[發明專利]使用核反應堆的還原鐵制備裝置及使用該裝置的還原鐵制備方法

無效

• 申請號: 201180063301.3
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN103282520A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 鄭俊陽;崔鎮植;金城演;康泰旭;金熙原
• 申請（專利權）人: POSCO公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 吳曉萍;鐘守期

技術領域

本發明涉及一種通過流化床（流態化）還原爐制備還原鐵的方法，更詳細地，使用核反應堆的還原鐵制備裝置及使用該裝置的還原鐵制備方法。

背景技術

鋼鐵產業是向汽車、造船、家電、建筑等的全部產業提供基礎材料的核心中間產業，是伴隨人類發展的產業中歷史最悠久的產業之一。在起到鋼鐵產業的中樞作用的鋼鐵廠，首先采用作為原料的鐵礦石和煤炭制備熔融狀態的生鐵的鐵水，之后由此制備鋼而供應到各需要部門。

目前，作為制備鐵水的方法主要采用高爐工藝（高爐法）。高爐工藝是將經過燒結的鐵礦石和煙煤作為原料與制備的焦炭等一起放入到高爐，并吹入氧氣，由此將鐵礦石還原為鐵，從而制備鐵水的方法。這種高爐工藝必須同時具備焦炭制備設備和燒結設備等的原料預處理設備，因此需設置除高爐設備之外的其他附帶設備，并且產生大量的環境污染物質而還需要設置防止污染環境的設備等，從而導致制造成本急劇增加。

為了解決高爐工藝中存在的這種問題，人們盡力研發無需燒結等的原料預處理設備，并且直接使用占全球礦產量的80%以上的粉礦而制備鐵水的熔融還原煉鐵工藝。

作為上述熔融還原煉鐵工藝的一種而研發的Finex煉鐵工藝包括：在流化床還原爐內還原粉鐵礦的流化還原工藝、和將這樣直接還原的粉鐵礦在熔煉爐內熔融而制備鐵水的熔融工藝。

圖1是表示通常的熔融還原煉鐵設備的工藝概略圖。如圖1所示，熔融還原煉鐵設備包括：投入粉鐵礦而進行還原的一個以上的流化床還原爐20、30、40；對還原的粉鐵礦進行造塊的造塊單元80；以及熔煉爐10。

經過流化床還原爐20、30、40而還原的粉鐵礦（以下，稱為還原鐵）通過造塊單元80造塊。以這種方式造塊的還原鐵稱為HBI（Hot?Briquetted?Iron）或HCI（Hot?Compacted?Iron）。將所述HBI或HCI裝入熔煉爐10而制備鐵水。

采用流化床還原爐20、30、40的流化還原工藝中，為了還原鐵氧化物狀態的粉鐵礦，需要CO和H₂等的還原氣體。目前，在熔煉爐10中主要使用由煤炭的燃燒而產生的一氧化碳等。

但是，當將所述熔煉爐10的廢氣中的一氧化碳用作流化床還原爐20、30、40的還原氣體時，由于其中還原氣體含量不足，因此流化床還原爐的還原率低，并包含在所述熔煉爐10中產生的粉塵等大量雜質，從而存在降低還原鐵質量的問題。

發明內容

發明要解決的課題

根據本發明的一個方面，提供一種可以提高流化床還原爐的還原率的還原鐵制備裝置及使用其的還原鐵制備方法。

解決課題的方法

本發明提供一種使用核反應堆的還原鐵制備裝置，其包括：

一個以上的流化床還原爐，其將粉鐵礦與還原氣體反應而使粉鐵礦還原為還原鐵；

粉鐵礦裝入單元，其與所述一個以上的流化床還原爐連接以使可裝入粉鐵礦；

廢氣排出單元，其用于排出在所述一個以上的流化床還原爐中產生的廢氣；

核反應堆，其用于形成用作所述還原氣體的氫氣；

氫氣供應單元，其可以將在所述核反應堆生成的氫氣供應至第一流化床還原爐的底部；以及

造塊單元，其對所述第一流化床還原爐還原的還原鐵進行造塊。

另外，本發明提供一種使用合成氣的還原鐵制備方法，其包括：

通過核反應堆制備氫氣的步驟；

將所述氫氣裝入一個以上的流化床還原爐中的第一流化床還原爐而還原粉鐵礦的步驟；

裝入所述第一流化床還原爐的氫氣依次通過流化床還原爐，同時還原各流化床還原爐內的粉鐵礦的步驟；以及

對所述第一流化床還原爐還原的還原鐵進行造塊的步驟。

發明效果

根據本發明，使用流化床還原爐而制備還原鐵，由此能夠提高還原鐵的生成率；通過使用氫氣來減少二氧化碳的產量，從而能夠提供環保型的還原鐵制備工藝。

另外，由于使用在核反應堆附帶產生的氫氣，因此從資源回收利用的觀點看能夠得到經濟效益。

附圖說明

圖1是表示使用現有技術通常的流化床還原爐的還原鐵制備的概略圖。

圖2是表示本發明一實施例的使用核反應堆的還原鐵制備的概略圖。

圖3是表示本發明另一實施例的使用核反應堆的還原鐵制備的概略圖。

具體實施方式