[发明专利]一种直接还原的设备与方法

权利要求书

1.一种直接还原设备，其特征在于，该设备的内腔包括由上至下依次排列连接的集气室、含碳球团仓、碳质原料仓、反应仓和出料槽；其中，

所述集气室顶部设置有排气管；

所述含碳球团仓的壁上设置有一圈与含碳球团仓连通的含碳球团布料管，其仓底设置了第一排料阀，第一排料阀包括具有通气孔的第一阀门板，所述第一阀门板隔开所述含碳球团仓和所述碳质原料仓；

所述碳质原料仓的壁上设置有一圈与碳质原料仓连通的碳质原料布料管，其仓底设置了第二排料阀，第二排料阀包括具有通气孔的第二阀门板，所述第二阀门板隔开所述碳质原料仓和所述反应仓；

所述反应仓的底部具有热气进口，其仓底还设置了具有第三排料阀，第三排料阀包括第三阀门板，所述第三阀门板隔开所述反应仓和所述出料槽。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述含碳球团布料管均匀分布在所述含碳球团仓的四周，所述碳质原料布料管均匀分布在所述碳质原料仓的四周，所述含碳球团布料管和所述碳质原料布料管的数量均为4-6个。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述通气孔均匀分布于所述第一阀门板、所述第二阀门板，所述通气孔的孔径为3-50mm，数量10-500个。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述通气孔的形状选自圆、正方形、长方形、菱形或五角形中的一种。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述热气进口围绕所述反应仓的底部均匀分布。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备还包括脱水装置，所述脱水装置连接所述热气进口以及所述排气管。

7.一种利用权利要求1-6任一所述设备直接还原的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

A.原料干燥：分别向含碳球团仓和碳质原料仓加入含有铁资源的含碳球团和一定粒度的碳质原料，然后沿反应仓底部的热气进口通入加热后的热气体，该气体上行向集气室的排气管流动并对所述含碳球团和所述碳质原料进行干燥；

B.还原反应：待干燥结束后，打开所述碳球团仓和所述碳质原料仓底部的排料阀，所述含碳球团和所述碳质原料进入反应仓，在所述热气体的加热下进行反应实现还原含碳球团的还原；

C.卸料：还原反应完成后打开所述反应仓底部的排料阀卸料。

8.根据权利要求7所述的的方法，其特征在于，所述方法还包括，将炉顶集气室顶部排气管排出的气体，经脱水装置去除水蒸气，再输送至所述反应仓对物料进行干燥。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，所述热气体为惰性气体或者氮气，气体的温度为1000℃～1400℃。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤B中，所述反应仓内反应温度为1100℃～1300℃，反应时间为30min～90min。