一种直接应用生物质固废的金属化球团及铁水生产方法与流程

技术特征：
1.一种直接应用生物质固废的金属化球团及铁水生产方法，其特征在于，包括：s1、制备混合料，所述混合料由生物质固废颗粒和含铁块组成；s2、将混合料装入双基竖炉，所述混合料在双基竖炉的炭化段进行炭化操作形成炭化混合物，所述炭化混合物由生物质固废颗粒炭化形成的生物质炭和经过预热的含铁块组成；s3、所述炭化混合物在双基竖炉的还原段进行还原操作后获得还原混合物，所述还原操作包括以生物质炭作为固体还原剂配合气体还原剂对含铁块进行还原，所述还原混合物由生物质炭经还原操作后所余生物质残炭和含铁块经还原操作所得金属化球团组成，所述气体还原剂包括炭化操作和/或还原操作产生的第一气相产物经净化操作所得还原气；s4、还原混合物在双基竖炉的冷却段降温后排出并分离获得金属化球团和生物质残炭。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：s5、根据预设尺寸筛选生物质残炭，将生物质残碳分类为大颗粒生物质残碳和小颗粒生物质残碳；s6、将金属化球团、大颗粒生物质残碳、生物质固废颗粒和溶剂混合装入熔融炉进行熔融操作，获得金属化球团经熔融操作终还原所得铁水和炉渣；s7、所述熔融操作产生的第二气相产物作为燃料气、冷却气和/或气体还原剂参与炭化操作、还原操作和熔融操作中的任意一种或多种。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含铁块由含铁品位30％至72％的铁精粉、天然块矿、钢铁厂含铁固废、钒钛磁铁矿精矿粉、海砂矿精矿粉和钛铁矿精矿粉中的任意一种或多种含铁原料制备得到。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述含铁块由含铁品位30％至72％的铁精粉、天然块矿、钢铁厂含铁固废中的任意一种或多种含铁原料制备得到。5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述生物质固废颗粒由玉米杆、棉花杆、大豆杆、玉米芯、麦草、稻草、杂草、花生壳、谷壳、树叶、树枝、树根、树皮、锯末、蘑菇袋、皮头、枯藤和海藻中的任意一种或多种生物质固体废弃物制备得到。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述生物质固废颗粒包括直径5至30mm、长度10至50mm的圆柱体颗粒；所述生物质固废颗粒的密度为1至2t/m3；所述生物质固废颗粒的热值为12000至22000kj/kg。7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述混合料中含铁块与生物质固废颗粒的质量之比为1:0.3至1:3。8.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述炭化段炉温为200至1000℃，所述还原段炉温为1000至1150℃，所述气体还原剂的预热温度为1050至1250℃，所述金属化球团和大颗粒生物质残碳的温度为600至650℃，所述熔融炉的热风温度为1000至1150℃，所述第二气相产物的温度为950至1150℃，所述铁水和炉渣的排出温度为1450至1550℃。9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤s7包括子步骤：s71、使用余热锅炉对第二气相产物进行热量回收，并使用布袋除尘器对第二气相产物进行除尘净化。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤s7还包括以下子步骤中的任意一
种或多种组合：s72、使用除尘净化后的第二气相产物作为熔融炉的热风加热燃料；s73、使用除尘净化后的第二气相产物作为气体还原剂的预热燃料；s74、使用除尘净化后的第二气相产物作为冷却段的冷却气；s75、使用除尘净化后的第二气相产物作为气体还原剂。11.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述净化操作包括降温、脱水、二氧化碳脱除中的任意一种或多种组合。12.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤s4包括：使用热筛、冷筛、磁选中的任意一种或多种组合分离金属化球团和生物质残炭。13.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金属化球团的金属化率不小于50％。14.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：s8、对炉渣进行水淬操作得到水渣。

技术总结
本发明涉及一种直接应用生物质固废的金属化球团及铁水生产方法，使用生物质固废与含铁原料的混合料，通过双基还原竖炉和熔融炉的灵活搭配处理不同种类及不同品位的含铁原料得到金属化球团或铁水产品，充分利用生物质固废这种可再生能源来还原含铁原料，与现有的各种高炉和非高炉直接还原和熔融还原炼铁工艺比较，不仅具有大幅度降低二氧化碳排放和标准煤能源消耗的突出优点，而且该方法还具有技术先进、装备可靠、规模大、成本低、环保好和质量优等技术特点。优等技术特点。优等技术特点。


技术研发人员：周强 李建涛 李森蓉 汪朋 付邦豪 陈泉锋 冯连群
受保护的技术使用者：武汉科思瑞迪科技有限公司
技术研发日：2022.01.20
技术公布日：2022/5/20