[发明专利]一种流化床制气、气基还原和电炉炼钢耦合的系统和方法

权利要求书

1.一种流化床制气、气基还原和电炉炼钢耦合的系统，其特征在于，该系统包括流化床、气基竖炉和电炉；其中，

所述流化床包括布风板、气体入口、第一物料入口和煤气出口，所述气体入口设置在所述流化床的床层底部，所述布风板设置在所述气体入口之上，所述煤气出口设置在所述流化床的顶部，所述第一物料入口设置在所述布风板上方；

所述气基竖炉包括煤气入口、第二物料入口和还原铁出口，所述煤气入口设置在所述气基竖炉的还原段底部并与所述煤气出口相连，所述第二物料入口设置在所述气基竖炉顶部；

所述电炉包括还原铁入口和出钢口，所述还原铁入口和所述还原铁出口经高温输送带相连。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括氧化团块制备单元，所述氧化团块制备单元由混料机、成型单元、筛分机、干燥窑、预热炉、焙烧炉、冷却单元以及筛分装置顺序连接，所述筛分装置包括氧化团块出口，所述氧化团块出口和所述气基竖炉的第二入料口相连。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括设置在所述流化床和所述气基竖炉之间的加热炉，所述加热炉通过煤气管道分别和所述流化床的煤气出口以及所述气基竖炉的煤气入口相连。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括煤烘干炉，所述煤烘干炉具有第一物料出口和高温气体入口，所述第一物料出口连接所述流化床的第一物料入口。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述气基竖炉还包括设置在其炉顶的烟气出口，所述烟气出口和所述煤烘干炉的高温气体入口相连。

6.一种利用上述系统耦合流化床制气、气基还原和电炉炼钢的方法，其特征在于，该方法包括步骤：

A流化床制气：将碳质原料和脱硫剂从流化床的第一物料入口加入所述流化床，并从所述流化床的气体入口通入氧化气，所述第一物料与所述氧化气发生气化反应，得到煤气；其中，所述流化床的床内压力为0.25MPa-0.8MPa，床层温度为750-900℃；

B气基还原：将步骤A得到的所述煤气，经煤气入口输送至气基竖炉，将铁矿物料经第二物料入口投入至所述气基竖炉，所述煤气与所述铁矿物料进行还原反应和热交换，生成直接还原铁；其中，所述气基竖炉的煤气入口处煤气的温度为750-950℃，所述直接还原铁的出炉温度为500-800℃；

C炼钢：将步骤B所得的所述直接还原铁用高温输送带输送，经电炉的还原铁入口加入至电炉中，进行还原冶炼，获得成品钢和炉渣；其中，冶炼过程中加入还原剂以及造渣剂。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤A中，所述碳质原料中的碳与所述氧化气的摩尔比为1.1-1.25:1。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤B中，所述气基竖炉的炉内压力控制在0.2MPa-0.75MPa。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，在所述气基还原前将所述铁矿石制备成氧化团块的步骤；其中，该步骤包括：

在混料机中将所述铁矿物料与粘结剂、水混料；得到的混合料被输送至成型单元后成型；得到的球团或团块被输至筛分机中筛分得到一定粒度的团块；利用干燥窑对该一定粒度的团块进行干燥；将干燥后的团块送至预热炉进行预热得到预热团块；预热团块送至焙烧炉进行氧化焙烧；焙烧后得到的球团，经冷却单元冷却并通过筛分装置筛分，得到一定粒度的所述氧化团块，再输送至所述气基竖炉发生反应。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤C中，所述炉渣中氧化亚铁的含量为12-20％。