[发明专利]一种穿流式多段炉反应器及其反应方法

权利要求书

1.一种穿流式多段炉反应器，其特征在于，包括：壳体以及沿所述壳体轴向间隔设置的多个物料盘，所述物料盘上连接有用于落料的落料管；

所述物料盘的上部均设置有搅拌臂，所述搅拌臂上连接有用于对所述物料盘上的颗粒铁氧化物进行均匀布料的刮板；

每个所述物料盘上均布有多个气孔，用于使均布在所述物料盘上的颗粒铁氧化物与还原气充分接触。

2.根据权利要求1所述的穿流式多段炉反应器，其特征在于，所述物料盘包括外倾物料盘及内倾物料盘，所述外倾物料盘及所述内倾物料盘沿所述壳体的轴向交错分布。

3.根据权利要求2所述的穿流式多段炉反应器，其特征在于，所述搅拌臂包括分别与所述外倾物料盘及所述内倾物料盘对应设置的外倾搅拌臂及内倾搅拌臂，所述外倾搅拌臂的延伸方向及所述内倾搅拌臂的延伸方向分别平行于所述外倾物料盘及所述内倾物料盘的倾斜方向。

4.根据权利要求2所述的穿流式多段炉反应器，其特征在于，所述外倾物料盘上的所述落料管设置在所述外倾物料盘的径向外侧；所述内倾物料盘上的所述落料管设置在所述内倾物料盘的径向内侧。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的穿流式多段炉反应器，其特征在于，多个所述气孔呈同心圆环状均布在所述物料盘上，多个所述气孔的面积总和占所述物料盘横截面积的3％-30％。

6.根据权利要求5所述的穿流式多段炉反应器，其特征在于，所述气孔为开设在所述物料盘上的通孔。

7.根据权利要求5所述的穿流式多段炉反应器，其特征在于，所述气孔为开设在所述物料盘上的鱼口状开孔，所述鱼口状开孔的开孔方向在所述物料盘的顶壁向上倾斜。

8.根据权利要求1所述的穿流式多段炉反应器，其特征在于，所述刮板的数量为多个，每个所述刮板与所述搅拌臂倾斜相交。

9.根据权利要求8所述的穿流式多段炉反应器，其特征在于，多个所述刮板的长度沿所述搅拌臂的延伸方向由内向外逐渐增长，多个所述刮板与所述搅拌臂构成的锐角沿所述搅拌臂的延伸方向由内向外逐渐增大；

所述壳体的轴向中心安装有搅拌轴，所述刮板的倾斜内端与所述搅拌轴轴心之间的距离不大于位于相邻内侧所述刮板的倾斜外端与所述搅拌轴轴心之间的距离。

10.一种采用权利要求1-9中任一项所述的穿流式多段炉反应器进行的反应方法，用于利用还原气还原颗粒铁氧化物直接获得颗粒直接还原铁，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将颗粒铁氧化物与还原气分别预热；

(2)所述颗粒铁氧化物通过刮板的布料与均布穿过物料盘上气孔的还原气充分逆向接触反应，还原得到颗粒直接还原铁。