[發(fā)明專利]一種直接還原的設備與方法

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• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN108004360A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設計）人: 王敏;古明遠;吳佩佩;王健月;王福佳;曹志成;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00;C22B1/00
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 劉國偉;冷文燕

1.一種直接還原設備，其特征在于，該設備的內腔包括由上至下依次排列連接的集氣室、含碳球團倉、碳質原料倉、反應倉和出料槽；其中，

所述集氣室頂部設置有排氣管；

所述含碳球團倉的壁上設置有一圈與含碳球團倉連通的含碳球團布料管，其倉底設置了第一排料閥，第一排料閥包括具有通氣孔的第一閥門板，所述第一閥門板隔開所述含碳球團倉和所述碳質原料倉；

所述碳質原料倉的壁上設置有一圈與碳質原料倉連通的碳質原料布料管，其倉底設置了第二排料閥，第二排料閥包括具有通氣孔的第二閥門板，所述第二閥門板隔開所述碳質原料倉和所述反應倉；

所述反應倉的底部具有熱氣進口，其倉底還設置了具有第三排料閥，第三排料閥包括第三閥門板，所述第三閥門板隔開所述反應倉和所述出料槽。

2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述含碳球團布料管均勻分布在所述含碳球團倉的四周，所述碳質原料布料管均勻分布在所述碳質原料倉的四周，所述含碳球團布料管和所述碳質原料布料管的數量均為4-6個。

3.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述通氣孔均勻分布于所述第一閥門板、所述第二閥門板，所述通氣孔的孔徑為3-50mm，數量10-500個。

4.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述通氣孔的形狀選自圓、正方形、長方形、菱形或五角形中的一種。

5.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述熱氣進口圍繞所述反應倉的底部均勻分布。

6.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，該設備還包括脫水裝置，所述脫水裝置連接所述熱氣進口以及所述排氣管。

7.一種利用權利要求1-6任一所述設備直接還原的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

A.原料干燥：分別向含碳球團倉和碳質原料倉加入含有鐵資源的含碳球團和一定粒度的碳質原料，然后沿反應倉底部的熱氣進口通入加熱后的熱氣體，該氣體上行向集氣室的排氣管流動并對所述含碳球團和所述碳質原料進行干燥；

B.還原反應：待干燥結束后，打開所述碳球團倉和所述碳質原料倉底部的排料閥，所述含碳球團和所述碳質原料進入反應倉，在所述熱氣體的加熱下進行反應實現還原含碳球團的還原；

C.卸料：還原反應完成后打開所述反應倉底部的排料閥卸料。

8.根據權利要求7所述的的方法，其特征在于，所述方法還包括，將爐頂集氣室頂部排氣管排出的氣體，經脫水裝置去除水蒸氣，再輸送至所述反應倉對物料進行干燥。

9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，所述熱氣體為惰性氣體或者氮氣，氣體的溫度為1000℃～1400℃。

10.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟B中，所述反應倉內反應溫度為1100℃～1300℃，反應時間為30min～90min。