[发明专利]一种烧结机篦式生产直接还原铁的系统及方法

说明书

本发明公开了一种烧结机篦式生产直接还原铁的系统及方法，底料、铁矿生料和煤依次在烧结机篦链上布料，自下而上形成底料层、铁矿生料层和煤覆盖层，并随篦链向尾部移动；铁矿生料为铁矿粉与煤粉的混合物；煤气和热空气分别进入烧结机顶部的各个进气分室中，在进气分室中，两股气体混合燃烧，释放热量；燃烧后的气体通过煤覆盖层，气体中的二氧化碳和水蒸气与煤发生重整发生，生成强还原性气氛；在高温和强还原性气氛下，铁矿生料中的铁氧化物被还原为直接还原铁，且随篦链的移动，铁矿生料层逐渐变薄，直至尾部时被全部还原。

技术领域

本发明属于金属冶炼技术领域，特别涉及到一种烧结机篦式生产直接还原铁的系统及方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

高炉-转炉是冶炼钢铁的主要生产路线，而炼铁反应大多在气流与固体填充料床高炉之间进行，稳定的操作要求高炉具有一定透气性，这要求炉料必须具有一定粒度且粒度均匀，因此，烧结作为铁矿粉造块工艺是至关重要的。现代烧结生产是一种抽风过程，将铁矿粉、熔剂、燃料代用品及返矿按一定比例组成混合料，配以适量水分，经混合及造球后，铺在带式烧结机的台车上，并在一定负压下点火。烧结过程进行一系列复杂的物理化学变化，包括燃烧反应、分解反应、还原与再氧化反应等，最终得到块状烧结矿。

然而，铁矿粉烧结工序是钢铁企业的高能耗、高污染工序，且占地面积大。目前我国生产烧结矿消耗的固体燃料量在3000万吨/年左右，排放的SO₂量在150万吨/年左右，而烧结工序产生的SO₂、NO_x、粉尘量则占钢铁企业生产工序排放量的50％以上。发明人发现，烧结工序虽然消耗了大量能量，造成了高污染，但仅起到将铁矿粉造块的作用，产物只是作为高炉炼铁的原料使用，未将烧结工序的潜力完全发挥出来。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种烧结机篦式生产直接还原铁的系统及方法。

为解决以上技术问题，本发明的以下一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种烧结机篦式生产直接还原铁的系统，包括烧结机、第一管道和第二管道，其中，

所述烧结机为篦式烧结机，其底部为可定向移动的篦链；

烧结机为卧式结构，其头部设置有底料仓、生料仓和煤仓，且底料仓、生料仓和煤仓沿其头部至尾部方向依次设置；烧结机的顶部分隔为若干进气分室；

所述第一管道的一端与煤气源连接，另一端通过分支管道分别与各个进气分室连通；第二管道的一端与热风源连接，另一端通过分支管道分别与各个进气分室连通，与煤气源和热风源连接的进气分室远离烧结机的尾部设置。

第二方面，本发明提供一种烧结机篦式生产直接还原铁的方法，包括如下步骤：

底料、铁矿生料和煤依次在烧结机篦链上布料，自下而上形成底料层、铁矿生料层和煤覆盖层，并随篦链向尾部移动；铁矿生料为铁矿粉与煤粉的混合物；

煤气和热空气分别进入烧结机顶部的各个进气分室中，在进气分室中，两股气体混合燃烧，释放热量；

燃烧后的气体通过煤覆盖层，气体中的二氧化碳和水蒸气与煤发生重整发生，生成强还原性气氛；

在高温和强还原性气氛下，铁矿生料中的铁氧化物被还原为直接还原铁，且随篦链的移动，铁矿生料层逐渐变薄，直至尾部时被全部还原。

与现有技术相比，本发明的以上一个或多个技术方案取得了以下有益效果：