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公开(公告)号：CN118460809A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202310117524.8
申请日：2023-02-09
申请人： 中国科学院过程工程研究所 , 鞍钢股份有限公司
IPC分类号： C21B13/00
摘要： 本发明公开了一种烧结球团粉料流化床直接还原铁的方法。所述方法主要是将烧结、球团矿破碎筛分得到细粉和粗粉，细粉采用一级还原，粗粉采用两级还原，细粉还原和粗粉终还原烟气用于粗粉预还原，其烟气经与粗粉换热后进行除尘、换热、脱水、增压和补充氢气及加热后循环用于还原，还原铁粉经压块得到铁压块产品。通过细粉一级还原和粗粉两级还原，实现烧结球团矿的全粒级利用；细粉还原和粗粉终还原烟气用于粗粉预还原，有效提高气体单程转化率和还原效率；粗粉还原产生的粉尘送细粉还原流化床，粗粉预还原烟气与粗粉高效换热和循环氢气换热实现梯级热量回收，实现物质能量高效利用。本发明具有原料适应性广、生产效率高、易于规模化生产等优点。
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公开(公告)号：CN118460810A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202310134381.1
申请日：2023-02-09
申请人： 中国科学院过程工程研究所 , 鞍钢股份有限公司
摘要： 本发明公开了一种铁矿造粒固结‑流化床低碳直接还原的方法。所述方法主要包括铁矿经破碎球磨、混合造粒和焙烧固结后，与高温氢气进行逆流操作，依次进行预还原和终还原得到还原铁粉后进行压块生产直接还原铁块产品，烟气经除尘、换热、脱水、增压和补充氢气及电加热后循环用于还原。通过铁矿磨细造粒和焙烧固结实现原料粒度和结构的调控，大幅提高流化床直接还原工艺原料适应性和还原效率，并有效抑制还原过程粘结；还原粉尘返回混合造粒，部分杂质通过固结过程外排综合利用；通过热态固结料直接送还原，终还原预热氢气采用电加热升温、还原烟气经氢气等离子补热，实现能量绿色高效供给。本发明具有原料适应性广、生产效率高、易规模化等优点。
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公开(公告)号：CN118460842A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202310147476.7
申请日：2023-02-09
申请人： 中国科学院过程工程研究所 , 鞍钢股份有限公司
摘要： 本发明公开了一种流化床直接还原用铁矿原料改性处理的方法。所述方法主要包括破碎球磨、混合润磨、挤压造粒、低温焙烧、高温固结和除尘等工序，具体为：铁矿石原料破碎球磨得到细铁矿粉后，配加添加剂和水进行混合润磨，接着采用挤压造粒一步获得目标粒级范围的造粒料，进行低温焙烧和高温固结得到高温铁矿改性颗粒，直接用于流化床直接还原。通过磨细和造粒实现铁矿原料粒度和结构的调控，大幅提高流化床直接还原工艺原料适应性和还原效率；通过低温焙烧实现造粒料中低价铁的氧化、结晶水和有机物的脱除，强化其高温固结过程获得性能优异的改性颗粒。本发明具有原料适应性广、效率高、产品性能良好、易于规模化应用的优点。
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公开(公告)号：CN118460841A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202310132850.6
申请日：2023-02-09
申请人： 中国科学院过程工程研究所 , 鞍钢股份有限公司
摘要： 本发明公开了一种流化床直接还原用铁矿原料造粒固结的方法。所述方法主要包括混合、造球、高速整粒、干燥分级、焙烧固结、冷却和除尘等工序，具体为：铁矿粉原料配加添加剂进行混合，造球后采用高速剪切进行整粒得到近球形的造粒料，经干燥分级、焙烧固结和冷却后得到流化床直接还原工艺用的铁矿固结料。通过铁矿粉造粒固结实现原料粒度和结构的调控，大幅提高流化床直接还原工艺原料适应性和还原效率，并有效抑制还原过程粘结；通过造球‑高速整粒有效降低粘结剂用量和提高成品率；干燥分级和焙烧固结产生粗粒及细粉循环返回混合，冷却余热返回干燥，实现物质能量高效利用。本发明具有原料适应性广、造粒固结效率高、易于规模化应用的优点。
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公开(公告)号：CN118460811A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202310143062.7
申请日：2023-02-09
申请人： 中国科学院过程工程研究所 , 鞍钢股份有限公司
摘要： 本发明公开了一种铁矿粉预处理‑高效低碳直接还原的方法。所述方法主要为铁矿粉经混合造粒、焙烧固结和冷却得到铁矿固结料后，与热氢气进行逆流操作，依次进行换热升温、预还原和终还原得到还原铁粉后进行压块生产直接还原铁块产品，烟气经除尘、换热、脱水、增压和补充氢气及加热后循环用于还原。通过铁矿粉混合造粒和焙烧固结实现原料粒度和结构的调控，大幅提高流化床直接还原工艺原料适应性和还原效率，并有效抑制还原过程粘结；还原收尘产生的细粉返回混合造粒，有害杂质通过焙烧固结外排，实现铁原料高效利用；终还原烟气经氢气和纯氧燃烧补热，提高供热效率和气体单程转化率。本发明具有原料适应性广、生产效率高、易规模化等优点。
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公开(公告)号：CN117867269A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202311787533.4
申请日：2023-12-25
申请人： 鞍钢股份有限公司 , 中国科学院过程工程研究所
摘要： 本发明公开了一种适用于流化床还原炼铁的原料及制备方法，所述原料为粒度0.2～5mm的近球形颗粒料，所述颗粒料具有内核与包覆层结构，其包覆层厚度为0.01～0.1mm；所述内核由铁精矿、粘结剂构成；所述包覆层由包覆剂和粘结剂构成。制备方法包括按内核与包覆层原料的各自配比进行混匀备料，将内核混合粉料进行预制粒，对颗粒进行整粒及表面包覆预处理形成包覆薄层，并进行高温焙烧固结，焙烧后的颗粒料强度得到保障，能够满足流化床反应器中的强度要求，包覆层与颗粒内层结合紧密，能够有效阻止颗粒还原过程中表面形成大量金属铁发生铁连晶等，从根本上破坏颗粒之间发生粘结的基础条件，有效避免还原过程中颗粒粘结导致的失流问题。
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公开(公告)号：CN117867206A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202311787534.9
申请日：2023-12-25
申请人： 鞍钢股份有限公司 , 中国科学院过程工程研究所
摘要： 本发明公开了一种抑制流化床直接还原炼铁粘结失流的方法，将铁精矿与粘结剂混合均匀后，以粒度范围0.2～5mm为目标制粒，经干燥、筛分后进行500～1300℃，5～40min高温焙烧，获得固结颗粒料，通过喷涂包覆液的方式在焙烧后的固结颗粒料表面包覆涂层，包覆液喷涂量为固结颗粒料的5％～10％，涂层颗粒的包覆层厚度为0.01～0.1mm，将涂层颗粒料用于流化床还原系统进行还原，流化床反应温度控制在500～800℃，反应时间控制在30～60min，反应压力控制在300～700kPa，获得金属化率不低于90％的还原产品。本发明将铁精矿制得具有良好流化性能和还原性能的流化床还原炼铁原料，有效抑制流化床还原过程中粘结失流问题，从而解决铁精矿难以直接用于流化床还原的问题，有助于推动流态化气基直接还原炼铁技术的大规模应用。
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公开(公告)号：CN117867205A
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202311787512.2
申请日：2023-12-25
申请人： 鞍钢股份有限公司 , 中国科学院过程工程研究所
摘要： 本发明提出一种流化床还原炼铁的方法，本发明流化床还原炼铁原料具有内核与包覆层结构，内核由铁精矿、粘结剂构成，按质量百分比计，铁精矿95％～99.5％、粘结剂0.5％～5％；所述包覆层由包覆液制得，包覆液由以下组分构成，其质量百分比为包覆剂30％～50％、添加剂3％～5％，其余为水。本发明所述的一种流化床还原炼铁的方法，包括配料混匀、颗粒料制备、流化床包覆干燥、氧化焙烧工序。本发明提供的一种流化床还原炼铁的方法，通过将常规铁精矿原料进行颗粒化成型及表面包覆等一系列处理，再进行流化床还原时能够抑制或避免发生粘结失流问题，从而能够大规模使用流化床还原处理铁精矿，有助于推动流态化直接还原炼铁技术的广泛应用。
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公开(公告)号：CN118142288A
公开(公告)日：2024-06-07
申请号：CN202410496962.4
申请日：2024-04-24
申请人： 中信钛业股份有限公司 , 中国科学院过程工程研究所 , 中国中信集团有限公司
摘要： 一种氯化烟气冷却收尘的系统及方法，该系统包括预急冷器、急冷粒化器、旋风分离器、粒化物料仓、淋洗除尘塔、换热器、浆液储罐、循环泵和浆液输送泵。方法是：将高温氯化烟气送入预急冷器，喷入四氯化钛清液降温后，送入急冷粒化器和旋风器实现冷却和除尘，再进入淋洗除尘塔进行冷凝和深度除尘，淋洗浆料送往离心粒化分离实现四氯化钛固含的脱除。优点是：通过四氯化钛清液预急冷，避免一步急冷造成的急冷器堵塞问题，同时有效降低温度为后续急冷粒化创造条件；通过离心粒化，有效聚集烟气和淋洗液中粉尘，实现高效冷却除尘；通过向淋洗除尘塔喷入碱液使烟气中氯化铝选择性水解，有效避免冷却淋洗因氯化铝饱和析出结垢堵塞问题。
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公开(公告)号：CN117899742A
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202311847296.6
申请日：2023-12-29
申请人： 中信钛业股份有限公司 , 中国科学院过程工程研究所 , 中国中信集团有限公司
IPC分类号： B01J2/20 , C01G23/047 , B01D50/20 , F26B3/084 , F26B23/02 , F26B21/00 , F26B25/00 , F25D31/00
摘要： 一种富钛料细粉高效造粒改性的方法及系统，该系统包括具有高速剪切造粒机的造粒子系统；具有干燥流化床、旋风收尘器、布袋除尘器的干燥子系统；具有旋风预热器、烟气燃烧室、固结床、燃烧加热室和冷却器的固结子系统。方法是：将富钛料、高钛渣细粉、粘结剂和水送入高速剪切造粒机造粒后，送往干燥流化床进行干燥处理，再送往多级旋风预热器，与燃烧脱氧后的烟气进行热交换实现预热，再进入固结床，经过固结后得到产品。优点是：系统结构简单，适用性强；造粒改性方法依靠Ti/Fe类有机粘结剂在预热过程中热解得到低价态氧化物，同高钛渣中低价氧化物在固结过程中快速氧化放热导致局部过热和液相烧结，实现高效固结，获得性能优异的改性颗粒。
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