[发明专利]生产直接还原铁的方法和装置

权利要求书

1.一种在具有上部还原区和下部冷却区的竖直反应器中生产直接还原 铁的方法，所述方法包括以下步骤：

将氧化铁进料供给至所述竖直反应器的上部部分，所述氧化铁 进料形成在重力作用下流动至所述竖直反应器下部部分中的出料口 部分的装料；

将热还原气体供给至所述竖直反应器的所述还原区的下部部 分，所述热还原气体沿与所述装料呈逆流的方式流向所述竖直反应 器的所述上部部分中的气体出口；

在所述竖直反应器的所述下部部分处回收直接还原铁；

在所述竖直反应器的所述上部部分处回收炉顶气体；

将所述回收炉顶气体中的至少一部分输送至循环处理；

以及

将已循环的炉顶气体回供至所述竖直反应器中，

其特征在于，所述循环处理包括：

在将所述回收炉顶气体供给至转化炉单元之前，在加热单 元中加热所述回收炉顶气体；

将挥发性的含碳物料供给至所述转化炉单元，并允许所述 挥发性的含碳物料脱挥发且与所述回收炉顶气体反应；

将脱硫剂供给至所述转化炉单元中或所述转化炉单元上 游的所述回收炉顶气体中；

加热所述转化炉单元；以及

将从所述转化炉单元回收的已转化炉顶气体供给通过旋 风分离器以去除含硫物料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述挥发性的含碳物料包括具 有至少25％挥发性物料的挥发性煤，优选包括具有至少30％的挥发 性物料的挥发性煤，更优选包括具有大约35％的挥发性物料的挥发 性煤。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述挥发性的含碳物料包 括具有至少50％挥发性物料的挥发性塑料物料。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述挥发性的含 碳物料具有至少15MJ/kg的热值。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述挥发性的含 碳物料在注入所述转化炉单元之前被研磨和/或干燥。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述转化炉单元 通过至少一个等离子喷枪和/或通过将氧注入至回收炉顶气体流中 被加热。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述加热单元包 括热风炉或卵石加热器。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，在被引入至所述转化炉单元中 之前所述回收炉顶气体被加热到至少900℃的温度，优选被加热至 1100℃至1300℃的温度，优选被加热至大约1250℃。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，通过将所述回收 炉顶气体的部分供给通过所述竖直反应器的所述冷却区而在所述加 热单元的上游进一步加热所述回收炉顶气体，所述回收炉顶气体的 所述部分被注入至所述冷却区的下部部分且在所述冷却区的上部部 分得以回收，所述注入的炉顶气体以与所述装料呈逆流的方式从所 述下部部分流向所述上部部分。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述脱硫剂是含 钙脱硫剂。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述脱硫剂是供给至所述转化 炉单元上游的所述回收炉顶气体中的含碳酸钙物料。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述脱硫剂是供给至直接位于 所述转化炉单元中的所述回收炉顶气体中的含氧化钙物料。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述脱硫剂具有 至少为80微米的粒径，优选具有至少为100微米的粒径。