tài)還原劑直接還原含氧化鐵原料的方法，其中在設(shè)有一個(gè)膨脹式流化床、被供以碳質(zhì)固態(tài)還原劑和流化氣體、在弱還原性條件下工作、而且氣體在其中滯留的時(shí)間短得使還原勢所產(chǎn)生的還原達(dá)到FeO價(jià)態(tài)或低于FeO價(jià)態(tài)的第一流化床容器中，將含有氧化鐵的原料還原，將從設(shè)有膨脹式流化床的第一流化床器中排出的氣-固懸浮體供入設(shè)有膨脹式流化床的第二流化床容器，將高還原性氣體作為流化氣體供入第二流化床容器，將廢氣和大部分所產(chǎn)生的焦化碳素物從第二流化床上部排出，將焦化碳素物由上述廢氣中分離出來，并使之返回第一流化床容器，將剩下的廢氣提純，從其中除去CO2，爾后將一部分所述氣體作為高還原性流化氣體循環(huán)到第二流化床容器中，將具有50-80%金屬化程度的被還原物料和剩余的焦化碳素物一起從第二流化床容器的下部排出，以成倍于將含氧化鐵原料供入第一流化床容器的速度，將返回第一流化床的焦化碳素物進(jìn)行循環(huán)，并使從第一流化床容器輸入第二流化床容器的懸浮體的含熱量，足以向第二流化床容器提供其中消耗所需的熱量，其特征在于，將從第二流化床容器下部排出的物料供入第三流化床容器，將從第二流化床容器中排出的廢氣提純，并從中除去CO2，爾后將一部分所述廢氣作為流化氣體供入第三流化床容器，將從第三流化床容器排出的廢氣作為二次氣體供入第二流化床容器的下部，將從第二流化床容器中排出的物料，在第三流化床容器中進(jìn)一步還原，使之金屬化程度高達(dá)95%，并且從第三流化床容器中回收所還原的物質(zhì)。
5.權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在一個(gè)熔融反應(yīng)器中，將來自第三流化床容器的已還原物料完全還原并熔融，將從熔融物中釋出的氣體直接在熔融物上方后燃燒，其中將含至少50%(體積)氧的含氧氣體吹到熔融物上，產(chǎn)生含40-70%(體積)CO2+H2O的混合氣體(不計(jì)氮)，將后燃燒所產(chǎn)生的熱充分傳遞給熔融物，使部分后燃燒的混合氣體在第二次后燃燒中，通過供以含氧氣體完全后燃燒。
6.權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，在熔融反應(yīng)器的上部，借助注入含氧氣體來進(jìn)行第二次后燃燒。
7.權(quán)利要求4至6中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，第二次后燃燒在熔融反應(yīng)器之外進(jìn)行。
8.權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將剩余的焦化碳素物通過高溫分離，從已由第二流化床容器下部排出的被還原物中除去，控制剩留物的碳含量不超過5%(重量)，然后在熱態(tài)下將被還原物成型。
9.一種以碳質(zhì)固態(tài)還原劑直接還原含氧化鐵原料的方法，其中在設(shè)有一個(gè)膨脹式流化床、被供以碳質(zhì)固態(tài)還原劑和流化氣體、在弱還原性條件下工作、而且氣體在其中滯留的時(shí)間短得使還原勢所產(chǎn)生的還原達(dá)到FeO價(jià)態(tài)或低于FeO價(jià)態(tài)的第一流化床容器中，將含有氧化鐵的原料還原，將從設(shè)有膨脹式流化床的第一流化床容器中，將含有氧化鐵的原料還原，將從設(shè)有膨脹式流化床的第一流化床容器中排出的氣-固懸浮體供入設(shè)有膨脹流化床的第二流化床容器，將廢氣和大部分所產(chǎn)生的焦化碳素物從第二流化床上部排出，將焦化碳素物由上述廢氣分離出來，并使之返回第一流化床容器，將剩下的廢氣提純，從中除去CO2，爾后將一部分所述氣體作為高還原性流化氣體循環(huán)到第二流化床容器中，將具有50-80%金屬化程度的被還原物料和剩余的焦化碳素物一起從第二流化床容器的下部排出，以成倍于將含氧化鐵原料供入第一流化床容器的速度，將返回第一流化床的碳化碳素物進(jìn)行循環(huán)，并使從第一流化床容器輸入第二流化床容器的懸浮體的含熱量，足以向第二流化床容器提供其中消耗所需的熱量，其特征在于，在高溫下用篩分法將剩余的碳素物從已由第二流化床容器下部排出的被還原物中除去，控制剩留物的碳含量不超過5%(重量)，然后熱態(tài)將被還原物成型。
全文摘要
在設(shè)有膨脹式流化床的第一流化床容器中，將含氧化鐵的原料，還原成FeO價(jià)態(tài)或更低的價(jià)態(tài)；在類似的第二流化床容器中，將從第一流化床容器中排出的氣-固懸浮體部分地還原成金屬鐵，從其中排出的氣-固懸浮體中，分離出焦化碳素物，并將其循環(huán)到第一流化床容器中；將第二流化床容器中排出的50—80％金屬化的被還原物和剩余的焦化碳素物在熔融反應(yīng)器中完全還原并熔融。向熔融物表面吹含氧氣體，使從熔融物中釋出的氣體后燃燒，由此產(chǎn)生的熱充分傳遞給熔融物。
文檔編號(hào)C21B13/14GK1093412SQ9410230
公開日1994年10月12日 申請(qǐng)日期1994年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月10日
發(fā)明者沃爾夫?qū)げ祭咨? 馬丁·赫希, 伯恩特·科斯特斯, 弗里茨·羅斯 申請(qǐng)人:金屬股份公司