[发明专利]一种还原并冷却金属化球团的系统及方法

权利要求书

1.一种还原并冷却金属化球团的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将水蒸汽和脱硫天然气制成主要成分为甲烷和水的冷却气并通入气基竖炉的冷却段；

2)将冷却气冷却金属化球团后得到冷却尾气净化后与脱硫天然气混合、加压重整后得到重整气，所述重整气与炉顶气净化、加热后得到还原气；

3)利用还原气在气基竖炉的还原段内对待还原球团进行还原得到金属化球团，并利用冷却气对所述金属化球团进行冷却；

4)所述还原气还原所述待还原球团后得到炉顶气，所述炉顶气继续参与步骤2)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷却气的主要成分为甲烷和水蒸气，其体积分数为：甲烷80～95％，水蒸汽5～20％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冷却尾气的成分包含一氧化碳、氢气、水和甲烷，温度为200～300℃。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述冷却气的温度为50～70℃，压力为0.1～0.2MPa。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述金属化球团进行冷却时的冷却气流量为500～700Nm³/t。

6.一种实现权利要求1-5所述的方法的系统，其特征在于，包含气基竖炉、冷却气供应系统以及还原气供应系统，

所述气基竖炉包含炉体，所述炉体包括上部设置的还原段和下部设置的冷却段；所述还原段和所述冷却段相邻设置；所述冷却段的底部设有冷却气入口，所述冷却段上部设有冷却尾气出口；所述还原段顶部设有炉顶气出口，所述还原段底部设有第一还原气入口；

所述冷却气供应系统包含蒸汽入口、脱硫天然气入口、第一加压装置和第一中储罐；所述蒸汽入口和所述脱硫天然气入口分别设有流量计；所述脱硫天然气入口上设置有截止阀；所述蒸汽入口和所述脱硫天然气入口与所述第一加压装置相连；所述第一加压装置与所述第一中储罐相连，所述第一中储罐与所述气基竖炉的所述冷却气入口通过设置有流量计和截止阀的管道相连。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述还原段底部还设有第二还原气入口，所述第二还原气入口用于与所述第一还原气入口同时通入还原气。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述还原气供应系统包含冷却尾气重整系统、炉顶气处理系统和终处理系统，所述冷却尾气重整系统和炉顶气处理系统通过管道混合后接入终处理系统，

所述终处理系统的气体出口连通至第一还原气入口和第二还原气入口；

所述冷却尾气重整系统的进气口连通冷却尾气出口，所述炉顶气处理系统的进气口连通炉顶气出口。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述冷却尾气重整系统包括脱硫天然气入口和沿气体路径依次连通的第一净化装置、第二加压装置、第二中储罐、重整系统，且所述脱硫天然气入口通过管道接入所述第一净化装置和所述第二加压装置之间；

所述炉顶气处理系统包括第二净化装置，所述第二净化装置的进气口连通炉顶气出口，所述第二净化装置的出气口与所述重整系统的出气口通过管道混合后接入所述终处理系统。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述终处理系统包括依次连通的第三加压装置、第三中储罐和加热装置，所述第三中储罐的进气口连通所述冷却尾气重整系统和所述炉顶气处理系统；所述加热装置连通所述第一还原气入口和所述第二还原气入口。