本发明专利技术公开了一种用煤生产直接还原铁的方法，采用以ＣＯ为主还原煤气生产直接还原铁的工艺流程，还原煤气通入还原竖炉中与含铁原料进行还原反应产生直接还原铁，从还原竖炉排出的炉顶煤气采用还原反应将炉顶煤气中较多的ＣＯ２改质成ＣＯ，然后与还原煤气混合后，再进入还原竖炉中进行反应。本发明专利技术利用碳基填充床将还原竖炉顶煤气进行改质，改质后的煤气成分可满足还原竖炉对还原气的要求，该工艺路线的燃料为煤，系统排出的为ＣＯ２气体，可充分利用煤能源，达到理论的单耗最低值。而且采用碳基填充床进行煤气改质，可通过加入水蒸汽的方法对还原煤气进行富氢，提高生产效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种生产还原铁的方法。
技术介绍
直接还原炼铁是一种使用煤、气体或液体燃料为能源和还原剂，在铁矿石软化 温度以下，不熔化即将铁矿石中氧化铁还原获得固态直接还原铁的生产工艺。目前投 入大规模工业应用的直接还原生产工艺主要有竖炉法、流态化法、回转窑法及反应罐 法4种，其中竖炉法为主要的生产工艺，2007年世界上竖炉法生产的直接还原铁约占 77.6%,典型代表是Midrex法和HYL/Energiron法。世界上竖炉生产直接还原铁工艺大都 采用天燃气为原料，经催化裂化后制取高温还原气体，用于进行含铁原料的还原反应。 根据我国资源特点，煤基直接还原法生产直接还原铁具有经济效益。我国冶金工作者为 此进行了大量的研究，从还原气的来源、含铁原料的成份等角度提出了各种工艺路线， 但对于炉顶煤气的利用都采用变压吸附脱CO2后循环利用或仅作为燃料的技术路线。若 采用变压吸附脱CO2后循环利用的技术路线需将炉顶煤气进行降温处理，进入循环气路 时再需吸热升温，因此增加能耗，同时变压吸附装置设备昂贵，占地面积大。而仅作为 燃料烧掉是钢铁厂所不希望的。本专利技术采用碳基填充床将炉顶煤气进行改质后与新鲜煤气一起进入竖炉进行含 铁原料的还原反应。
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种耗能低的用煤生产直接还原铁的方法。为了实现上述目的，采用以下技术方案采用以CO为主还原煤气生产直接 还原铁的工艺流程中，还原煤气通入还原竖炉中与含铁原料进行还原反应产生直接还原 铁，从还原竖炉排出的炉顶煤气采用还原反应将炉顶煤气中较多的CO2改质成CO，然后 与还原煤气混合后，再进入还原竖炉中进行反应。作为进一步的优化，为了提高H2含量，实现富氢还原，所述进行改质的炉顶煤 气中可以通过控制水蒸气的加入量控制改制后煤气中的H2含量。所述还原反应的装置为碳基填充床。作为进一步的优化，为了对节省燃料，方便工业流程，所述从还原竖炉排出的 炉顶煤气中有一部分作为碳基填充床的燃料气，经过燃烧后，产生的废气进入换热装置 中与对参与还原反应的炉顶煤气进行加热。所述还原煤气中由氧煤制气反应装置产生，还原煤气中以CO还原气体为主，其 中CO+H2含量满足竖炉对还原煤气的要求。所述氧煤制气反应装置产生的还原煤气在进行加热前，还经过了除尘和脱硫步马聚ο本专利技术中直接还原铁工艺流程的原料为含铁原料、煤、氧气和空气，工艺系统排出的为直接还原铁、CO2和H2O,因此煤气利用率达到100%。权利要求1.，其特征在于采用以CO为主还原煤气生产直接 还原铁的工艺流程中，还原煤气通入还原竖炉中与含铁原料进行还原反应产生直接还原 铁，从还原竖炉排出的炉顶煤气采用还原反应将炉顶煤气中较多的CO2改质成C0，然后 与还原煤气混合后，再进入还原竖炉中进行反应。2.如权利要求1所述的用煤生产直接还原铁的方法，其特征在于所述进行改质的 炉顶煤气中可以通过控制水蒸气的加入量控制改制后煤气中的H2含量，实现富氢还原。3.如权利要求1或2所述的用煤生产直接还原铁的方法，其特征在于所述还原反应 的装置为碳基填充床。4.如权利要求3所述的用煤生产直接还原铁的方法，其特征在于所述从还原竖炉 排出的炉顶煤气中有一部分作为碳基填充床的燃料气，经过燃烧后，产生的废气进入换 热装置中与对参与还原反应的炉顶煤气进行加热。5.如权利要求4所述的用煤生产直接还原铁的方法，其特征在于所述还原煤气中 由氧煤制气反应装置产生，还原煤气中以CO还原气体为主，其中CCHH2含量满足竖炉 对还原煤气的要求。6.如权利要求5所述的用煤生产直接还原铁的方法，其特征在于所述氧煤制气反 应装置产生的还原煤气在进行加热前，还经过了除尘和脱硫步骤。全文摘要本专利技术公开了，采用以CO为主还原煤气生产直接还原铁的工艺流程，还原煤气通入还原竖炉中与含铁原料进行还原反应产生直接还原铁，从还原竖炉排出的炉顶煤气采用还原反应将炉顶煤气中较多的CO2改质成CO，然后与还原煤气混合后，再进入还原竖炉中进行反应。本专利技术利用碳基填充床将还原竖炉顶煤气进行改质，改质后的煤气成分可满足还原竖炉对还原气的要求，该工艺路线的燃料为煤，系统排出的为CO2气体，可充分利用煤能源，达到理论的单耗最低值。而且采用碳基填充床进行煤气改质，可通过加入水蒸汽的方法对还原煤气进行富氢，提高生产效率。文档编号C21B13/02GK102010924SQ201010617539公开日2011年4月13日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日专利技术者倪晓明, 吕遐平, 宋华, 张涛, 杨若仪, 罗凯, 董会国, 金明芳 申请人:中冶赛迪上海工程技术有限公司, 中冶赛迪工程技术股份有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用煤生产直接还原铁的方法，其特征在于：采用以ＣＯ为主还原煤气生产直接还原铁的工艺流程中，还原煤气通入还原竖炉中与含铁原料进行还原反应产生直接还原铁，从还原竖炉排出的炉顶煤气采用还原反应将炉顶煤气中较多的ＣＯ↓［２］改质成ＣＯ，然后与还原煤气混合后，再进入还原竖炉中进行反应。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金明芳，吕遐平，罗凯，张涛，杨若仪，董会国，倪晓明，宋华，
申请(专利权)人：中冶赛迪上海工程技术有限公司，中冶赛迪工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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