[发明专利]用于生产热的直接还原铁的方法和装置

权利要求书

1、一种用气体还原块状、球团状或它们的混和物的铁矿石颗粒以生产热的直接还原铁的方法，包括在700℃以上的温度下在一还原区还原垂直下沉的上述铁矿石颗粒的质量流移动床，将生成的己还原颗粒的床在竖炉的下截部分向下会聚地渐缩到至少一个卸料出口，在高于500℃平均的温度下从所述卸料出口卸出该还原颗粒，其特征在于：所述卸料区为一较平滑的金属闭合表面所限定，并以一定速率至少冷却所述闭合表面的上截部分，用以基本上冷却毗邻所述表面的已还原的颗粒层，而基本上不冷却还原粒子的主体部分，凭着所述冷却一定程度上足以增加在所述表面上粒子的有效流动率，且显著地缩短在所述还原区和所述竖炉的下截部分中维持所述质量流所需要的竖炉的下截部分的高度。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于：逐渐会聚地把下沉通过竖炉下截部分的还原颗粒限制在圆锥体所界定的范围内，以及在圆锥体的尖顶处，使还原颗粒通过较小的单一出口而从所述竖炉卸出。

3、根据权利要求1的方法，其特征在于：所述表面的至少上截部分的所述冷却是由与所述壁接触的冷却流体的循环来完成的。

4、根据权利要求1的方法，其特征在于：使用多个可独立控制并沿所述壁同轴且彼此邻近设置的冷却区对所述区的冷却进行选择性控制，足以使所述质量流在卸料口处保持在所需要的所述还原颗粒的平均卸料温度。

5、根据权利要求4的方法，其特征在于：所述选择性地控制是通过调节与所述壁的所述独立区接触的循环冷却流体的量而进行的。

6、根据权利要求5或6的方法，其特征在于：所述冷却流体为水。

7、根据权利要求1的方法，其特征在于：与所述壁内表面的所述上截部分接触的颗粒被迅速地冷却到100℃至300℃间的温度范围。

8、根据权利要求1的方法，其特征在于：将所述壁的较低部分进行绝热。

9、用气体还原块状、球团状或其混和物的铁矿石颗粒以生产热的直接还原铁的装置，其中所述还原是在700℃以上的温度下进行的，包括一垂直的竖炉，所述炉的上截还原部分（10）适合于容纳所述铁矿石颗粒的由于重力而基本上以单向活塞流动的型式下沉通过所述炉的移动床，所述炉的下截部分具有一向下渐缩的普通锥体形状，在所述下截部分（12）的锥体端部有一出口卸料孔，其特征在于，所述下截部分（12）具有一锥体壁（32），配有一较平滑的金属内表面，所述下截部分的冷却与它的全部内含物的总有效冷却相隔绝，所配置的局部冷却装置用以冷却所述下截部分（12）的所述壁的（32）至少一部分，所述下截部分（12）锥体壁的陡度小于允许实际的质量流在没有对所述锥体壁（32）的任何有效冷却而通过所述炉的还原部分（10）和下截部分（12）时的陡度，而大于阻碍质量流在所述局部冷却装置存在而通过所述炉的还原部分（10）和下截部分（12）时的陡度。

10、根据权利要求9的装置，其特征在于：所述锥体（12）下截部分的较低部分（50）为绝热的。

11、根据权利要求9的装置，其特征在于：所述冷却装置包括一热交换套，通过该套循环的冷却流体与所述锥形的下截部分的所述壁（32）的至少一部分相接触。

12、根据权利要求9的装置，其特征在于：所述冷却装置包括多个用于选择性地和独立地冷却所述下截部分的所述壁（32）的预定区域的装置。