[发明专利]全煤基自供热直接还原工艺及全煤基自供热直接还原竖炉

权利要求书

1.一种全煤基自供热直接还原工艺，其特征在于，还原炉采用竖炉，所述竖炉包括至少一个还原室，每个所述还原室由至少一个燃烧室供热；

所述工艺包括以下步骤：

原料准备步骤：将含铁矿料造球形成球团，还原剂采用块煤，所述块煤中，以质量百分比计，固定碳含量为65％～75％，挥发分含量为20％～35％；

布料步骤：将块煤及所述球团布料至各所述还原室内，每个所述还原室内，原料中碳氧摩尔比为1.2～1.5；

直接还原步骤：各所述燃烧室内通入外供燃气进行燃烧烘炉，烘炉过程中各还原室内原料发生还原反应，还原反应产生的煤气及煤中受热分解产生的挥发分从各还原室内引出并均匀通入各燃烧室内燃烧，当通入燃烧室内的煤气及挥发分燃烧可满足还原反应的热量需求时，停止燃气供应；

排料步骤：将产生的海绵铁及煤灰分废料从各还原室底部排出，并分离回收。

2.根据权利要求1所述的全煤基自供热直接还原工艺，其特征在于：所述竖炉包括一个燃烧室，各所述还原室均呈竖直设置的圆柱体结构，各所述还原室阵列布置于所述燃烧室内；各所述还原室产生的煤气及煤中受热分解产生的挥发分均匀通入该燃烧室内燃烧。

3.根据权利要求2所述的全煤基自供热直接还原工艺，其特征在于：直接还原步骤中，各所述还原室内产生的煤气及挥发分通入所述燃烧室位于竖直方向上的中段部分燃烧，各所述还原室内，自上而下依次形成预热段、还原段和冷却段。

4.根据权利要求1或3所述的全煤基自供热直接还原工艺，其特征在于：所述直接还原步骤中，还原反应温度在1000～1150℃范围内。

5.根据权利要求1所述的全煤基自供热直接还原工艺，其特征在于：所述原料准备步骤中，所述块煤的粒度为所述球团粒度的1.1～1.5倍。

6.根据权利要求1或5所述的全煤基自供热直接还原工艺，其特征在于：所述球团的直径为10～30mm。

7.根据权利要求1或5所述的全煤基自供热直接还原工艺，其特征在于：所述布料步骤中，所述块煤及所述球团均为多层布料，且多层所述块煤与多层所述球团依次相间排列。

8.根据权利要求1所述的全煤基自供热直接还原工艺，其特征在于：所述排料步骤中，各还原室底部排料的同时由各还原室顶部加料，控制每个还原室的排料速度与其加料速度相适配，以形成连续作业。

9.根据权利要求1所述的全煤基自供热直接还原工艺，其特征在于：所述含铁矿料为铁矿粉。