[发明专利]一种基于生物质的直接还原炼铁装置及方法

权利要求书

1.一种基于生物质的直接还原炼铁装置，其特征在于：它包括风机、风粉预混管、生物质进料器和燃烧室，所述生物质进料器与风粉预混管连通，所述风粉预混管一端与风机相连，另一端为与所述燃烧室下部的生物质粉体与助燃空气进口连接，所述燃烧室底部设有排渣口，顶部设有烟气出口，燃烧室中间部位设有用于直接还原炼铁的反应器，所述反应器顶部设有还原废气出气口，反应器底部与生物质合成气进气管相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于生物质的直接还原炼铁装置，其特征在于：在所述反应器底部生物质合成气进气管上部设有生物质合成气分布板。

3.根据权利要求1所述的一种基于生物质的直接还原炼铁装置，其特征在于：在所述反应器中间部位设有热电偶。

4.根据权利要求1所述的一种基于生物质的直接还原炼铁装置，其特征在于：所述生物质与助燃空气进口沿燃烧室下部切线方向与燃烧室连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于生物质的直接还原炼铁装置，其特征在于：所述燃烧室呈圆柱形。

6.一种基于生物质的直接还原炼铁方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

(1) 生球团制备，按铁精矿粉70-85%、生物质粉末10-15%、白云石5-10%、粘结剂3-5%和水5-10%混合制成生球团；

(2) 预热，将所述生球团放置于窑炉内进行预热，预热温度控制在600~800℃，所述反应器以燃烧生物质粉体作为外加热源； 

(3) 直接还原，预热完成后，增加窑炉温度使其达到800~1000℃后，向窑炉内通入由生物质催化气化制备的生物质合成气作为还原剂，持续通入1-2h，即得到直接还原铁或纯净生铁，未反应完全的合成气及还原反应产生的废气进入燃烧室燃烧，以补偿还原反应所需的热量。

7.根据权利要求6 所述的基于生物质的直接还原炼铁方法，其特征在于：所述生球团预热及还原过程所需外加热源由生物质燃烧提供。

8.根据权利要求6所述的基于生物质的直接还原炼铁方法，其特征在于：所述粘结剂为膨润土或有机粘结剂中任意一种或一种以上的粘结剂组成的混合物，优选为膨润土。

9.根据权利要求6所述的基于生物质的直接还原炼铁方法，其特征在于：所述生球团的形状为球形、方形、圆柱形，优选为圆柱形或球形。