一种铁矿粉流态化还原系统及方法

摘要

本发明公开了一种铁矿粉流态化还原系统及方法，通过氧化提高铁矿石的还原速率，通过高气速操作加快铁矿石还原速度并同时大幅提高单位截面流化床的气体处理能力，通过还原煤气并联降低通过单级流化床的气量，实现在近常压下铁矿粉在流化床内的高效还原。本发明具有还原效率高，还原过程能耗低和还原过程经济性好等优点。

主权项

一种铁矿粉流态化还原系统，其特征在于，所述系统包括：铁矿粉料仓（1）、螺旋加料器（2）、氧化流化床（3）、一级加料器（4）、一级循环流化床（5）、二级加料器（6）、二级循环流化床（7）、三级加料器（8）、三级循环流化床（9）、排料器（10）、产品料仓（11）、燃烧室（12）、一级煤气预热器（13）、二级煤气预热器（14）、三级煤气预热器（15）、旋风收尘器（16）、布袋收尘器（17）、引风机（18）、烟囱（19）；所述氧化流化床（3）包括氧化流化床主体（31）、第一旋风分离器（32）、第二旋风分离器（33）和加料器（34）；所述一级循环流化床（5）包括一级提升管（51）、第三旋风分离器（52）、第四旋风分离器（53）和一级循环料腿（54）；所述二级循环流化床（7）包括二级提升管（71）、第五旋风分离器（72）、第六旋风分离器（73）和二级循环料腿（74）；所述三级循环流化床（9）包括三级提升管（91）、第七旋风分离器（92）、第八旋风分离器（93）和三级循环料腿（94）；所述铁矿粉料仓（1）的出料口与螺旋加料器（2）的进料口相连通，所述螺旋加料器（2）的出料口分别与第一旋风分离器（32）的出气口和第二旋风分离器（33）的入口通过管道相连通；所述第一旋风分离器（32）的入口分别与第二旋风分离器（33）的出料口、旋风收尘器（16）的出料口、布袋除尘器（17）的出料口和氧化流化床主体（31）的出气口通过管道相连接，所述第一旋风分离器（32）的出料口与加料器（34）的进料口相连通，所述第一旋风分离器（32）的出气口与第二旋风分离器（33）的入口相连通；所述加料器（34）的进气口与空气总管相连通，所述加料器（34）的出料口与氧化流化床主体（31）的进料口通过管道相连接；所述第二旋风分离器（33）的出气口与旋风收尘器（16）的入口相连通，所述旋风收尘器（16）的出气口与布袋收尘器（17）的进气口通过管道相连接，所述布袋收尘器（17）的出气口与引风机（18）的入口通过管道相连，所述引风机（18）的出气口与烟囱（19）相连通；所述氧化流化床主体（31）的进气口与燃烧室（12）的出气口通过管道相连接，所述氧化流化床主体（31）的出料口与一级加料器（4）的进料口通过管道相连接；所述一级加料器（4）的进气口与煤气总管相连接，所述一级加料器（4）的出料口与一级提升管（51）的进料口通过管道相连接；所述一级提升管（51）的出气口与第三旋风分离器（52）的入口相连通，所述一级提升管（51）的进气口与一级煤气预热器（13）的煤气出口通过管道相连接，所述一级提升管（51）的循环回料口与一级循环料腿（54）的回料口相连通；所述第三旋风分离器（52）的出气口与第四旋风分离器（53）的入口相连通，所述第三旋风分离器（52）的排料口与一级循环料腿（54）相连通；所述一级循环料腿（54）的排料口通过管道与二级提升管（71）的下部进料口相连通，所述一级循环料腿（54）的进气口与煤气总管相连通；所述第四旋风分离器（53）的出气口与还原尾气处理系统的入口相连接，所述第四旋风分离器（53）的排料口与二级加料器（6）的进料口通过管道相连接；所述二级加料器（6）的进气口与煤气总管相连通，所述二级加料器（6）的出料口与二级提升管（71）的上部进料口通过管道相连接；所述二级提升管（71）的出气口与第五旋风分离器（72）的入口相连通，所述二级提升管（71）的进气口与二级煤气预热器（14）的煤气出口通过管道相连接，所述二级提升管（71）的循环回料口与二级循环料腿（74）的回料口相连通；所述第五旋风分离器（72）的出气口与第六旋风分离器（73）的入口相连通，所述第五旋风分离器（72）的排料口与二级循环料腿（74）相连通；所述二级循环料腿（74）的排料口通过管道与三级提升管（91）的下部进料口相连通，所述二级循环料腿（74）的进气口与煤气总管相连通；所述第六旋风分离器（73）的出气口与还原尾气处理系统的入口相连接，所述第六旋风分离器（73）的排料口与三级加料器（8）的进料口通过管道相连接；所述三级加料器（8）的进气口与煤气总管相连接，所述三级加料器（8）的出料口与三级提升管（91）的上部进料口通过管道相连接；所述三级提升管（91）的出气口与第七旋风分离器（92）的入口相连通，所述三级提升管（91）的进气口与三级煤气预热器（15）的煤气出口通过管道相连接，所述三级提升管（91）的循环回料口与三级循环料腿（94）的回料口相连通；所述第七旋风分离器（92）的出气口与第八旋风分离器（93）的入口相连通，所述第七旋风分离器（92）的排料口与三级循环料腿（94）相连通；所述三级循环料腿（94）的排料口通过管道与产品料仓（11）相连通，所述三级循环料腿（94）的进气口与煤气总管相连通；所述第八旋风分离器（93）的出气口与还原尾气处理系统的入口相连接，所述第八旋风分离器（93）的排料口与排料器（10）的进料口通过管道相连接；所述排料器（10）的进气口与煤气总管相连通，所述排料器（10）的出料口与产品料仓（11）通过管道相连接；所述燃烧室（12）的烧嘴与煤气总管和空气总管相连接，通过燃烧煤气加热空气，将加热后的空气由出气口通过管道与氧化流化床主体（31）底部的进气口相连通；所述一级煤气预热器（13）、二级煤气预热器（14）和三级煤气预热器（15）中任一煤气预热器的烧嘴与空气总管和煤气总管通过管道相连，通过燃烧煤气产生高温烟气用于预热还原煤气，所述任一煤气预热器的烟气出口与烟气总管相连，排出的烟气经烟气总管进入烟气处理系统回收热量，所述任一煤气预热器的煤气入口与煤气总管相连，所述任一煤气预热器的煤气出口分别与一级提升管（51）、二级升管（71）和三级提升管（91）底部的进气口相连通。