[发明专利]利用垃圾制燃气加热直接还原铁中还原气的方法

权利要求书

1、利用垃圾制燃气加热直接还原铁中还原气的方法，是将垃圾制燃气与空气燃烧，加热蓄热室中的耐火材料，再将直接还原铁生产用常温还原气体通入蓄热室中，吸收耐火材料中的热量来加热还原气，用于直接还原铁的生产，还原竖炉炉顶气去除粉尘、焦油、CO₂、H₂O、H₂S、5O₂，净化后作为还原气循环使用。

2、根据权利要求1所述的利用垃圾制燃气加热直接还原铁中还原气的方法，其特征是包括以下步骤：

1)、先将启动气源充满直接还原竖炉中，置换出炉内的空气；

2)、在分选后的垃圾中加入0～10wt％的块煤、型煤或焦炭，一起加入垃圾焚烧炉或熔融焚烧炉中，通入空气进行燃烧，使垃圾焚烧或熔融焚烧，产生热值不小于850kcal的垃圾制燃气；

3)、将垃圾制燃气送入蓄热式热风炉中，并向蓄热式热风炉输送预热至不低于300℃的热空气，使垃圾制燃气与热空气燃烧，并将热量蓄积在蓄热式热风炉中的耐火材料、格子砖或耐火球中；

4)、停止送入垃圾制燃气和热空气，使用N₂作为过渡性清扫气体实施换炉操作后，再向蓄热式热风炉内通入常温还原气，吸收蓄积在蓄热式热风炉中的热量，携带高温热量成为高温还原气；

5)、将高温还原气通入直接还原竖炉中，逐步替代还原竖炉内的启动气源，在高温还原气体的氛围下还原铁矿煤球团，以生产直接还原铁；

6)、还原竖炉的炉顶气经去除粉尘、焦油、CO₂、H₂O、H₂S、SO₂，净化后作为常温还原气循环使用；

如此循环，实现直接还原铁的工业化生产。

3、根据权利要求2所述的利用垃圾制燃气加热直接还原铁中还原气的方法，其特征是在上述方法中至少提供两座蓄热式热风炉，当其中一座蓄热式热风炉的蓄热温度达到下游工艺要求后，进行换炉操作，将垃圾制燃气通入另一座蓄热式热风炉中进行燃烧蓄热，如此反复操作，并保持总是向达到蓄热温度的蓄热式热风炉中通入常温还原气体。

4、根据权利要求2所述的利用垃圾制燃气加热直接还原铁中还原气的方法，其特征是换炉时使用N₂清扫后，清扫气中含有少量的CO、H₂、CH₄等还原气体和可燃气体直接输送到直接还原竖炉内，以充分利用过渡气体N₂中含有的还原气、可燃气和它们所携带的热量。

5、根据权利要求2所述的利用垃圾制燃气加热直接还原铁中还原气的方法，其特征是控制蓄热式热风炉中垃圾制燃气的燃烧温度达到1200～1500℃，燃烧时间不小于2秒。

6、根据权利要求5所述的利用垃圾制燃气加热直接还原铁中还原气的方法，其特征是通过将燃烧火焰延长到蓄热式热风炉蓄热室中的方法延长垃圾制燃气的燃烧时间。

7、根据权利要求2所述的利用垃圾制燃气加热直接还原铁中还原气的方法，其特征是还采用下述方法：

a)、在垃圾焚烧炉或熔融焚烧炉中添加需要量的石灰，以固化垃圾焚烧或熔融焚烧过程中产生的硫及氯化物，并将其从垃圾焚烧渣中排出；

b)、在垃圾制燃气二次燃烧前，通过捕集燃气中的粉尘捕集二噁英及二噁英类物质，消减二噁英及二噁英类物质在垃圾制燃气中的含量；

c)、在垃圾制燃气二次燃烧过程中，控制燃烧后的尾气温度，将尾气用水喷淋急冷，使其从350～400℃急冷到＜250℃，以消除二噁英及二噁英类物质再次生成的条件；

d)、在垃圾制燃气二次燃烧后捕集烟气中的粉尘，捕集二噁英及二噁英类物质；

中至少两种或两种以上方法结合，以降低垃圾焚烧或熔融焚烧过程中的二噁英及二噁英类物质的排放。

8、根据权利要求2所述的利用垃圾制燃气加热直接还原铁中还原气的方法，其特征是所述的启动气源是N₂或循环还原气。