[发明专利]用于生产渗碳海绵铁的方法

权利要求书

1.一种用于生产渗碳海绵铁(109、209)的方法，所述方法包括以下步骤：

-在直接还原竖炉(111、211)中使用贫碳还原气体(115、215)还原(s303)铁矿石(107、207)以提供海绵铁中间产物(108、208)；

-将所述海绵铁中间产物转移(s305)至渗碳单元(112、213)；以及

-在所述渗碳单元中使用渗碳气体(114、214)对所述海绵铁中间产物进行渗碳(s307)以提供渗碳海绵铁。

2.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述渗碳气体来源于可再生来源。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述渗碳气体包括生物甲烷、沼气、来自生物质的热解的气体、或其组合。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述还原气体包括通过电解产生的氢气。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中从来自所述渗碳单元的废气(248)中分离出氢气，以及其中任选地将从所述废气中分离的氢气作为还原气体引入到所述直接还原竖炉中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中从来自所述渗碳单元的废气(248)中分离出渗碳步骤中产生的二氧化碳，以及其中任选地将所述二氧化碳转化为一氧化碳并作为渗碳气体引入所述渗碳单元中。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述渗碳气体通过与来自所述渗碳单元的废气(248)进行热交换而被预热，和/或其中将所述渗碳气体在引入到所述渗碳单元中之前与来自所述渗碳单元的废气混合。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述海绵铁中间产物在超过约500℃的温度下转移至所述渗碳单元。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述海绵铁中间产物的还原度大于约90％。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述海绵铁中间产物的还原度为约50％至约90％，优选地约60％至约80％。

11.一种用于生产渗碳海绵铁(109、209)的系统，所述系统包括：

-电解装置(119)，所述电解装置布置成由水的电解产生氢气(115、215)；

-直接还原竖炉(111、211)；和

-渗碳单元(113、213)。

12.一种渗碳海绵铁(109、209)，其中所述渗碳海绵铁具有大于90％的还原度并且包含0.5重量％至5重量％的碳，以及其中所述渗碳海绵铁的放射性碳年龄为距今小于10000年，优选地距今小于1000年，甚至更优选地距今小于100年。

13.根据权利要求12所述的渗碳海绵铁，其中以渗碳体形式存在的碳的质量分数大于50％，优选地大于70％，甚至更优选地大于90％。

14.根据权利要求12至13中任一项所述的渗碳海绵铁，其中所述渗碳海绵铁呈球团或团块的形式。

15.一种海绵铁中间产物(108、208)，其中所述海绵铁中间产物呈球团的形式，具有约50％至约100％的还原度，以及具有小于0.5重量％，优选地小于0.05重量％，甚至更优选地小于0.0005重量％的碳含量。