【技术实现步骤摘要】
一种氢能直接还原生产海绵铁的系统和工艺方法
本专利技术总体地涉及冶炼
，具体地涉及一种氢能直接还原生产海绵铁的系统和工艺方法。
技术介绍
钢铁工业是国民经济的基础产业，也是我国能源资源消耗和污染排放的重点行业。为加快钢铁工业结构调整和产业升级，转变钢铁工业发展方式，促进节约、清洁和可持续发展，是钢铁工业未来的发展方向。直接还原工艺作为典型的非高炉炼铁工艺，是实现钢铁生产短流成，即废钢/海绵铁流程的重要环节。现今世界上直接还原铁量的90％以上是采用气基法生产的。代表工艺为Midrex竖炉法、HYL反应罐法。Midrex竖炉法以天然气为原料气，用炉顶气作为转化剂，经重整制成高品质的还原气。在重整炉内，天然气与一部分炉顶气中的CO2和H2O在镍催化剂的作用下发生重整反应，得到还原气送入竖炉进行还原铁反应。竖炉的炉顶气部分作为转化剂使用，部分作为重整炉的燃料。氧化铁被还原生成铁的反应需要在一定压力下进行，还原反应炉加料和出料部分需要使用惰性气体作为密封气但是惰性气体的存在会影响还原反应的进行，为防止系统内惰性气体的积累...
【技术保护点】
1.一种氢能直接还原生产海绵铁的系统，其特征在于，包括：富氢合成气源、水煤气变换装置(5)、脱碳装置(4)、加热炉(2)、还原反应炉(1)、换热器(8)、除尘脱水器(3)；/n所述富氢合成气源、水煤气变换装置(5)、脱碳装置(4)依次连接，以将富氢合成气中的气体进行变换然后脱除其中的二氧化碳；/n所述脱碳装置(4)的第一出口与还原反应炉(1)之间有两路气体连通通路，均用于将脱碳装置(4)脱碳后的气体经管路送入还原反应炉(1)，其中第一气体通路与还原反应炉(1)的中部连通，气体通路上设置有加热炉(2)，且加热炉(2)前端的气体通路经过换热器(8)；第二气体通路与还原反应炉(1...
【技术特征摘要】
1.一种氢能直接还原生产海绵铁的系统，其特征在于，包括：富氢合成气源、水煤气变换装置(5)、脱碳装置(4)、加热炉(2)、还原反应炉(1)、换热器(8)、除尘脱水器(3)；
所述富氢合成气源、水煤气变换装置(5)、脱碳装置(4)依次连接，以将富氢合成气中的气体进行变换然后脱除其中的二氧化碳；
所述脱碳装置(4)的第一出口与还原反应炉(1)之间有两路气体连通通路，均用于将脱碳装置(4)脱碳后的气体经管路送入还原反应炉(1)，其中第一气体通路与还原反应炉(1)的中部连通，气体通路上设置有加热炉(2)，且加热炉(2)前端的气体通路经过换热器(8)；第二气体通路与还原反应炉(1)的底部连通；
所述还原反应炉(1)为铁矿石进行密封反应的反应器，它包括底部出料口和顶部排气口；所述顶部排气口连接除尘脱水器(3)的进口，连通通路经过换热器(8)；除尘脱水器(3)的出口连接脱碳装置(4)的进口；
所述脱碳装置(4)的第二出口分别连接至还原反应炉(1)的顶部排气口和底部出料口；
所述换热器(8)用于还原反应炉炉顶尾气向加热炉前端的第一气体通路气体实施换热。
2.如权利要求1所述的氢能直接还原生产海绵铁的系统，其特征在于，还包括压缩机；所述压缩机的数量为1个或1个以上，用于对管路中的气体进行压缩升压。
3.如权利要求1所述的氢能直接还原生产海绵铁的系统，其特征在于，水煤气变换装置(5)包括水煤气变换反应器、换热器和冷凝液分离器。
4.一种氢能直接还原生产海绵铁的工艺方法，特征在于，它使用如权利要求1-3中任一权利要求所述的氢能直接还原生产海绵铁的系统，包括以下步骤：
S1、将富氢合成气源中的气体原料送入水煤气变换装置(5)，以将其中的CO变换为CO2，然后将生成的气体送入脱碳装置(4)以分离出产生的CO2；
S2、将脱碳装置(4)的第一出口气体分两通路送出，第一通路经加热炉(2)进入还原反应炉(1)中部，与铁矿石发生还原反应，生成海绵...
【专利技术属性】
技术研发人员：王金福，刘莹，唐强，靳辉，
申请(专利权)人：上海泰普星坦新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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