[其他]直接還原原料中氧化鐵的方法

在審

• 申請號: 101985000006200
• 申請日: 1985-08-15
• 公開（公告）號: CN85106200B
• 公開（公告）日: 1987-03-25
• 發明（設計）人: 赫爾曼·施奈德;康斯坦丁·米利奧尼斯;赫爾曼·林茨
• 申請（專利權）人: 沃斯特-阿爾派因股份公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 陶令靄

本發明利用氣化氣體直接還原原料中氧化鐵，該氣化氣體是在氣化器中產生，使碳在一種添加了硫接受體之流化床內與氧反應，如有必要，加用蒸汽及進一步添加助熔劑；此氣化氣體經分離其中載有的固體顆粒之后，輸入一種直接還原之豎式爐內，而將含有二氧化碳濃度的、從豎式還原爐中出來的爐頂氣體重新循環至流化床區域，在氣化器中除去爐渣，而從氣化氣體中分離出來的固體顆粒和煤粉之混合物經壓縮的爐頂氣體，將之循環進入氣化器中。

本發明敘述一種利用氣化氣體來直接還原原料中之氧化鐵的方法，該氣化氣體是在氣化器里產生的，使碳在一種添加了硫接受體之流化床內與氧反應，而如果需要的話，加用蒸氣，此氣化氣體經過分離其中載帶的固體顆粒之后，隨即供入一種直接還原的豎式爐內，而至少將由該直接還原之豎式爐回收得來之爐頂氣體中之一部分氣體，經過洗塵之后，將其壓縮，再循環通入氣化器內。

這種類型之工藝過程敘述于美國專利第4，260，412號，其中敘述：已經被粉碎成粒度足夠小的煤粒（小于10mm較好）是在氣化器內，在流化床形成的情況下與蒸汽和氧反應。反應溫度低于爐渣之熔化溫度;爐渣或灰粒以粘結的固體形式脫離流化床，同時必須利用一種復雜的卸料系統將這些渣滓從反應器中除去。另外，為了保持滿意的灰稠度，需要一種很精確的溫度調節器。

豎式還原爐中所產生的爐頂氣體，經過一個還原車間之洗塵、冷卻和除掉酸性氣體（例如二氧化碳和硫化氫）之后，至少部分循環通入氣化器內。廢掉酸性氣體。另一部分已脫氧之爐頂氣體，經過再（加）熱之后，循環通入直接還原的豎式爐內。

爐頂氣體除二氧化碳的過程中，質量和熱平衡的效果是相反的，因為那些尚未用作還原作用的個別量的煤和氧氣必須再供入氣化器內。而且，在除酸氣的裝置中，需要用蒸氣或任一種其他的熱源來使洗液再生。

本發明的目的是為了避免這些不利因素和困難，提供一種初始分類的方法，此法提高了操作溫度，同時使所提供的煤和氧得到更好的使用。本發明進一步的目的是滿足經濟利益，本發明不需要將煤研碎成特別小的顆粒，可以以細粒和粗粒的形式使用，可以充分地輸送。

依據本發明之初始分類的方法，可以使預定的目的得到成功，在此方法中，

一當細顆粒從煤中分離出來時，應使硫接收體以及必要時進一步添加之助熔劑以與形成流化床之氣體并流和/或逆流的方式輸入，

一將含有二氧化碳濃度為15-30%的，溫度為80-800℃之從豎式還原爐出來的爐頂氣體，從氣化器的壁側重新循環通入流化床的區域內，該區的溫度至少維持在1，150℃，

一爐渣，在氣化器普遍的溫度下是處于熔融狀態的，其中含有爐灰和硫化物，在浸液的形式下聚集，所以可以在氣化器之底部附近安裝一個開關，用以除去爐渣，而

一從氣化氣體中分離出來的固體顆粒與煤灰混合而形成尺寸大于3mm之顆粒，將其循環通入浴渣表面之上的氣化器之底部區域。

就已知的方法來說，是將粒狀的硫接受體和煤一起通入氣化器較低之部位。借助這種類型的通入方法，此硫不能充分有效地從所形成的氣化氣體中除去。例如，可以用石灰石、煅石灰、消石灰和白云石等作為硫接受體。為了控制所形成的浴渣的成份和含量，可以加入如沙和/或氟化石等作為輔助的助熔劑。

按照本發明之方法，此氣化氣至少在950℃以上離開氣化器，其中之硫含量小于50ppm，而其還原程度R＝H₂O+CO/H₂O+CO₂，在15至30之間。

從直接還原的豎式爐中得來的循環的爐頂氣體，含有水和CO₂。在氣化器里，一部分二氧化碳被還原成一氧化碳，水份使氣化氣中之氫份增加，隨之降低了氧氣的供應量。

相對地講，用來生產氣化氣體之煤份，其顆粒的尺寸在3-25mm之間為宜，煤粒是從氣化器的頂部通入。由于氣化器內的溫度普遍地高，使粗煤粒可以發生瞬間的爆裂。所得的煤粒的大小，符合它們摻入流化床中的煤的尺寸。