[发明专利]生产用于还原金属矿石的还原气体的方法及设备

权利要求书

1．生产用于还原块状金属矿石的、含CO和H₂的热还原气体的方法，其中，在气化区(8)中，通过在供氧的条件下使碳载体发生气化而形成还原气体，接着将此还原气体冷却至有利于还原过程的还原气体温度，其特征在于，为防止鲍氏反应和多相水-气反应及由此而产生的对还原气体的加热，通过加入H₂O和／或CO₂，将一种经历了不是通过向还原气体中加入H₂O／CO₂所导致的冷却的还原气体转变成在该还原气体温度下热力学上较为稳定的还原气体。

2．权利要求1的方法，其特征在于，所说块状金属矿石为铁矿石。

3．权利要求1的方法，其特征在于，所说碳载体为煤。

4．权利要求1的方法，其特征在于，H₂O和／或CO₂的加入量要在有利于还原过程的温度下几乎达到鲍氏-和多相水-气平衡时为止。

5．权利要求1的方法，其特征在于，通过供以水蒸汽来加H₂O。

6．权利要求1-5中任一项的方法，其特征在于，通过供以含CO₂气体来加CO₂。

7．权利要求6的方法，其特征在于，将在金属矿石的还原过程中反应过的还原气体(例如炉顶煤气)供入该还原气体中。

8．权利要求1-5中任一项的方法，其特征在于，将经冷却了的同类还原气体混入该还原气体中，并将H₂O和／或CO₂加入此经冷却了的同类还原气体中。

9．用于实施权利要求1-8中任一项的方法的设备，它包括至少一个还原反应器(1)，反应器(1)具有伸于其中的、输送金属矿石的管道(2)及输送还原气体的管道(4)，并包括气化反应器(3)，反应器(3)具有伸于其中的、用于碳载体及含氧气体的供应管(5、6)，及从(3)中引出还原气体管(4)，且具有一个设在还原气体导管(4)中的、不是通过向还原气体中加入H₂O／CO₂而导致冷却的冷却装置，其特征在于，CO₂源和／或H₂O源与用于输送经历了一种冷却的还原气体的还原气体管(4)流通相连。

10．权利要求9的设备，其特征在于，还原反应器(1)设有将反应过的还原气体排出的炉顶煤气排放管(14)，从管(14)中引出一条与还原气体管(4)流动相连的支管(20)。

11．权利要求10的设备，其特征在于，还原气体再循环管(17)从还原气体管(4)出发，经一个洗涤器(16)及压缩机(18)，再伸入还原气体管(4)中，但沿气体流动方向看，是在还原气体再循环管(17)的分枝点的上游部位、尤其是在设于还原气体管(4)中的除尘装置(4＇)的一个上游部位伸入管(4)，其特征还在于，CO₂源和或H₂O源与还原气体再循环管(17)流动相连。