买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：攀钢集团西昌钢钒有限公司;东北大学;攀钢集团攀枝花钢钒有限公司

摘要：本发明公开了一种铁矿石逐级直接还原方法及装置，涉及低碳冶金技术领域，包括：气基竖炉装料作业、气基竖炉一级还原作业、气基竖炉二级还原作业、气基竖炉三级还原作业、气基竖炉冷却作业和气基竖炉出料作业。本发明通过球团矿热装，利用球团生产过程产生的矿石显热，为炉内提供热量；一级还原作业竖炉产生的炉顶煤气做为二级还原作业竖炉的还原气循环利用；将冷却气做为还原气回收利用。可以实现还原气不加热或少加热、降低总气体流量，从而降低了生产过程能耗和成本、减少了高温气体输送带来的安全风险、提高了高温区料层厚度、增加了反应速度和时间，对于难还原铁矿也能实现金属化率＞92％。

主权项：1.一种铁矿石逐级直接还原方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1：气基竖炉进行装料作业：关闭底部还原气喷吹口、关闭炉顶煤气输除尘装置出口、关闭下部排料孔、打开顶部装料孔，从出装料还原竖炉顶部装料孔装入抗压强度≥800N个、粒度为5～20mm、温度为600～1200℃的球团矿；当装料料层高度达到规定值3～5m时，停止装料，关闭顶部装料孔，完成装料作业，进入下一个步骤；步骤S2：气基竖炉进行一级还原作业：将一级还原竖炉炉顶除尘装置煤气输出口与二级还原竖炉炉底还原气喷吹口接通；将一部分还原气缓存柜内气体直接，或经过还原气加热装置加热后，从底部还原气喷吹口喷入一级还原竖炉，还原气在炉内上行过程中，与球团矿发生一级还原反应和热交换，反应后的气体从炉顶煤气管道排出并进入煤气除尘装置，经除尘后的煤气从底部还原气喷吹口喷入二级还原竖炉；当二级还原竖炉结束二级还原的同时，结束本竖炉一级还原作业，进入下一个步骤；步骤S3：气基竖炉进行二级还原作业；包括：步骤S31：启动本竖炉炉顶煤气除尘装置输出的气体输入煤气换热器，经换热器换热后输入煤气脱碳脱水装置，脱碳脱水后得到的还原气进入还原气总管；停止本竖炉炉顶煤气除尘装置输出的气体输入原二级还原竖炉；步骤S32：停止还原气缓存柜出口还原气从本竖炉底部还原气喷吹口喷入本竖炉；将当前一级竖炉炉顶煤气经除尘装置后，通过本竖炉底部还原气喷吹口喷入本竖炉，完成本竖炉从一级还原竖炉到二级还原竖炉的切换；步骤S33：还原气与炉料发生二级还原反应和热交换，使炉料金属化率进一步提高；步骤S34：当三级还原竖炉结束三级还原或二级还原竖炉炉料金属化率≥92%时，结束二级还原作业，进入下一个步骤；步骤S4：气基竖炉进行三级还原作业；包括：步骤S41：停止原一级还原竖炉炉顶煤气除尘装置输出的气体输入本竖炉；将一部分还原气缓存柜内气体经过还原气加热装置加热后，从底部还原气喷吹口喷入三级还原竖炉，完成本竖炉从二级还原竖炉到三级还原竖炉的切换；步骤S42：底部的高温还原气在炉内上行过程中，与炉料发生三级还原反应和热交换，使炉料金属化率进一步提高；步骤S43：当炉料金属化率≥92%时，结束三级还原，进入下一个步骤；步骤S5：气基竖炉进行冷却作业；包括：步骤S51：停止还原气加热装置或一级还原竖炉炉顶除尘装置输出气体经本竖炉底部还原气喷吹口喷入本竖炉；停止本竖炉炉顶煤气除尘装置出口气体通入换热器和煤气脱碳脱水装置；步骤S52：将本竖炉炉顶煤气除尘装置煤气出口管道与还原气缓存柜入口接通；将还原气总管的气体直接从本竖炉底部还原气喷吹口喷入本竖炉，完成本竖炉从还原竖炉到冷却竖炉的切换；步骤S53：气体在炉内上行过程中与炉料发生热交换，使得炉料冷却、气体温度上升；气体与炉料发生少量的还原反应，使得炉料金属化率进一步增加0.1～3%；步骤S54：当冷却竖炉炉顶煤气温度≤150℃时，停止本竖炉冷却作业，进入下一个步骤；步骤S6：气基竖炉进行出料作业：停止还原气总管向本竖炉底部还原气喷吹口喷入气体；关闭底部还原气喷吹口、关闭顶部煤气出口；打开下部排料孔，完成本竖炉从冷却竖炉到出装料竖炉切换；排出炉内炉料；当排空炉内炉料后，停止出料作业，循环进入装料作业步骤。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 攀钢集团西昌钢钒有限公司 东北大学 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 一种铁矿石逐级直接还原方法及装置