[发明专利]金属物料的还原方法

说明书

本发明公开了一种金属物料的还原方法，所述金属物料的还原方法，包括以下步骤：向点燃后的混合料表面喷洒物料；将喷洒的物料在混合料的外部引燃生成燃烧产物，将燃烧产物引入至混合料内部，所述燃烧产物与混合料反应生成还原性介质，并使还原性介质与混合料燃烧后的产物发生氧化还原反应。本发明的金属物料的还原方法，通过在生产时向混合料料面喷加物料，使物料的燃烧产物或物料进入混合料内部，燃烧产物与混合料中的成分发生氧化还原反应，将燃烧产物还原成具有还原性的还原性介质，有效的调节混合料内部的还原性气氛，以此同时，该还原性介质能够将氮氧化物还原成氮气，从而减少氮氧化物的排放量，实现脱硝的目的，成本低廉。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼设备技术领域，特别是一种金属物料的还原方法。

背景技术

直接金属物料的还原生产主要工艺有：回转窑法、转底炉法、隧道窑法。其中回转窑法是设备庞大，投资多，单位面积产能低且存在“结圈”现象，造成了大量的能源浪费；转底炉法采用内配碳球团为原料，产品铁品位低、硫高，难以用于生产炼钢用直接金属物料的还原；隧道窑法存在热效率低、能耗高、生产周期长、污染严重、产品质量不稳定、单机生产能力较小等问题。因此发明一种可供高炉直接使用的金属物料的还原且能耗低、生产效率高、污染小的方法和装备已经迫在眉睫。

发明内容

本发明公开了一种金属物料的还原方法，解决了现有技术中金属物料的还原的生产工艺所存在的能源浪费、产品铁品位低、污染严重且生产能力较低的问题。

根据本发明的一个方面，公开了一种金属物料的还原方法，包括以下步骤：

S1、配置混合料，将含金属原料和燃料混合构成混合料；

S2、布置和引燃混合料，将混合料布置成混合料层，并使混合料燃烧；

S3、喷洒物料，向混合料表面喷洒物料，并使物料在混合料的外部引燃生成燃烧产物；

S4、还原含金属原料，将所述燃烧产物引入至所述混合料内部，所述燃烧产物与所述混合料反应生成还原性介质，并使所述还原性介质与含金属原料发生氧化还原反应。

进一步的，所述燃料包括碳添加剂，在将燃烧产物引入至混合料内，所述燃烧产物与所述混合料反应生成还原性介质中还包括，燃烧产物与碳添加剂反应生成还原性介质。

进一步的，还原性介质包括以下一种或多种物质：一氧化碳、氢气、硫化氢、甲烷、一氧化硫。

进一步的，所述物料包括可燃烧物质和/或还原剂。

进一步的，所述物料包括以下一种或多种物质：甲烷、丙烷、乙炔、氢气、甲醇、乙醇、煤气、天然气、汽油、重油、煤粉、木炭、焦炭、木屑、硫化氢、氰化氢、光气、正丁烷、正己烷、正庚烷、正戊烷、丙醇、甲乙酮、醋酸乙烯、硅烷、环己烷、氯化氢、丁炔、液化气、石油气、乙醚、甲苯、苯、丙酮、丙炔、乙烯、丙烯、丁烯、丁烷、水煤浆。

进一步的，所述物料还包括：助燃剂，所述助燃剂包括氧气、空气或循环废气中的一种或多种。

进一步的，所述燃料包括以下一种或多种物质：煤、焦炭、生物质燃料、酒精、油页岩。

进一步的，在步骤S4之前还包括：重复至少一次步骤S2和步骤S3形成多层燃烧结构。

根据本发明的另一方面，公开了一种金属物料的还原方法，包括以下步骤：

A1、配置混合料，将含金属原料和燃料混合构成混合料；

A2、布置和引燃混合料，将混合料布置成混合料层，并使混合料燃烧；

A3、喷洒物料，向引燃后的混合料表面喷洒物料；