控制直接还原铁渗碳的方法和设备

摘要

本发明涉及在炼铁厂中生产预还原铁矿石、直接还原铁(DRI)(62)等的方法和设备，其中通过用氧化剂，如水和氧在还原反应器(10)内重整烃类，在还原反应系统(5)中由天然气产生用于将铁的氧化物化学还原的还原气体，反应器(10)在稳定状态下含有起着重整催化剂的作用的金属铁。DRI(62)中的碳量通过改变供入还原反应器(10)中的还原气体中的水、二氧化碳及氧的相对量而得以控制。DRI(62)中的碳量用供入还原反应器(10)中的水量控制，同时加氧以提供DRI渗碳所需的能量。

主权项

1.一种在无天然气重整器的还原系统中生产含有受控量的碳的直接还原铁(DRI)的方法，其中还原气体是通过在还原区中用包括至少有水和氧的氧化剂重整该还原气体中的烃而生成的，该法在具有还原区的移动床还原反应器中实施，该反应器其中含铁矿石的粒状材料被含有作为还原剂的氢和一氧化碳的高温的含碳还原气体至少部分地化学还原成金属铁，该法的特征包括：将该含铁的氧化物的粒状材料引入该反应器的还原区上部；将温度为900℃-1150℃的第一股还原气流供入该反应区；使该热的还原气体流过还原区，从而至少部分地将其中的铁的氧化物还原成金属铁，并且用来自被供入该反应器中的还原气体中的碳使该金属铁渗碳；从该还原区中抽出温度为250℃-450℃用过的还原气体的第二股气流；从至少部分该第二股气流中去除二氧化碳，从而形成含二氧化碳不大于10％体积的第三股气流；将此第三气流与天然气混合，以形成还原气体的第四股气流；加热前，在该反应器外调节还原气体中的水含量，以致在加热时其水含量为5％-12％(体积)；将第四股气流加热至范围是850℃-1000℃高的还原温度；将热的第四股气流与含氧气体混合，从而将第四股气流的温度升至950℃-1150℃，以形成第一股气流；及从此反应器中排出含有受控的和预定的碳量的直接还原铁。