技术领域
[0001] 本
发明涉及
冶金技术领域，具体而言，本发明涉及一种单水洗塔处理两路气体的双竖炉联合生产系统及方法。
背景技术
[0002] 气基竖炉还原
铁矿石以CO及H2作为还原气，同时热还原气为反应
能量供给方式，在低于固体矿物原料
软化温度条件下发生还原以获得海绵铁产品。竖炉内部自上至下通常分为三个部分，预热段、还原段、冷却段。铁精矿的竖炉
直接还原早已得到大规模的工业化应用，而近年来也有使用
钒钛磁铁矿或钒钛海砂矿作为原料在竖炉中直接还原实现多金属综合回收的研究报道，另外含镍铁矿石如红土镍矿的竖炉直接还原也有一些文献报道。
[0003] 目前竖炉相关研究以及工业应用主要是针对铁精矿的直接还原利用，对于竖炉直接还原多金属复合矿的研究——尤其是针对大量存在的钛铁矿资源竖炉直接还原的研究——较少。目前的生产系统不能实现两竖炉的差别化生产，从资源利用的
角度来考虑存在一定的资源利用率不高的问题。
发明内容
[0004] 本发明旨在解决上述相关技术中的问题。为此，本发明提出一种使用单水洗塔处理两路气体的双竖炉联合生产系统及方法。
[0005] 本发明采用以下技术方案：
[0006] 一种单水洗塔处理两路气体的双竖炉联合生产系统，系统包括第一竖炉、炉顶气水洗塔、第一减压装置、CO2脱除器、混合罐、加热炉、第二竖炉、冷却气水洗塔、第二减压装置、
增压装置以及它们之间的连接管路，其中：
[0007] 第一竖炉包括位于第一竖炉下部还原段的还原气入口、位于第一竖炉顶部的炉顶气出气口、位于第一竖炉下部冷却段的冷却气进气口以及冷却气出气口；
[0008] 炉顶气水洗塔包括两路独立工作的管路，每路管路都包括进气口和出气口，其中一路的进气口与第一竖炉的炉顶气出气口连通，其对应的出气口与第一减压装置的进气口连通，另一路管路的进气口与第二竖炉的炉顶气出气口连通，其对应的出气口与CO2脱除器的进气口连通；
[0009] 第一减压装置以及CO2脱除器的出气口分别与混合罐的两个进气口连通；
[0010] 混合罐的出气口与加热炉的进气口连通；
[0011] 加热炉的出气口与第二竖炉的位于其下部还原段的还原气进气口连通；
[0012] 第二竖炉还包括位于第二竖炉下部冷却段的冷却气进气口、冷却气出气口以及位于第二竖炉顶部的炉顶气出气口，冷却气出气口与冷却气水洗塔的一个进气口连通；
[0013] 冷却气水洗塔也包括两路独立工作的管路，其中一路的进气口与第一竖炉的冷却气出气口连通，其对应的出气口与第二减压装置的进气口连通，另一路管路的进气口与第二竖炉的冷却气出气口连通，其对应的出气口与增压装置的进气口连通；
[0014] 第二减压装置的出气口与第二竖炉的冷却气进气口连通，增压装置的出气口与第一竖炉的冷却气进气口连通。
[0015] 根据本发明的一个
实施例，第一竖炉是用于直接还原钒钛铁复合矿物资源的气基竖炉，第二竖炉是用于直接还原铁精矿或其它高铁矿物资源的气基竖炉。
[0016] 根据本发明的一个实施例，在第一竖炉与第二竖炉的压
力差与设备压损值一致的情况下，减压装置不工作。
[0017] 根据本发明的一个实施例，炉顶气水洗塔和冷却气水洗塔各自都包括一套循环喷淋水装置、一套除沫装置、一套冲洗水装置、一个排污口以及两套气路系统，并且水洗塔被中部隔板分为两个密闭的气路空间。
[0018] 根据本发明的一个实施例，该系统还包括加热炉
燃料气管路，加热炉燃料气管路的进气端设置在炉顶气水洗塔的出气口和CO2脱除器的进气口之间，加热炉燃料气管路的出气口连通至加热炉的燃料气入口。
[0019] 本发明同时还提供了使用该系统联合生产含铁产品的方法，该方法包括下列步骤：
[0020] 1)将第一含铁矿物和第二含铁矿物分别投入第一竖炉和第二竖炉，使第一含铁矿物与第一竖炉内的第一还原气在第一竖炉上部的还原段反应得到第一含铁产物和第一炉顶气，使第二含铁矿物与第二竖炉内的第二还原气在第二竖炉上部的还原段反应得到第二含铁产物和第二炉顶气；
[0021] 2)将第一炉顶气和第二炉顶气分别通入炉顶气水洗塔的两条管路进行降温、除尘处理；
[0022] 3)将处理后的第一炉顶气通入第一减压装置以使其压力降低至第一预定压力，将处理后的第二炉顶气通入CO2脱除器进行CO2脱除；
[0023] 4)将降压后的第一炉顶气以及脱除CO2之后的第二炉顶气通入混合罐混合，得到第二还原气；
[0024] 5)将步骤4)得到的第二还原气通入加热炉中加热；
[0025] 6)将步骤5)中经过加热的第二还原气通入第二竖炉；
[0026] 7)使第一含铁产物以及第二含铁产物分别与第一竖炉和第二竖炉中的冷却气在竖炉下部的冷却段
接触；
[0027] 8)将第一竖炉和第二竖炉的冷却气出气口排出的冷却气分别通入冷却气水洗塔的两条管路进行降温、除尘；
[0028] 9)将步骤8)中处理后的第一竖炉的冷却气输送到第二减压装置，经降压后输送到第二竖炉的冷却气进气口，并且将步骤8)中处理后的第二竖炉的冷却气输送到增压装置，进行增压后输送到第一竖炉的冷却气进气口。
[0029] 根据本发明的一个实施例，该方法还包括将经过炉顶气水洗塔除尘、降温处理的第二炉顶气的一部分输送到加热炉用作燃料气。
[0030] 根据本发明的一个实施例，该方法还包括，将步骤3)中脱除的富CO2气体输送到第二竖炉的冷却气进气口以用作第二竖炉的冷却气。
[0031] 根据本发明的一个实施例，第一竖炉的入炉还原气包括H2和CO，H2与CO体积比为2～5，H2和CO的总体积占第一竖炉入炉还原气体积比(也可称为有效还原气(H2+CO)体积比)大于等于0.85，反应温度为900～1100℃，炉内压力保持在0.4MPa与0.8MPa之间，优选地，有效还原气(H2+CO)体积比≥0.9，反应温度为950～1050℃。第二竖炉的入炉还原气包括H2和CO，H2与CO体积比为1.2～3，H2和CO的总体积占第二竖炉入炉还原气体积比(也可称为有效还原气(H2+CO)体积比)大于等于0.85，反应温度800～950℃，炉内压力保持在0.1Mpa与0.3Mpa之间。
[0032] 根据本发明的一个实施例，第一含铁矿物是含有钒钛铁的各类矿石球团或
块矿，第二含铁矿物是铁精矿或其它高铁矿物球团或块矿。
[0033] 本发明的联合生产的双竖炉系统和方法具有下列有益之处：
[0034] 1)充分利用了两竖炉反应条件压力的不同，有效实现了压力的梯度使用，提高了
能源利用率，一定程度上减小了设备投入成本，降低了设备复杂性；
[0035] 2)充分利用了两竖炉还原气有效气H2/CO比不同的差异，第一竖炉还原气H2/CO比较高，直接还原过程氢气会优先反应生成水蒸气，其反应产气中水蒸气含量较多，二
氧化
碳含量较少。对第一竖炉反应后产生的炉顶气在水洗塔中进行处理，降温、除尘的同时，去除了第一竖炉反应过程中产生的大量水蒸气，使水洗后的第一炉顶气中有效还原气比例提高，与降温、除尘并脱除二氧化碳的第二炉顶气直接混合后可以达到第二还原气的成分要求，有效提高了还原气资源利用率，并且简化了气体处理设备，实现了能源、资源的高效利用；
[0036] 3)通过对炉顶气水洗塔与冷却气水洗塔的设计，实现了单一水洗设备直接对两路气体进行降温、除尘处理，有效减少了设备投入，同时使用此设备可以一定程度上减少
冷却水使用量，并缩减
水处理循环系统中相应的配件、设备数量及规模；
[0037] 4)双竖炉的冷却气系统中冷却气循环使用，也有效利用了两炉的压力差，相比两台独立的竖炉可以减少一套冷却气增压设备。
附图说明
[0038] 图1是本发明的单水洗塔处理两路气体的双竖炉联合生产系统的示意图；
[0039] 图2是根据另一实施例的单水洗塔处理两路气体的双竖炉联合生产系统的示意图；
[0040] 图3是根据本发明的一个实施例的水洗塔的结构示意图；
[0041] 图4是本发明的联合生产含铁产品的方法的
流程图。
具体实施方式
[0042] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合具体实施例及附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0043] 图1示出了本发明的单水洗塔处理两路气体的双竖炉联合生产系统，该体统包括第一竖炉10、炉顶气水洗塔11、第一减压装置12、CO2脱除器13、混合罐14、加热炉15、第二竖炉20、冷却气水洗塔16、第二减压装置18、增压装置17以及它们之间的连接管路。
[0044] 如图1所示，第一竖炉10包括位于第一竖炉下部还原段的还原气入口、位于第一竖炉顶部的炉顶气出气口、位于第一竖炉下部冷却段的冷却气进气口以及冷却气出气口。其用于直接还原钒钛磁铁矿或者钒钛海砂矿等钒钛铁复合矿物资源，以便得到富钒钛的海绵铁和第一竖炉炉顶气。
[0045] 炉顶气水洗塔11包括两路独立工作的管路，每路管路都包括进气口和出气口，其中一路的进气口与第一竖炉11的炉顶气出气口连通，其对应的出气口与第一减压装置12的进气口连通，另一路管路的进气口与第二竖炉20的炉顶气出气口连通，其对应的出气口与CO2脱除器13的进气口连通。炉顶气水洗塔11同时对两竖炉炉顶气进行降温、除尘处理，使
净化后的炉顶气可以用于后续工艺。
[0046] 第一减压装置12以及CO2脱除器13的出气口分别与混合罐14的两个进气口连通。第一减压装置12用于将净化后的第一竖炉炉顶气降压到适合压力，特殊情况当两竖炉压力差与设备压损值一致的情况下，第一减压装置12不工作就可以满足气体的压力要求。CO2脱除器13用于将净化后的第二竖炉炉顶气脱除二氧化碳，使其可以再次回收作为第二竖炉还原气部分原料使用。
[0047] 混合罐14的出气口与加热炉15的进气口连通。混合罐14用于将两路净化后的炉顶气混合。
[0048] 加热炉15的出气口与第二竖炉20的还原气进气口连通。加热炉15用于将混合罐14提供气体加热到第二竖炉20还原气需要的温度。
[0049] 第二竖炉20还包括冷却气进气口、冷却气出气口以及炉顶气出气口，其中炉顶气出气口与炉顶气水洗塔11的一个进气口连通，冷却气出气口与冷却气水洗塔16的一个进气口连通。第二竖炉20用于直接还原铁精矿或其它高铁矿物资源，以便得到海绵铁和第二竖炉炉顶气。
[0050] 冷却气水洗塔16也包括两路独立工作的管路，其中一路的进气口与第一竖炉10的冷却气出气口连通，其对应的出气口与第二减压装置18的进气口连通，另一路管路的进气口与第二竖炉20的冷却气出气口连通，其对应的出气口与增压装置17的进气口连通。冷却气水洗塔16用于同时对两竖炉冷却气进行降温、除尘处理，以供两竖炉合格冷却气。增压装置17用于为第一竖炉冷却气提供合适压力的冷却气体
[0051] 第二减压装置18的出气口与第二竖炉20的冷却气进气口连通，增压装置17的出气口与第一竖炉10的冷却气进气口连通。第二减压装置18用于为第二竖炉20冷却气提供合适压力的冷却气体。特殊情况下当两竖炉压力差与设备压损值一致的情况下，第二减压装置18不工作就可以满足气体的压力要求。
[0052] 如图1所示，该系统还包括加热炉燃料气管路(未标记)。加热炉燃料气管路的进气端设置在炉顶气水洗塔11的出气口和CO2脱除器13的进气口之间，加热炉燃料气管路的出气口连通至加热炉15的燃料气入口。在该情况下，降温除尘后的第二炉顶气有部分作为燃料气供加热炉15使用。第二炉顶气可以提供部分燃料气，可以根据实际生产需要设计与核算该部分气体与加热炉15所需的燃料气的关系。也可以想到的是，第二炉顶气除用于产生第二还原气、燃料气之外，也可以另作他用。
[0053] 在本发明的另一实施例中，该系统还包括一条用于补充冷却气的管路。如图2所示，该管路一端连接CO2脱除器13，另一端连接到第二竖炉20的冷却气进气口处。该管路将CO2脱除器13分离的富CO2气体作为冷却气补充到第二竖炉20的冷却气进气口处。
[0054] 根据本发明的一个实施例，如图3所示，炉顶气水洗塔11与冷却气水洗塔16各含有一套循环喷淋水装置、一套除沫装置、一套冲洗水装置及一个排污口以及两套气路系统构成。水洗塔被中部隔板分为两个密闭气路空间，隔板最下方留有一定高度，底部使用
循环水液封，塔内两部分空间供两种含尘气体净化使用。循环喷淋水从塔内上部两排喷淋环管喷入，与从下而上的含尘气体
对流进行降温、除尘。同时下部回收循环水并从排污口排污。另外喷淋口上方还设有冲洗水管路及以两排除沫装置，对水洗塔上部进行除沫及冲洗。
[0055] 针对钒钛铁矿物与铁精矿物资源特点的不同，本发明的联合生产的双竖炉系统由两种竖炉构成联合生产系统，即将钒钛铁矿物竖炉与铁精矿物竖炉耦合，第一竖炉控制较高的温度、压力以及较高的含氢还原气成分，第二竖炉采用成熟的铁精矿竖炉反应条件进行生产，实现不同矿物的直接还原。生产过程中充分利用了两种竖炉的压力不同与两种还原气成分H2/CO比的不同，实现了压力与成分的梯度利用，提高了资源与能源的利用率，同时生产出富钒钛海绵铁与海绵铁产品，同时结合两竖炉炉顶气、冷却气均需要降温、除尘的特点，设计单喷淋水洗塔同时处理两竖炉炉顶气与冷却气，实现对炉顶气、冷却气处理的同时减少了配套的设备投入，对系统设备有效简化。在满足工艺需求的前提下，减少了设备投入，有效降低了净化与冷却水资源使用量，提高了资源与能源利用率，优化反应系统，最终实现多金属产品的综合生产。
[0056] 图4示出了本发明的联合生产含铁产品的方法的流程图。下面参照附图4说明该方法的步骤。
[0057] 在步骤S1中，将第一含铁矿物和第二含铁矿物分别投入第一竖炉10和第二竖炉20，使第一含铁矿物与第一竖炉10内的第一还原气在第一竖炉上部的还原段反应得到第一含铁产物和第一炉顶气，使第二含铁矿物与第二竖炉20内的第二还原气在第二竖炉上部的还原段反应得到第二含铁产物和第二炉顶气。具体地，第一竖炉的入炉还原气可以是
天然气重整气、
焦炉煤气、煤
气化气、煤
热解气等多种形式，主体成分为包括氢气与
一氧化碳的混合气且比例可以达到反应的要求。上述还原气成分能够达到H2与CO体积比2～5，有效还原气(H2+CO)体积比≥0.85，加入第一竖炉10使用。在第一竖炉中，还原气在合适的压力、温度条件下与钒钛磁铁矿球团发生直接还原生成富钒钛海绵铁产品。竖炉中反应区温度在
900～1100℃范围内，一方面当温度大于850℃后矿物原料会优先与氢气发生还原反应，而此反应为吸热反应，所以较高的温度有助于反应的快速进行，另一方面氢气与铁矿物直接还原反应气体产物为水蒸气，在H2与CO体积比2～5的高氢碳比条件下只有很少部分的一氧化碳参与反应生成了二氧化碳。优选地，有效还原气(H2+CO)体积比≥0.9，反应温度为950～1050℃。
[0058] 在步骤S2中，将第一炉顶气和第二炉顶气分别通入炉顶气水洗塔11的两条管路进行降温、除尘处理。第一竖炉炉顶气通过炉顶气水洗塔11水洗后，除了具有降温、除尘作用外，还可以除去第一竖炉炉顶气中的绝大部分水蒸气，使处理后气体为氢气、一氧化碳与少部分二氧化碳的混合气，这种气体主体成分还是还原性气体，氧化度很低，可以作为第二竖炉20还原气原料使用。同时第二竖炉炉顶气在炉顶气水洗塔11中降温、除尘后脱除了反应得到的二氧化碳保留了气体中大部分的氢气与一氧化碳气。两路炉顶气混合后，其有效气H2与CO体积比正好可以满足第二竖炉20的还原气要求，很好的利用了两竖炉有效气成分比例不同的特点，充分利用了还原气资源。
[0059] 在步骤S3中，将处理后的第一炉顶气通入第一减压装置12以使其压力降低至第一预定压力，将处理后的第二炉顶气通入CO2脱除器13进行CO2脱除。由于两竖炉内部气体压力不同，在一定条件下，第一竖炉10外排气体通过水洗处理后，压力恰好可以作为第二竖炉20的气源来使用，这种情况下系统中的减压装置12可以不工作，若设计过程可以依据反应条件设计出合适的压力，那么系统可以进一步充分利用两竖炉压力不同的特点，进一步提高还原气资源的利用效率。
[0060] 在步骤S4中，将降压后的第一炉顶气以及脱除CO2之后的部分第二炉顶气通入混合罐14混合，得到第二还原气。
[0061] 在步骤S5中，将步骤S4得到的第二还原气通入加热炉15中加热。
[0062] 在步骤S6中，将步骤S5中经过加热的第二还原气通入第二竖炉20中。第二竖炉的入炉还原气包括H2和CO，H2与CO体积比为1.2～3，有效还原气(H2+CO)体积比≥0.85，反应温度800～950℃，炉内压力保持在0.1Mpa与0.3Mpa之间。
[0063] 在步骤S7中，使第一含铁产物以及第二含铁产物分别与第一竖炉10和第二竖炉20中的冷却气接触。
[0064] 在步骤S8中，将第一竖炉10和第二竖炉20的冷却气分别通入冷却气水洗塔16的两条管路进行降温、除尘。两竖炉的冷却气系统采用同一冷却气水洗塔处理后，通过加压或减压装置调整为适合的压力，作为冷却气供两台竖炉循环使用。依据冷却气使用需求量，可以向冷却气系统中再次补充外供冷却气。这种设置与炉顶气水洗塔11一致，在保证对竖炉冷却气有效处理的同时提高了设备利用率，减小设备投入，并且有助于提高冷却水的利用率。
[0065] 在步骤S9中，将步骤S8中处理后的第一竖炉10的冷却气输送到第二减压装置18，经降压后输送到第二竖炉20的冷却气进气口，并且将步骤S8中处理后的第二竖炉20的冷却气输送到增压装置17(例如
压缩机)，进行增压后输送到第一竖炉10的冷却气进气口。
[0066] 应理解的是，虽然这里的方法步骤描述为按照一定的顺序排列发生，但这样的步骤可以采用这里描述的顺序之外的顺序实施操作。进一步应该理解的是，某些步骤可以同时执行，可以添加其它步骤，或者可以省略这里所述的某些步骤。换言之，这里为了说明某些实施例的目的而提供上述描述，并且不应该以任何方式解释为限制要求保护的发明。
[0067] 下面结合具体实施例说明双竖炉联合生产的过程。
[0068] 实施例1
[0069] 在第一竖炉10中投入钒钛磁铁矿球团，在第二竖炉20中投入铁精矿球团，第一竖炉还原气气体气量为1000Nm3/h，成分比例为H2与CO体积比为5，有效还原气(H2+CO)体积比≥0.90，温度为1050℃，压力达到0.7MPa，在第一竖炉10内反应生产钒钛海绵铁以及第一炉顶气。第一炉顶气通入炉顶气水洗塔11后压力为0.65MPa，在减压
阀12处调压至0.2MPa，之后该路气体进入混合罐14。第二炉顶气通入炉顶气水洗塔11后大部分通过CO2脱除装置13后进入混合罐14，其余少部分作为加热炉15的燃料气使用。混合罐14内气体气量为1400Nm3/h，H2与CO体积比为2.5，有效气体(H2+CO)体积比≥0.90，将该气体作为第二还原气，其压力为0.2MPa，通过加热炉15加热到850℃。将该气体通入第二竖炉20，在第二竖炉20中反应生产海绵铁同时生成第二炉顶气。另外，第一竖炉冷却气出炉后通
过冷却气水洗塔
16降温、除尘后压力0.6MPa，通过减压阀18减压至0.2MPa后从第二竖炉20底部通入第二竖炉20的冷却段，冷却后气体返回冷却气水洗塔16降温、除尘后通过加压处理通入第一竖炉
10底部作为冷却气循环使用。
[0070] 通过本系统第一竖炉10生产的钒钛海绵铁、第二竖炉20生产的海绵铁其
金属化率都在90％以上，采用本系统只需设置两台水洗塔就可以实现对炉顶气及冷却气的处理，同时冷却气系统循环使用方法可以减少一台加压装置的使用。
[0071] 实施例2
[0072] 在第一竖炉10中投入钒钛磁铁矿球团，在第二竖炉20中投入铁精矿球团，第一竖炉还原气气体气量1000Nm3/h，成分比为H2与CO体积比4，有效还原气(H2+CO)体积比≥0.90，温度为1000℃，压力达到0.4MPa，在第一竖炉10内反应生产钒钛海绵铁以及第一炉顶气。第一炉顶气通入炉顶气水洗塔11后压力为0.3MPa，水洗后压力为0.25MPa，不需要减压直接进入混合罐14。第二炉顶气通入炉顶气水洗塔11后大部分通过CO2脱除装置13后进入混合罐14，其余少部分作为加热炉15燃料气使用。混合罐14内气体气量为1600Nm3/h，H2/CO体积比为2，有效气(H2+CO)体积比≥0.85，将该气体作为第二还原气，其压力为0.25MPa，通过加热炉15加热到900℃，在第二竖炉20中反应生产海绵铁同时生成第二炉顶气。另外第一竖炉10冷却气出炉后通过冷却气水洗塔16降温、除尘后压力0.25MPa，从第二竖炉20底部通入第二竖炉冷却段，冷却后气体返回冷却气水洗塔16降温、除尘后，通过加压处理通入第一竖炉10底部作为冷却气循环使用。
[0073] 通过本系统第一竖炉10生产的钒钛海绵铁、第二竖炉20生产的海绵铁其金属化率都在90％以上，采用本系统只需设置两台水洗塔就可以实现对炉顶气及冷却气的处理，同时冷却气系统循环使用方法可以减少一台装置的使用。
[0074] 实施例3
[0075] 在第一竖炉10中投入钒钛磁铁矿球团，在第二竖炉20中投入铁精矿球团，第一竖炉还原气气体气量为1000Nm3/h，成分比例为H2与CO体积比为3，有效还原气(H2+CO)体积比≥0.85，温度为1000℃，压力达到0.5MPa，在第一竖炉10内反应生产钒钛海绵铁以及第一炉顶气。第一炉顶气通入炉顶气水洗塔11后压力为0.4MPa，在减压阀12处调压至0.15MPa，之后该路气体进入混合罐14。第二炉顶气通入炉顶气水洗塔11后大部分通过CO2脱除装置13后进入混合罐14，其余少部分作为加热炉15的燃料气使用。混合罐14内气体气量为1600Nm3/h，H2与CO体积比为1.2，有效气体(H2+CO)体积比≥0.85，将该气体作为第二还原气，其压力为0.15MPa，通过加热炉15加热到950℃。将该气体通入第二竖炉20，在第二竖炉
20中反应生产海绵铁同时生成第二炉顶气。另外，第一竖炉冷却气出炉后通过冷却气水洗塔16降温、除尘后压力0.5MPa，通过减压阀18减压至0.15MPa后从第二竖炉20底部通入第二竖炉20的冷却段，冷却后气体返回冷却气水洗塔16降温、除尘后通过加压处理通入第一竖炉10底部作为冷却气循环使用。
[0076] 通过本系统第一竖炉10生产的钒钛海绵铁、第二竖炉20生产的海绵铁其金属化率都在90％以上，采用本系统只需设置两台水洗塔就可以实现对炉顶气及冷却气的处理，同时冷却气系统循环使用方法可以减少一台装置的使用。
[0077] 实施例4
[0078] 在第一竖炉10中投入钒钛磁铁矿球团，在第二竖炉20中投入铁精矿球团，第一竖3
炉还原气气体气量为1000Nm /h，成分比例为H2与CO体积比为2，有效还原气(H2+CO)体积比≥0.9，温度为1100℃，压力达到0.8MPa，在第一竖炉10内反应生产钒钛海绵铁以及第一炉顶气。第一炉顶气通入炉顶气水洗塔11后压力为0.7MPa，在减压阀12处调压至0.3MPa，之后该路气体进入混合罐14。第二炉顶气通入炉顶气水洗塔11后大部分通过CO2脱除装置13后进入混合罐14，其余少部分作为加热炉15的燃料气使用。混合罐14内气体气量为1600Nm3/h，H2与CO体积比为3，有效气体(H2+CO)体积比≥0.9，将该气体作为第二还原气，其压力为
0.3MPa，通过加热炉15加热到950℃。将该气体通入第二竖炉20，在第二竖炉20中反应生产海绵铁同时生成第二炉顶气。另外，第一竖炉冷却气出炉后通过冷却气水洗塔16降温、除尘后压力0.8MPa，通过减压阀18减压至0.3MPa后从第二竖炉20底部通入第二竖炉20的冷却段，冷却后气体返回冷却气水洗塔16降温、除尘后通过加压处理通入第一竖炉10底部作为冷却气循环使用。
[0079] 通过本系统第一竖炉10生产的钒钛海绵铁、第二竖炉20生产的海绵铁其金属化率都在90％以上，采用本系统只需设置两台水洗塔就可以实现对炉顶气及冷却气的处理，同时冷却气系统循环使用方法可以减少一台装置的使用。
[0080] 实施例5
[0081] 在第一竖炉10中投入钒钛磁铁矿球团，在第二竖炉20中投入铁精矿球团，第一竖炉还原气气体气量为1000Nm3/h，成分比例为H2与CO体积比为3，有效还原气(H2+CO)体积比≥0.85，温度为900℃，压力达到0.4MPa，在第一竖炉10内反应生产钒钛海绵铁以及第一炉顶气。第一炉顶气通入炉顶气水洗塔11后压力为0.35MPa，在减压阀12处调压至0.1MPa，之后该路气体进入混合罐14。第二炉顶气通入炉顶气水洗塔11后大部分通过CO2脱除装置13后进入混合罐14，其余少部分作为加热炉15的燃料气使用。混合罐14内气体气量为1300Nm3/h，H2与CO体积比为1.2，有效气体(H2+CO)体积比≥0.85，将该气体作为第二还原气，其压力为0.1MPa，通过加热炉15加热到800℃。将该气体通入第二竖炉20，在第二竖炉20中反应生产海绵铁同时生成第二炉顶气。另外，第一竖炉冷却气出炉后通过冷却气水洗塔
16降温、除尘后压力0.4MPa，通过减压阀18减压至0.1MPa后从第二竖炉20底部通入第二竖炉20的冷却段，冷却后气体返回冷却气水洗塔16降温、除尘后通过加压处理通入第一竖炉
10底部作为冷却气循环使用。
[0082] 通过本系统第一竖炉10生产的钒钛海绵铁、第二竖炉20生产的海绵铁其金属化率都在88％以上，采用本系统只需设置两台水洗塔就可以实现对炉顶气及冷却气的处理，同时冷却气系统循环使用方法可以减少一台装置的使用。
[0083] 以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明
专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干
变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
