一种金属氧化物高效还原系统及方法技术方案

一种金属氧化物高效还原系统及方法，包括：燃烧室、蓄热体、还原室、烟道、物料承托透气台、还原气体净化提质装置、第一烟气开关；所述燃烧室设置在还原室的上方，燃烧室与还原室连通；蓄热体设置在燃烧室与还原室之间，蓄热体为透气结构；还原室的下端与烟道连通；第一烟气开关设置在还原室与烟道之间；其中，物料承托透气台设置在还原室内，物料承托透气台的底部为透气隔板，还原气体净化提质装置的抽风口管道与物料承托透气台的底部连通。本申请提供的技术方案，通过将加热和还原两个步骤分开，同时通过蓄热体对还原性气体进行加热，使得与加热物料反应的还原性气体也为高温气体，从而提高物料还原效果，提高产品质量。

An efficient reduction system and method of metal oxide

【技术实现步骤摘要】
一种金属氧化物高效还原系统及方法
本专利技术涉及一种金属氧化物高效还原系统，属于铁矿还原
本专利技术还涉及一种金属氧化物高效还原方法。
技术介绍
自18世纪末提出了直接还原技术的设想，20世纪60年代开始得到发展。至今总共提出过数十种工艺，按照所用还原剂来分类则有气基和煤基两种工艺。从直接还原的发展来看，无论是直接还原的实际产量还是生产能力，气基直接还原法一直占主导地位(约80％)，煤基直接还原法占20％左右。气基工艺主要集中在伊朗、沙特阿拉伯、墨西哥和俄罗斯等天然气资源丰富的地区。而对于其它非焦煤资源丰富的地区，煤基直接还原工艺则成为首选。煤基直接还原流程按生产设备分类主要包括回转窑流程、转底炉流程和隧道窑流程。在所有煤基直接还原工艺中回转窑法占绝对优势，煤基直接还原铁产量的98％由煤基回转窑生产。回转窑法主要原料为氧化球团矿，所用的还原剂主要为非结焦性高反应性煤(次烟煤、烟煤、褐煤)，还原煤80％与矿石一起自窑尾加入，20％自窑头喷入。还原温度为1050℃左右，原料在窑内停留时间约为10～12h，每吨海绵铁约消耗还原煤800本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属氧化物高效还原系统，其特征在于，该系统包括：燃烧室(1)、蓄热体(2)、还原室(3)、烟道(4)、物料承托透气台(5)、还原气体净化提质装置(6)、第一烟气开关(K1)；/n其中，所述燃烧室(1)设置在还原室(3)的上方，燃烧室(1)与还原室(3)连通；蓄热体(2)设置在燃烧室(1)与还原室(3)之间，蓄热体(2)为透气结构；还原室(3)的下端与烟道(4)连通；还原室(3)的下端通过第一烟气开关(K1)与烟道(4)连接；/n物料承托透气台(5)设置在还原室(3)内，物料承托透气台(5)的底部为透气隔板，还原气体净化提质装置(6)通过抽风口管道(L1)与物料承托透气台(5)的底部连通...

【技术特征摘要】
1.一种金属氧化物高效还原系统，其特征在于，该系统包括：燃烧室(1)、蓄热体(2)、还原室(3)、烟道(4)、物料承托透气台(5)、还原气体净化提质装置(6)、第一烟气开关(K1)；
其中，所述燃烧室(1)设置在还原室(3)的上方，燃烧室(1)与还原室(3)连通；蓄热体(2)设置在燃烧室(1)与还原室(3)之间，蓄热体(2)为透气结构；还原室(3)的下端与烟道(4)连通；还原室(3)的下端通过第一烟气开关(K1)与烟道(4)连接；
物料承托透气台(5)设置在还原室(3)内，物料承托透气台(5)的底部为透气隔板，还原气体净化提质装置(6)通过抽风口管道(L1)与物料承托透气台(5)的底部连通；还原气体管道(L2)与燃烧室(1)连通。


2.根据权利要求1所述的金属氧化物高效还原系统，其特征在于，所述还原气体净化提质装置(6)的第一出风口通过还原气体管道(L2)与燃烧室(1)连通；作为优选，该系统还包括：第一换热器(H1)；第一换热器(H1)设置在还原气体管道(L2)上，并且第一换热器(H1)位于烟道(4)内；还原气体通过第一换热器(H1)与烟道(4)内的烟气换热。


3.根据权利要求1或2所述的金属氧化物高效还原系统，其特征在于，所述燃烧室(1)的顶部设置有燃气烧嘴(101)；所述燃烧室(1)内设置有助燃气体喷嘴(102)；作为优选，助燃气体喷嘴(102)位于燃气烧嘴(101)的一侧；和/或
还原室(3)的侧壁上设置有再燃烧嘴(301)。


4.根据权利要求3所述的金属氧化物高效还原系统，其特征在于，该系统还包括：第二换热器(H2)和第三管道(L3)，第二换热器(H2)设置在第三管道(L3)上，并且第二换热器(H2)位于烟道(4)内；助燃气体通过第三管道(L3)与助燃气体喷嘴(102)连通，助燃气体通过第二换热器(H2)与烟道(4)内的烟气换热。


5.根据权利要求4所述的金属氧化物高效还原系统，其特征在于，该系统还包括：干馏室(7)；所述干馏室(7)的底部与烟道(4)连通；干馏室(7)顶部的干馏物出口(701)通过第四管道(L4)与燃气烧嘴(101)连通；作为优选，该系统还包括：装料区(8)、第一物料运输开关(W1)；装料区(8)设置在干馏室(7)的一侧；第一物料运输开关(W1)设置在装料区(8)与干馏室(7)之间。


6.根据权利要求4或5所述的金属氧化物高效还原系统，其特征在于，该系统还包括：冷却室(9)；冷却室(9)的底部通过第五管道(L5)与还原气体净化提质装置(6)的第二出风口连通；冷却室(9)顶部的气体出口通过第六管道(L6)与燃烧室(1)连通；
作为优选，所述烟道(4)为烟气输送和物料转移两用烟道；在干馏室(7)内干馏完成的物料通过烟道(4)转移到还原室(3)内；作为优选，冷却室(9)设置在烟道(4)上，在还原室(3)内还原完成的物料通过烟道(4)转移到冷却室(9)内。


7.根据权利要求6所述的金属氧化物高效还原系统，其特征在于，冷却室(9)设置在烟道(4)上具体为，该系统还包括：第二物料运输开关(W2)、第三物料运输开关(W3)；第二物料运输开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：易凌云，黄柱成，姜涛，张元波，梁之凯，钟荣海，郭宇峰，李光辉，杨永斌，范晓慧，李骞，陈许玲，彭志伟，徐斌，甘敏，饶明军，杨凌志，姜雄，蔡威，金芸芸，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43