[发明专利]直接还原制备生铁或铁合金的方法及实施此方法的预还原塔

权利要求书

1、以与还原性气体顺流方式使粒状金属氧化物预还原、和使经预还原的含金属氧化物物料最终熔炼及还原来制备生铁或铁合金的方法，其特征在于：温度为650-1100℃的还原性气体和粒状金属氧化物从至少一个基本上竖直的预还原塔的下端供入，该塔包括至少两个腔室，所说的腔室的横截面基本呈圆形，腔室的上下两端部横截面均逐渐减小，并且至少在腔室间的中间区设有一环形部件以减小横截面积；金属氧化物颗粒与还原气体顺流流过预还原塔；和预还原的金属氧化物颗粒和还原性气体的混合物从预还原塔的顶部排出，然后，预还原的金属氧化物颗粒被输送到冶炼炉以便熔炼并通过加入还原性物料使其最终被还原成生铁或铁合金。

2、根据权利要求1的方法，其特征在于预还原过程是在两个预还原塔中进行，新鲜的还原性气体和部分预还原的金属氧化物颗粒由第一预还原塔的下端供入，由此，部分预还原的金属氧化物颗粒和还原性气体顺流流过第一预还原塔;在第一预还原塔的顶部收集还原性气体和还原到预定还原度的金属氧化物颗粒，然后预还原的金属氧化物颗粒被输送到冶炼炉，于此，金属氧化物颗粒被熔炼并还原成生铁或铁合金，在第一预还原塔顶部收集的还原性气体与未还原的金属氧化物颗粒一起供到第二预还原塔的下部;在第二预还原塔的顶部收集还原性气体和部分预还原的金属氧化物颗粒的混合物;和部分预还原的金属氧化物颗粒被供到第一预还原塔的下端。

3、根据权利要求1或2的方法，其特征在于还原性气体是通过将粒状含碳还原物料和含氧气体供入气化室来制备，气化室联接于预还原塔的下部，其中粒状还原物料经焦化反应以产生主要含CO和H₂的还原性气体;还原性物料的焦化颗粒及产生的还原性气体于预还原塔的底部附近供入，在预还原塔的顶部，还原性物料焦化颗粒和预还原的金属氧化物颗粒与还原性气体相分离;而且，还原性物料焦化颗粒与预还原的金属氧化物颗粒一起被供入冶炼炉，从而使该还原性物料焦化颗粒至少构成使预还原的金属氧化物颗粒最终还原所必须的还原性物料的一部分。

4、以与还原性气体顺流方式使粒状金属氧化物预还原的预还原塔，其特征在于所说的塔包括至少两个腔室，每个腔室的横截面基本呈圆形，在腔室的上下两端部横截面逐渐减小，并且至少各腔室之间的中间区有一环形部件以便于减小室间中间区的横截面。

5、根据权利要求4的预还原塔，其特征在于在塔的下腔室下部有一气体和粒状物料的进口管，该管的直径小于下腔室的直径，且在下腔室和进口管间的中间区有一环形部件以减小下腔室和进口管间的中间区的横截面。

6、根据权利要求4的预还原塔，其特征在于塔内的各腔室间的中间区有横截面为圆形的管，该管的直径比腔室的直径小。

7、根据权利要求4和5的预还原塔，其特征在于腔室的上下端部的室壁与水平方向的夹角为50-70°。