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利用熔体余热进行 碳热还原的方法和系统

阅读：348发布：2024-02-27

专利汇可以提供利用熔体余热进行碳热还原的方法和系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种利用熔体余热进行碳热还原的方法和系统，该方法包括：(1)将碳基粉料和钙基粉料进行混合；(2)将混合粉料进行成型处理，得到混合球团；(3)将混合球团进行筛分处理，得到筛上块料和筛下粉料；(4)将筛上块料进行热解处理，得到气体、液体和固体产物；(5)将固体产物进行冶炼处理，得到熔体和冶炼尾气；以及(6)将熔体与筛下粉料进行接触，以便使得筛下粉料利用熔体的余热发生还原反应。该方法可以使得熔体余热得以充分利用，并且使得成型处理后剩余的粉料得以全部利用，从而在降低能耗的同时实现原料的最大化利用。，下面是利用熔体余热进行碳热还原的方法和系统专利的具体信息内容。

权利要求

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筛分处理，以便得到筛上块料和筛下粉料；
(4)将所述筛上块料进行热解处理，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；
(5)将所述固体产物进行冶炼处理，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，
其中，所述筛下粉料的最大粒径小于3毫米。
2.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。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(6)中，所述筛下粉料质量占所述熔体质量的比例不大于10％。
4.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以下任意一种方式进行：
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。
5.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。
6.一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；
筛分装置，所述筛分装置与所述成型装置相连，且适于将所述混合球团进行筛分处理，以便得到筛上块料和筛下粉料；
热解装置，所述热解装置与所述筛分装置相连，且适于将所述筛上块料进行热解处理，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；
冶炼装置，所述冶炼装置与所述热解装置相连，且适于将所述固体产物进行冶炼处理，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。
7.根据权利要求6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筛分装置和所述热解装置相连，且适于将所述筛上块料供给至所述热解装置。
8.根据权利要求6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。
9.根据权利要求6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热解装置和所述冶炼装置相连，且适于将所述固体产物供给至所述冶炼装置。

说明书全文

利用熔体余热进行碳热还原的方法和系统

技术领域

[0001] 本发明属于冶金与化工领域，具体而言，本发明涉及一种利用熔体余热进行碳热还原的方法和系统。

背景技术

[0002] 在冶金和化工领域，从现有工业成熟或不成熟生产工艺来看，众多半成品或最终产品的获得基本均需要经过高温的还原过程。在经历一定时间的高温还原过程后，半成品
或最终产品往往以液态熔体形式进行出料，进入盛装容器或者模具后，缓慢冷却形成一定
的形状。液态产品的温度大多在1000℃以上甚至2000℃以上，自身携带大量的物理热，然而
在冷却过程中这些热量并没有得到有效利用，造成了能源的白白浪费。假定这些大量余热
得到利用，则折算回去相当于省却相当可观的化学燃料和还原剂，即可达到了节能降耗的
目的，也能降低生产成本。此外，在当前冶金和化工实际生产过程中，由于还原反应的发生，
会生产大量的CO或CO2气体，考虑到大量产物气体的逸出，同时为保证炉况顺行和生产安
全，均采用具有一定强度的块状物料保持透气性，导致无法利用矿物原料和还原剂的粉料，
这不仅造成资源的浪费，也带了粉尘污染，无形中也提升了生产成本。

[0003] 在国家越来越注重可持续发展、环境保护和绿色制造的大环境里，在日益激烈的社会竞争条件下，为了促进冶金和化工企业的健康发展，能耗高和成本高的问题亟待解决。

发明内容

[0004] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种利用熔体余热进行碳热还原的方法和系统，该方法可以使得熔体余
热得以充分利用，并且使得成型处理后剩余的粉料得以全部利用，从而在降低能耗的同时
实现原料的最大化利用。

[0005] 在本发明的一个方面，本发明提出了一种利用熔体余热进行碳热还原的方法，包括：

[0006] (1)将碳基粉料和钙基粉料进行混合，以便得到混合粉料；

[0007] (2)将所述混合粉料进行成型处理，以便得到混合球团；

[0008] (3)将所述混合球团进行筛分处理，以便得到筛上块料和筛下粉料；

[0009] (4)将所述筛上块料进行热解处理，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；

[0010] (5)将所述固体产物进行冶炼处理，以便得到熔体和冶炼尾气；以及

[0011] (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。

[0012] 根据本发明实施例的利用熔体余热进行碳热还原的方法通过将熔体余热用于成型处理后剩余粉料的还原反应，可以实现能源的充分利用，从而显著降低生产能耗，同时采
用熔体与成型处理后剩余粉料接触的方式使得粉料发生还原反应，较传统工艺将回收的粉
料造球后再进行反应相比，本发明可以直接将粉料进行使用，进而节省了造球成本，从而显
著降低生产成本。

[0013] 另外，根据本发明上述实施例的利用熔体余热进行碳热还原的方法还可以具有如下附加的技术特征：

[0014] 在本发明一些实施例中，所述筛下粉料的最大粒径小于3毫米。由此，可以显著提高原料的利用率。

[0015] 在本发明一些实施例中，所述熔体的温度为1700～2000摄氏度。由此，可以利用其余热为粉料的还原反应供给热量。

[0016] 在本发明的一些实施例中，在步骤(6)中，所述筛下粉料质量占所述熔体质量的比例不大于10％。由此，可以使得余热得以充分利用。

[0017] 在本发明一些实施例中，将所述熔体与所述筛下粉料进行接触采用以下任意一种方式进行：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。由此，可以实现资源的最大化利用。

[0018] 在本发明的另一个方面，本发明提出了一种利用熔体余热进行碳热还原的系统，包括：

[0019] 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；

[0020] 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；

[0021] 筛分装置，所述筛分装置与所述成型装置相连，且适于将所述混合球团进行筛分处理，以便得到筛上块料和筛下粉料；

[0022] 热解装置，所述热解装置与所述筛分装置相连，且适于将所述筛上块料进行热解处理，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；

[0023] 冶炼装置，所述冶炼装置与所述热解装置相连，且适于将所述固体产物进行冶炼处理，以便得到熔体和冶炼尾气；以及

[0024] 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。

[0025] 根据本发明实施例的利用熔体余热进行碳热还原的系统通过熔体余热用于成型处理后剩余粉料的还原反应，可以实现能源的充分利用，从而显著降低生产能耗，同时采用
熔体与成型处理后剩余粉料接触的方式使得粉料发生还原反应，较传统工艺将回收的粉料
造球后再进行反应相比，本发明可以直接将粉料进行使用，进而节省了造球成本，从而显著
降低生产成本。

[0026] 另外，根据本发明上述实施例的利用熔体余热进行碳热还原的系统还可以具有如下附加的技术特征：

[0027] 在本发明的一些实施例中，所述利用熔体余热进行碳热还原的系统进一步包括：第一送料装置，所述第一送料装置分别与所述筛分装置和所述热解装置相连，且适于将所
述筛上块料供给至所述热解装置。

[0028] 在本发明的一些实施例中，所述利用熔体余热进行碳热还原的系统进一步包括：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。

[0029] 在本发明的一些实施例中，所述利用熔体余热进行碳热还原的系统进一步包括：第二送料装置，所述第二送料装置分别与所述热解装置和所述冶炼装置相连，且适于将所
述固体产物供给至所述冶炼装置。

[0030] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明

[0031] 图1是根据本发明一个实施例的利用熔体余热进行碳热还原的方法流程示意图；

[0032] 图2是根据本发明一个实施例的利用熔体余热进行碳热还原的系统结构示意图；

[0033] 图3是根据本发明又一个实施例的利用熔体余热进行碳热还原的系统结构示意图。

具体实施方式

[0034] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0035] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0036] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三
个等，除非另有明确具体的限定。

[0037] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连
接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0038] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0039] 在本发明的一个方面，本发明提出了一种利用熔体余热进行碳热还原的方法。下面参考图1对本发明实施例的利用熔体余热进行碳热还原的方法进行详细描述。根据本发
明的实施例，该方法包括：

[0040] S100：将碳基粉料和钙基粉料进行混合

[0041] 根据本发明的实施例，将碳基粉料和钙基粉料进行混合，从而可以得到混合粉料。由此，可以显著提高电石生产效率。

[0042] 根据本发明的实施例，碳基粉料和钙基粉料的平均粒径并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，碳基粉料和钙基粉料的平均粒径可以分别独立地小于1毫米。由此，可
以增加物料比表面积和接触面积，从而进一步显著提高电石生产效率。

[0043] 根据本发明的实施例，碳基材料和钙基材料的具体形式并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，碳基材料可以为选自褐煤、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，钙基材料可以为生石灰。由此，可以制备得到电石产品。

[0044] 根据本发明的实施例，碳基粉料和钙基粉料的混合比例并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，碳基粉料和钙基粉料可以按照质量比为0.8～1.3:1进行混合。由此，可
以显著提高电石产品的质量。

[0045] S200：将混合粉料进行成型处理

[0046] 根据本发明的实施例，将混合粉料进行成型处理，从而可以得到混合球团。由此，可以进一步提高电石生产效率。

[0047] S300：将混合球团进行筛分处理

[0048] 根据本发明的实施例，将混合球团进行筛分处理，从而可以得到筛上块料和筛下粉料。发明人发现，经过成型处理得到的混合球团表面粘附有混合粉料，如果将成型处理后
得到的混合球团直接进行后续的热解处理，势必会增加热解固体产物的粉化率，从而显著
降低原料利用率，由此通过将混合球团进行筛分处理使得块料和粉料得以分离，并将粉料
用于后续处理，从而可以实现原料的最大化利用。

[0049] 根据本发明的实施例，筛下粉料的最大粒径小于3毫米，筛上块料的最小粒径不小于3毫米。由此，可以显著提高原料利用率。

[0050] S400：将筛上块料进行热解处理

[0051] 根据本发明的实施例，将筛上块料进行热解处理，从而可以得到气体、液体和固体产物，其中，固体产物为半焦和生石灰的混合物。由此，通过热解过程可以使得碳基粉料和
钙基粉料接触的更加紧密，更加有利于降低后续冶炼的温度和冶炼时间，进而显著降低生
产能耗。根据本发明的实施例，热解装置的具体炉型并不受特别限制，根据本发明的具体实
施方式，热解装置可以是：直立炉、回转窑或无热载体蓄热式旋转床。

[0052] 根据本发明的实施例，热解处理的具体条件并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，热解处理可以在450～1000摄氏度下进行。由此，可以进一步提高热解效率。

[0053] S500：将固体产物进行冶炼处理

[0054] 根据本发明的实施例，将固体产物进行冶炼处理，从而可以得到熔体和冶炼尾气，其中，冶炼尾气含有一氧化碳。由此，可以制备得到熔体。

[0055] 根据本发明的实施例，冶炼处理的条件并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，冶炼处理可以在1700～2200摄氏度下进行。由此，可以显著提高冶炼效率。

[0056] S600：将熔体与筛下粉料进行接触

[0057] 根据本发明的实施例，将熔体与筛下粉料进行接触，使得筛下粉料利用熔体的余热发生还原反应。发明人发现，通过将钙基粉料和碳基粉料发生还原反应得到熔体余热用
于成型处理后剩余粉料的还原反应，可以实现能源的充分利用，从而显著降低生产能耗，同
时采用熔体与成型处理后剩余粉料接触的方式使得粉料发生还原反应，较传统工艺将回收
的粉料造球后再进行反应相比，本发明可以直接将粉料进行使用，进而节省了造球成本，从
而显著降低生产成本。

[0058] 根据本发明的实施例，将筛下粉料与熔体进行接触采用以下任意一种方式进行：例如可以采用a方式：首先将筛下粉料铺于储罐底部，然后向底部铺有筛下粉料的储罐内加
入熔体，以便使得粉料利用熔体的余热发生还原反应。根据本发明的具体实施例，筛下粉料
的质量占熔体质量的比例不超过10％。发明人发现，若粉料质量过多会产生大量气体造成
液体喷溅，并且使得粉料还原反应不充分，由此选择筛下粉料的质量占熔体质量的比例不
超过10％，不仅可以避免液体的喷溅，又能使得熔体的余热得以充分利用。

[0059] 例如也可以采用b方式：可以采用喷吹方式使得筛下粉料与熔体进行接触。具体的，可以在熔体出料过程中，采用气体输送装置通过控制流速向熔体喷入一定质量的粉料，
载气可以为高纯氩气或氮气，并且可以采用边排出熔体边喷粉料的方式或在熔体占到储罐
体积的三分之一时，开始喷加粉料，从而使得粉料利用熔体的余热进行还原反应。发明人发
现，采用喷吹方式使得筛下粉料与熔体进行接触可以显著增加产品的产量，进而显著降低
单位产品的能源消耗。根据本发明的实施例，该方式中，筛下粉料的质量占熔体质量的比例
不超过10％。

[0060] 根据本发明实施例的利用熔体余热进行碳热还原的方法通过将钙基粉料和碳基粉料发生还原反应得到熔体余热用于成型处理后剩余粉料的还原反应，可以实现能源的充
分利用，从而显著降低生产能耗，同时采用熔体与成型处理后剩余粉料接触的方式使得粉
料发生还原反应，较传统工艺将回收的粉料造球后再进行反应相比，本发明可以直接将粉
料进行使用，进而节省了造球成本，从而显著降低生产成本。

[0061] 在本发明的另一个方面，本发明提出了一种利用熔体余热进行碳热还原的系统。下面参考图2-3对本发明实施例的利用熔体余热进行碳热还原的系统进行详细描述。根据
本发明的实施例，该系统包括：

[0062] 第一混合装置100：根据本发明的实施例，第一混合装置100适于将碳基粉料和钙基粉料进行混合，从而可以得到混合粉料。由此，可以显著提高电石生产效率。

[0063] 根据本发明的实施例，碳基粉料和钙基粉料的平均粒径并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，碳基粉料和钙基粉料的平均粒径可以分别独立地小于1毫米。由此，可
以增加物料比表面积和接触面积，从而进一步显著提高电石生产效率。

[0064] 根据本发明的实施例，碳基材料和钙基材料的具体形式并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，碳基材料可以为选自褐煤、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，钙基材料可以为生石灰。由此，可以制备得到电石产品。

[0065] 根据本发明的实施例，碳基粉料和钙基粉料的混合比例并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，碳基粉料和钙基粉料可以按照质量比为0.8～1.3:1进行混合。由此，可
以显著提高电石产品的质量。

[0066] 成型装置200：根据本发明的实施例，成型装置200与第一混合装置100相连，且适于将混合粉料进行成型处理，从而可以得到混合球团。由此，可以进一步提高电石生产效
率。

[0067] 筛分装置300：根据本发明的实施例，筛分装置300与成型装置200相连，且适于将混合球团进行筛分处理，从而可以得到筛上块料和筛下粉料。发明人发现，经过成型处理得
到的混合球团表面粘附有混合粉料，如果将成型处理后得到的混合球团直接进行后续的热
解处理，势必会增加热解固体产物的粉化率，从而显著降低原料利用率，由此通过将混合球
团进行筛分处理使得块料和粉料得以分离，并将粉料用于后续处理，从而可以实现原料的
最大化利用。

[0068] 根据本发明的实施例，筛下粉料的最大粒径小于3毫米，筛上块料的最小粒径不小于3毫米。由此，可以显著提高原料利用率。

[0069] 热解装置400：根据本发明的实施例，热解装置400与筛分装置300相连，且适于将筛上块料进行热解处理，从而可以得到气体、液体和固体产物，其中，固体产物为半焦和生
石灰的混合物。由此，通过热解过程可以使得碳基粉料和钙基粉料接触的更加紧密，更加有
利于降低后续冶炼的温度和冶炼时间，进而显著降低生产能耗。根据本发明的实施例，热解
装置的具体炉型并不受特别限制，根据本发明的具体实施方式，热解装置可以是：直立炉、
回转窑或无热载体蓄热式旋转床。

[0070] 根据本发明的实施例，热解处理的具体条件并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，热解处理可以在450～1000摄氏度下进行。由此，可以进一步提高热解效率。

[0071] 冶炼装置500：根据本发明的实施例，冶炼装置500与热解装置400相连，且适于将固体产物进行冶炼处理，从而可以得到熔体和冶炼尾气，其中，冶炼尾气富含一氧化碳。由
此，可以制备得到熔体。

[0072] 根据本发明的实施例，冶炼处理的条件并不受特别限制，根据本发明的具体实施例，冶炼处理可以在1700～2200摄氏度下进行。由此，可以显著提高冶炼效率。

[0073] 第二混合装置600：根据本发明的实施例，第二混合装置600分别与筛分装置300和冶炼装置500相连，且适于将熔体与筛下粉料进行接触，从而可以获得电石。发明人发现，通
过将钙基粉料和碳基粉料发生还原反应得到熔体余热用于成型处理后剩余粉料的还原反
应，可以实现能源的充分利用，从而显著降低生产能耗，同时采用熔体与成型处理后剩余粉
料接触的方式使得粉料发生还原反应，较传统工艺将回收的粉料造球后再进行反应相比，
本发明可以直接将粉料进行使用，进而节省了造球成本，从而显著降低生产成本。

[0074] 根据本发明的实施例，将筛下粉料与熔体进行接触采用以下任意一种方式进行：例如可以采用a方式：首先将筛下粉料铺于储罐底部，然后向底部铺有筛下粉料的储罐内加
入熔体，以便使得粉料利用熔体的余热发生还原反应。根据本发明的具体实施例，筛下粉料
的质量占熔体质量的比例不超过10％。发明人发现，若粉料质量过多会产生大量气体造成
液体喷溅，并且使得粉料还原反应不充分，由此选择筛下粉料的质量占熔体质量的比例不
超过10％，不仅可以避免液体的喷溅，又能使得熔体的余热得以充分利用。

[0075] 例如也可以采用b方式：可以采用喷吹方式使得筛下粉料与熔体进行接触。具体的，可以在熔体出料过程中，采用气体输送装置通过控制流速向熔体喷入一定质量的粉料，
载气可以为高纯氩气或氮气，并且可以采用边排出熔体边喷粉料的方式或在熔体占到储罐
体积的三分之一时，开始喷加粉料，从而使得粉料利用熔体的余热进行还原反应。发明人发
现，采用喷吹方式使得筛下粉料与熔体进行接触可以显著增加产品的产量，进而显著降低
单位产品的能源消耗。根据本发明的实施例，该方式中，筛下粉料的质量占熔体质量的比例
不超过10％。

[0076] 根据本发明实施例的利用熔体余热进行碳热还原的系统通过将钙基粉料和碳基粉料发生还原反应得到熔体余热用于成型处理后剩余粉料的还原反应，可以实现能源的充
分利用，从而显著降低生产能耗，同时采用熔体与成型处理后剩余粉料接触的方式使得粉
料发生还原反应，较传统工艺将回收的粉料造球后再进行反应相比，本发明可以直接将粉
料进行使用，进而节省了造球成本，从而显著降低生产成本。

[0077] 参考图3，本发明实施例的利用熔体余热进行碳热还原的系统进一步包括：

[0078] 第一送料装置700：根据本发明的实施例，第一送料装置700分别与筛分装置300和热解装置400相连，且适于将筛上块料供给至热解装置400。

[0079] 粉料收集装置800：根据本发明的实施例，粉料收集装置800分别与筛分装置300和第二混合装置600相连，且适于将筛下粉料供给至第二混合装置600。

[0080] 第二送料装置900：根据本发明的实施例，第二送料装置900分别与热解装置400和冶炼装置500相连，且适于将固体产物供给至冶炼装置500。

[0081] 下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。

[0082] 实施例

[0083] 将生石灰粉料和长焰煤粉料(二者粒径均小于1毫米)按照质量比为1:1.2进行混合，得到混合粉料，将混合粉料进行成型处理，得到混合球团，将混合球团进行筛分处理，得
到最小粒径不小于3毫米的筛上块料和最大粒径小于3毫米的筛下粉料，其中，最大粒径小
于3毫米的筛下粉料为5wt％，将筛上块料在无热载体蓄热式旋转床热解炉中于700摄氏度
进行热解处理，得到煤气、煤焦油和热解固体产物，其中，热解固体产物为半焦和生石灰的
混合物，将热解固体产物在电弧炉中于2200摄氏度下进行冶炼处理，得到电石熔体和冶炼
尾气，其中，电石熔体的温度为～1900摄氏度，采用喷吹粉料方式，边排出熔体边喷吹粉料，
并且通过控制喷吹速度，使得粉料喷吹时间与电石熔体排出时间相同，以保证粉料与电石
熔体充分接触并均匀混合，使得粉料利用电石熔体的余热发生还原反应，其中，粉料的质量
为电石熔体质量的9％，待反应结束后，取出电石产品在空气中缓慢冷却后，取试样进行发
气量测定，结果为315L/kg，并且较粉料返回成型工序可以降低能耗约7.2％。

[0084] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。

[0085] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型。

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