[发明专利]利用熔体余热进行碳热还原的方法和系统

权利要求书

1.一种利用熔体余热进行碳热还原的方法，其特征在于，包括：

(1)将碳基粉料和钙基粉料进行混合，以便得到混合粉料；

(2)将所述混合粉料进行成型处理，以便得到混合球团；

(3)将所述混合球团进行热解处理，以便得到气体、液体和固体产物，其中，所述固体产物含有碳和氧化钙；

(4)将所述固体产物进行筛分处理，以便得到筛上块料和筛下粉料；

(5)将所述筛上块料进行冶炼处理，以便得到熔体和冶炼尾气；以及

(6)将所述熔体与所述筛下粉料进行接触，以便使得所述筛下粉料利用所述熔体的余热发生还原反应。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述筛下粉料的最大粒径小于3毫米。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔体的温度为1700～2000摄氏度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(6)中，所述筛下粉料的加入量占所述熔体质量的比例不大于10％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述熔体与所述筛下粉料进行接触采用下列方式进行：

a、将所述筛下粉料铺于储罐底部，然后向底部铺有所述筛下粉料的储罐内加入所述熔体，以便使得所述粉料利用所述熔体的余热发生还原反应；或

b、采用喷吹方式使得所述筛下粉料与所述熔体进行接触。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳基粉料的材料为选自褐煤、长焰煤、焦煤、无烟煤、城市生活垃圾、生物质、废旧轮胎中的至少一种，所述钙基粉料的材料为生石灰。

7.一种利用熔体余热进行碳热还原的系统，其特征在于，包括：

第一混合装置，所述第一混合装置适于将碳基粉料和钙基粉料进行混合，以便得到混合粉料；

成型装置，所述成型装置与所述第一混合装置相连，且适于将所述混合粉料进行成型处理，以便得到混合球团；

热解装置，所述热解装置与所述成型装置相连，且适于将所述混合球团进行热解处理，以便得到气体、液体和固体产物，其中，所述固体产物含有碳和氧化钙；

筛分装置，所述筛分装置与所述热解装置相连，且适于将所述固体产物进行筛分处理，以便得到筛上块料和筛下粉料；

冶炼装置，所述冶炼装置与所述筛分装置相连，适于将所述筛上块料进行冶炼处理，以便得到熔体和冶炼尾气；以及

第二混合装置，所述第二混合装置分别与所述筛分装置和所述冶炼装置相连，且适于将所述熔体与所述筛下粉料进行接触，以便使得所述筛下粉料利用所述熔体的余热发生还原反应。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，进一步包括：第一送料装置，所述第一送料装置分别与所述成型装置和所述热解装置相连，且适于将所述混合球团供给至所述热解装置。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，进一步包括：粉料收集装置，所述粉料收集装置分别与所述筛分装置和所述第二混合装置相连，且适于将所述筛下粉料供给至所述第二混合装置。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，进一步包括：第二送料装置，所述第二送料装置分别与所述筛分装置和所述冶炼装置相连，且适于将所述筛上块料供给至所述冶炼装置。