[發明專利]利用焦爐氣制備直接還原鐵(DRI)的方法和設備

有效

• 申請號: 201280070307.8
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN104245963B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: A.馬蒂尼斯;J.貝切拉-諾沃亞;M.康多斯塔;E.真德哈斯-馬丁內斯
• 申請（專利權）人: 伊爾技術有限公司;達涅利機械設備股份公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00;C21B13/02;C10K1/00;C01B3/36;C10B43/10;C10G9/16;F27D25/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周李軍;萬雪松

1.?一種用于制備DRI的直接還原方法，所述方法包括還原反應器和至少一個氣體加熱器，所述氣體加熱器包括形成加熱通道的加熱管，用于使所述還原氣體溫度升高到充分使鐵氧化物還原成金屬鐵的水平，其中進料到所述還原反應器的所述還原氣體包括包含氫和一氧化碳的還原氣體流和包含碳化合物的焦爐氣(COG)流，所述碳化合物可在所述加熱器的加熱通道中形成碳沉積物，所述直接還原方法的特征為提供用于在線去除所述COG的加熱通道中的所述碳沉積物的裝置。

2.?權利要求1的直接還原方法，其進一步特征為，將所述還原氣體的第一流進料到所述加熱器；在所述加熱器加熱通道中的點處，混合所述氣體的第一流與包含焦爐氣的第二流，其中所述加熱器的管的表面溫度高于700℃，形成第三氣體流；將所述第三氣體流加熱到高于850℃的溫度；并將所述熱的第三流進料到還原反應器。

3.?權利要求1的直接還原方法，其進一步特征為，將所述還原氣體的第一流加熱到高于850℃的溫度；以控制流速混合所述熱的第一氣體流與包含焦爐氣的第二流，以便所得混合物在高于700℃的溫度形成第三氣體流；將所述第三流加熱到高于850℃的溫度；并將所述熱的第三流進料到所述還原反應器。

4.?權利要求1的直接還原方法，其進一步特征為，所述加熱器具有對流區段和輻射區段，在所述輻射區段加熱還原氣體和COG的組合流，并用來自所述輻射區段的煙道氣的熱量產生蒸汽，或者預熱所述加熱器的對流區段中的任何其它流體。

5.?權利要求4的直接還原方法，其進一步特征為，將還原氣體的第一流和COG的第二流在單獨的加熱通道加熱到高于850℃的溫度，將所述熱的第一氣體流和所述熱的第二氣體流混合形成第三氣體流，并將所述第三氣體流進料到所述還原反應器。

6.?權利要求4的直接還原方法，其進一步特征為，在位于所述加熱器的對流區段的加熱管中預熱還原氣體的第一流；通過不同于煙道氣的其它加熱介質，在位于所述加熱器的對流區段或位于所述加熱器外部的換熱器中預熱COG的第二流；將所述經預熱第一氣體流和所述經預熱第二氣體流混合形成第三氣體流，將所述第三流在所述加熱器的輻射區段加熱到高于850℃的溫度，并將所述第三氣體流進料到還原反應器。

7.?權利要求1至6的制備DRI的直接還原方法，所述方法的特征為所述第一流為來自所述還原反應器的經再循環的出口氣體。

8.?權利要求3的制備DRI的直接還原方法，所述方法的特征為將所述第三流加熱到850℃至1100℃的溫度。

9.?權利要求1的制備DRI的直接還原方法，其進一步特征為，在所述COG的加熱通道中碳沉積物的所述在線去除包括：將蒸汽，或蒸汽和/或空氣，或蒸汽和/或空氣和/或氧注入所述加熱器管，用于清潔可能在所述管中形成的任何碳沉積物，從而使由于加熱包含含有BTX和其它復雜碳化合物的COG的所述氣體而產生的加熱器污染或堵塞問題最大限度地減小。

10.?權利要求9的制備DRI的直接還原方法，其進一步特征為，安排將所述蒸汽和/或空氣，或蒸汽和/或空氣和/或氧相繼進料到各管或管組，以使所述還原過程和所述加熱器的操作不中斷，并且使得進料到還原反應器的還原氣體的總體氣體組成適用于制備DRI，即使在清潔碳沉積物的情況下將氧化劑加到所述加熱器管后。

11.?一種用于制備DRI的直接還原設備，所述設備包括：還原反應器和至少一個還原氣體加熱器，還原氣體加熱器用于使所述還原氣體溫度升高到充分使鐵氧化物還原成金屬鐵的水平；和包含碳化合物的焦爐氣(COG)源，所述碳化合物可在所述加熱器的加熱通道中形成碳沉積物，所述直接還原設備的特征為包括用于將從所述反應器再循環的第一氣體流加熱到高于850℃溫度的第一加熱裝置；用于混合所述熱的第一氣體流與包含焦爐氣的第二流的裝置；用于調節所述焦爐氣的流速以使所得混合物在高于700℃的溫度形成第三氣體流的裝置；用于將所述第三流加熱到高于850℃溫度的第二加熱裝置；和用于將所述熱的第三流送到所述還原反應器的裝置。