[实用新型]直接还原铁醇富氢隧道窑

说明书

本实用新型公开了一种直接还原铁醇富氢隧道窑，它解决了现有技术产量小、能耗高等问题，其特征在于：在隧道窑（1）的一侧设置了气体净化循环装置，该气体净化循环装置是由加热器（3）、换热器（8）、气体净化器（9）、气体急冷器（10）、气体压缩机（11）、后冷却器（12）和二氧化碳吸收器（13）构成，加热器（3）出气管道上设置了调压阀（7），一路通过预热气管道（16）与隧道窑（1）的预热段进气口相连，一路通过还原气管道（17）与隧道窑（1）的还原段进气口相连。具有结构简单、净化完全、节省能源、质优品高等优点，是替代煤基法直接还原的最佳选择。

技术领域

本实用新型属于冶金热工设备，尤其是涉及到一种直接还原铁醇富氢隧道窑。

背景技术

当今世界开发新能源迫在眉睫，原因是目前所用能源如石油、天然气、煤炭，都是化石能源，属不可再生能源，地球上存量资源有限。近2个半世纪以来，石油、天然气、煤炭等化石能源的开发利用，对人类社会的发展，对人类生产力的发展起到了无可替代的推进作用。为了保护地球生态环境，实现绿色能源造福人类的理想和目标，世界各国数万名专家针对：地球变暖，可用能源日益枯竭、生存环境严重污染、恢复和保护自然生态平衡等课题，对氢能源等洁净，可再生的高效无污染能源技术领域的科技研发应用技术成果备加关注。

氢是自然界存在最普遍的元素，是地球上存在最广泛的物质，以化合物的形态存在于江、河、湖、海及各类生物和化石能源中，但从化石能源中制氢会分解和排放大量有害气体污染环境，不是氢能源发展方向，洁净无污染的氢能源是太阳能制氢、生物和微生物制氢，水电解制氢。氢的特点是：无色、无味、无毒，使用过程中不会产生任何有毒物质，具有理想的发热值，除核能料外，氢的发热值是包括所有化石能源，化工燃料，生物燃料中热值最高的，其热值为1423515J/kg，燃烧性能好，燃烧速度快，燃点高，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，安全、清洁、高效。燃烧过程除产生80%的氢气外，有微量的co、微量的co2，少量的N2气。不会产生碳氢化合物，铅化物和粉尘颗粒等对环境有害的污染物。燃烧生成的水可反复循环使用制氢，是取代化石能源燃料最清洁燃料。可最大限度地减弱“温室效应”。可广泛应用于工业生产，从全程效益考虑社会总效益，优于其它能源，对生态环境保护和修复及生态平衡有重大贡献。

国内行业主流认识是：煤基隧道窑法是生产粉末冶金还原铁粉的传统方法，适合生产高金属化率（铁的金属化率＞98%），高洁净还原铁的方法。因生产工艺单机生产能力小，能耗高、生产周期长、生产成本高、固体排放物多等原因，煤基隧道窑法不是生产煤层炼铁用直接还原铁的适宜方法。其还原剂为煤粉+石硝，采用罐式外加热烧结方式生产。

直接还原生产用的还原气体，是一种以氢气为主的多种气体混合的燃料气体。根据制气方法不同，分别为天然气气基直接还原、人工合成还原气气基直接还原，固定床气化炉煤制气气基还原，焦炉煤气气基直接还原，气体床气化炉气基直接还原，粉煤流化床制气气基直接还原，COREX煤气气基直接还原。制气方式又分为干重整裂解制气，热解煤气（蒸汽+纯氧）重整裂解制气。根据还原热平衡及炉况顺行的要求，还原气体与隧道窑炉生产匹配，对还原气体均有下列要求：（H2+CO）＞90%；H2/CO＞1.5；CH4＜3%；N2＜12%；含硫量＜3mg/m³；还原气入炉有效气量1800m³/±DRI以上。

因此以醇富氢混合燃料在400°C温度下喷射裂解产生富氢气体替代煤基法直接还原成为还原铁隧道窑企业的最佳选择。由于在隧道窑中的还原体为：空心圆柱体精铁粉预压制产品，其优点是壁厚一致，物品在装车时所有接触点均为点线接触关系，装车时每行间隔5公分，有利于还原气体和还原温度场的均匀分布，使每一个还原物品在还原时受热相等，还原度好，产品质量高。单车产能远远大于罐式外加热（煤粉+石硝）烧结还原。既无固体废弃的排放，又无有害气体排放。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为市场提供一种结构简单、净化完全、节省能源、质优品高的以醇富氢裂解制氢取代煤基隧道窑还原的直接还原铁醇富氢隧道窑。