[发明专利]一种含铁物料悬浮还原工艺方法及其装置

权利要求书

1.一种含铁物料悬浮还原工艺方法，包括如下步骤：

1)含铁物料加入3～10％CaO一并细磨成1到40微米微粉；

2)含铁物料微粉经悬浮还原炉装置最上端的I级换热管的加入口加入；

3)400～500℃度高温还原气体由喷射还原炉高速喷入，同时喷入700～900℃的富氧量3～30％的高温空气，)燃烧部分还原气体，使还原气体快速加热到700～1100℃；

4)含铁物料和CaO微粉与高温还原气体在换热管中并流进入旋风预热器，含铁物料和CaO微粉在旋风预热器被分离后进入下一级换热管、下一级旋风预热器，再经喷射还原炉、旋风冷却器，得到金属化率70％～90％的预还原含铁物料微粉，然后进入出料仓；还原气体则由喷射还原炉逐级进入上一级换热管、上一级旋风预热器，最后经除尘器后进入废还原气体收集系统。

2.如权利要求1所述的含铁物料悬浮还原工艺方法，其特征是，步骤1)所述含铁物料选自含铁矿石、氧化铁皮、含铁粉尘、和/或含铁尘泥中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的含铁物料悬浮还原工艺方法，其特征是，步骤2)中每个换热管的加入口都装有物料分散器。

4.如权利要求1所述的含铁物料悬浮还原工艺方法，其特征是，步骤3)所述还原气体选自发生煤气、焦炉煤气、天然气、或熔炼炉煤气中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的含铁物料悬浮还原工艺方法，其特征是，系统内各换热管中的气流速度为2～10米/秒。

6.如权利要求1所述的含铁物料悬浮还原工艺方法，其特征是，含铁物料微粉在系统中平均停留时间为300～500秒，系统总压降为200～260mmH₂O。

7.如权利要求1所述的含铁物料悬浮还原工艺方法，其特征是，步骤4)的含铁物料与高温还原气体的比例为1：1，重量比；步骤4)的含铁物料微粉经CO旋风冷却后，温度降到300～700℃。

8.一种实现权利要求1所述含铁物料悬浮还原工艺方法的悬浮还原炉装置，包括：提升设备(1)、I级换热管(2)、I级旋风预热器(3)、II级换热管(4)、II级旋风预热器(5)、III级换热管(6)、III级旋风预热器(7)、喷射还原炉(8)、旋风分离器(9)、冷却管(10)、旋风冷却器(11)、出料仓(12)、风机(13)，除尘器(14)，废还原气体收集系统(15)、富氧高温空气管(16)、和煤气发生设备；

位于悬浮还原炉的一侧的提升设备(1)与I级换热管(2)相连，然后由上而下依次与I级旋风预热器(3)与II级换热管(4)、II级旋风预热器(5)、III级换热管、III级旋风预热器(7)、旋风分离器(9)相连；喷射还原炉(8)上方与III级旋风预热器(7)的出料口和旋风分离器(9)的进料口相连，下方依次与旋风冷却器(11)、出料仓(12)相连；旋风分离器(9)下方与CO气体冷却管(10)相连；I级旋风预热器废还原气出口通过风机(13)与除尘器(14)和废还原气体收集系统(15)相连，还原气体发生设备与富氧高温空气管(16)一起连接喷射还原炉(8)的喷燃室。

9.如权利要求8所述的悬浮还原炉装置，其特征是，所述还原气体发生设备包括：高压煤气管(17)、高压风机(18)、煤气罐(19)、中压风机(20)、和煤气发生炉(21)，煤气发生炉(21)依次经中压风机(20)、煤气罐(19)、高压风机(18)和高压煤气管(17)与氧气管(16)一起连接喷射还原炉(8)的喷燃室。

10.如权利要求8所述的悬浮还原炉装置，其特征是，旋风预热器的换热管横截面成矩形或圆形，每个换热管入料口有一个散料装置。