1.一種冷固結(jié)球團制備海綿鐵的氣基豎爐,其特征在于,所述豎爐包括:
爐體,其沿豎直方向延伸,爐體內(nèi)部設(shè)有空腔,空腔自上而下分成預(yù)熱段、焙燒段以及還原段;
冷固結(jié)球團入口,其位于爐體上端;
爐頂氣出口,其位于所述爐體的預(yù)熱段;
助燃氣入口,其位于所述爐體的焙燒段;
還原氣入口,其位于還原段;以及
位于爐體底端的海綿鐵出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備海綿鐵的氣基豎爐,其特征在于,其中:
所述爐頂氣出口位于所述爐體的預(yù)熱段的側(cè)面的上部;
所述助燃氣入口位于焙燒段的側(cè)面的下部;
所述還原氣入口位于還原段的側(cè)面的下部。
3.一種采用如權(quán)利要求1或2所述的氣基豎爐由冷固結(jié)球團制備海綿鐵的方法,其特征在于,所述方法包括下列步驟:
1)制備冷固結(jié)球團并將所述冷固結(jié)球團由冷固結(jié)球團入口加入到氣基豎爐預(yù)熱段內(nèi);
2)經(jīng)焙燒段自下而上的熱的氣體在氣基豎爐預(yù)熱段與步驟1)中加入的冷固結(jié)球團接觸并對冷固結(jié)球團進行干燥預(yù)熱;
3)經(jīng)助燃氣入口通入助燃氣,所述助燃氣與自下而上的還原氣接觸并在焙燒段燃燒,燃燒產(chǎn)生的熱量對步驟2)中經(jīng)過預(yù)熱的球團進行加熱焙燒,形成高溫的焙燒球團和熱的氣體;
4)使步驟3)形成的焙燒球團下落至還原段并與經(jīng)還原氣入口通入的還原氣體接觸發(fā)生還原反應(yīng),生成海綿鐵;
5)使步驟4)中生成的海綿鐵經(jīng)氣基豎爐底端的海綿鐵出口排出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備海綿鐵的方法,其特征在于,步驟1)中所制備的冷固結(jié)球團的水分質(zhì)量含量不大于10%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備海綿鐵的方法,其特征在于,步驟2)中的熱的氣體的溫度為500℃~900℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備海綿鐵的方法,其特征在于,所述助燃氣包含空氣和/或氧氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備海綿鐵的方法,其特征在于,步驟3)中還原氣與助燃氣接觸燃燒產(chǎn)生的氣體溫度為1100℃~1400℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備海綿鐵的方法,其特征在于,步驟3)中焙燒段的還原氣溫度為900℃~1400℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備海綿鐵的方法,其特征在于,步驟4)中還原氣的溫度為850℃~950℃,所述還原氣包含H2和CO并且H2和CO的總的體積百分比不小于70%。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備海綿鐵的方法,其特征在于,步驟4)中還原后海綿鐵溫度為600℃~900℃。