製備海綿鐵的系統和方法與流程
2023-11-02 10:31:01
本發明屬於直接還原煉鐵技術領域，具體而言，本發明涉及製備海綿鐵的系統和方法。
背景技術：
直接還原鐵(DRI)又稱海綿鐵，是鐵礦石在低於熔化溫度下直接還原得到的含鐵產品。海綿鐵是一種廢鋼的代用品，是電爐煉純淨鋼、優質鋼不可缺少的雜質稀釋劑，是轉爐煉鋼優質的冷卻劑，是發展鋼鐵冶金短流程不可或缺的原料。2015年，全世界直接還原鐵的年產量達7520萬噸，創歷史新高。我國將直接還原工藝列為鋼鐵工業發展的主要方向之一。
生產直接還原鐵的工藝稱為直接還原法，屬於非高爐煉鐵工藝，分為氣基法和煤基法兩大類。其中氣基法具有能耗低、汙染小、產品質量穩定等特點。目前世界範圍內，76％的直接還原鐵是通過氣基法生產，主要以天然氣為制氣原料以製備高品質的還原氣，還原氣中一氧化碳和氫氣的總含量大於85％。目前這類工藝工業化生產裝置主要集中在中東、南美等天然氣儲量豐富、價格低廉的地區，而對於天然氣比較稀缺、價格昂貴的地區，則無法採用該工藝技術進行建設生產以獲得良好的經濟效益。中國的能源稟賦特點是「富煤少氣缺油」，難以採用天然氣重整—氣基豎爐直接還原工藝。
因此，現有製備海綿鐵的技術有待進一步改進。
技術實現要素：
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在於提出一種製備海綿鐵的系統和方法。該系統可充分利用價格低廉的低階煤生產還原鐵礦石用的還原氣，得到金屬化率不低於90％的海綿鐵，同時可顯著降低整個系統的能耗，提高系統的經濟性。
在本發明的一個方面，本發明提出了一種製備海綿體的系統，根據本發明的實施例，該系統包括：
熱解裝置，所述熱解裝置具有低階煤入口、熱解油氣出口和半焦出口；
氣基豎爐，所述氣基豎爐具有鐵礦石入口、還原氣入口、爐頂氣出口和海綿鐵出口，所述還原氣入口與所述熱解油氣出口相連；
氣化裝置，所述氣化裝置具有半焦入口、低階煤進口、氣化劑入口和煤制氣出口，所述半焦入口與所述半焦出口相連，所述煤制氣出口與所述熱解裝置相連。
根據本發明實施例的製備海綿鐵的系統通過將低階煤熱解產生的熱解油氣供給至氣基豎爐中作為還原氣使用，可充分高效地利用熱解油氣的顯熱，從而提高工藝的能源利用率，同時可顯著降低系統的維護成本，使得氣基豎爐的生產能耗降低0.1-0.3Gcal/DRI，並得到金屬化率不低於90％的海綿鐵；與現有技術相比，本申請中無需使用大量的天然氣，使得天然氣稀缺的地區可建立氣基豎爐生產線，生產優質的海綿鐵，另外本申請中通過將熱解所得的半焦氣化生產煤制氣，所得的煤制氣可供給至熱解裝置作為燃料使用，進一步提高了整個系統的經濟性。
另外，根據本發明上述實施例的製備海綿鐵的系統還可以具有如下附加的技術特徵：
在本發明的一些實施例中，上述製備海綿鐵的系統進一步包括：爐頂氣淨化單元，所述爐頂氣淨化單元具有爐頂氣入口、熱解油出口、燃料出口和淨化爐頂氣出口，所述爐頂氣入口與所述爐頂氣出口相連，所述燃料出口與所述熱解裝置相連；加熱裝置，所述加熱裝置具有燃料入口、淨化爐頂氣入口和預熱後淨化爐頂氣出口，所述燃料入口分別與所述燃料出口和所述煤制氣出口相連，所述淨化爐頂氣入口與所述淨化爐頂氣出口相連，所述預熱後淨化爐頂氣出口與所述還原氣入口相連。由此，有利於提高海綿鐵的品質，同時可進一步降低整個系統的能耗，提高整個系統的經濟性。
在本發明的一些實施例中，所述爐頂氣淨化單元包括依次相連的洗滌淨化裝置、加壓裝置和脫硫脫碳塔。由此，可進一步提高海綿體的品質。
在本發明的再一個發明，本發明提出了一種採用上述製備海綿鐵的系統製備海綿鐵的方法，根據本發明的實施例，該方法包括：
(1)將低階煤供給至所述熱解裝置中進行熱解處理，以便得到熱解油氣和半焦；
(2)將所述熱解油氣和鐵礦石供給至所述氣基豎爐中進行還原處理，以便得到爐頂氣和海綿鐵；
(3)將低階煤和所述半焦、氣化劑供給至所述氣化裝置中進行氣化處理，以便得到煤制氣，並將所述煤制氣的一部分供給至熱解裝置中作為燃料使用。
根據本發明實施例的製備海綿鐵的方法將低階煤熱解產生的熱解油氣供給至氣基豎爐中作為還原氣使用，可充分高效地利用熱解油氣的顯熱，從而提高工藝的能源利用率，同時可顯著降低系統的維護成本，使得氣基豎爐的生產能耗降低0.1-0.3Gcal/DRI，並得到金屬化率不低於90％的海綿鐵；與現有技術相比，本申請中無需使用大量的天然氣，使得天然氣稀缺的地區可建立氣基豎爐生產線，生產優質的海綿鐵，另外本申請中通過將熱解所得的半焦氣化生產煤制氣，所得的煤制氣可供給至熱解裝置作為燃料使用，進一步提高了整個系統的經濟性。
另外，根據本發明上述實施例的製備海綿鐵的方法還可以具有如下附加的技術特徵：
在本發明的一些實施例中，上述製備海綿鐵的方法進一步包括：(4)將所述爐頂氣供給至所述爐頂氣淨化單元中進行淨化處理，以便得到熱解油、燃料和淨化爐頂氣；(5)將所述煤制氣、所述燃料和所述淨化爐頂氣供給至所述加熱裝置中以便對所述淨化爐頂氣進行加熱，得到預熱後淨化爐頂氣，並將所述預熱後淨化爐頂氣供給至所述氣基豎爐中作為還原氣使用。由此，有利於提高海綿鐵的品質，同時可進一步降低整個系統的能耗，提高整個系統的經濟性。
在本發明的一些實施例中，在步驟(3)中，所述半焦與所述低階煤的混合質量比例為(0.7-0.9)：(0.1-0.3)。由此，可得到熱值較高的煤制氣，進而進一步提高該方法的經濟性。
在本發明的一些實施例中，在步驟(4)中，所述淨化處理依次包括洗滌淨化處理、加壓處理和脫硫脫碳處理。由此，可進一步提高海綿體的品質。
本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
附圖說明
本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：
圖1是根據本發明一個實施例的製備海綿鐵的系統結構示意圖；
圖2是根據本發明再一個實施例的製備海綿鐵的系統結構示意圖；
圖3是根據本發明一個實施例的製備海綿鐵的方法流程示意圖；
圖4是根據本發明再一個實施例的製備海綿鐵的方法流程示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明的一個方面，本發明提出了一種製備海綿體的系統，根據本發明的實施例，參考圖1，該系統包括：熱解裝置100、氣基豎爐200和氣化裝置300。
根據本發明的實施例，熱解裝置100具有低階煤入口101、熱解油氣出口102和半焦出口103，且適於將低階煤進行熱解處理，以便得到熱解油氣和半焦。具體的，將價格低廉的且粒徑小於3mm的低階煤從熱解裝置的頂部供給至熱解裝置中，進行熱解，得到溫度為700-900攝氏度的熱解油氣和半焦，所得的熱解油氣從熱解裝置的中下部排出。需要說明的是，低階煤的具體類型並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，例如可以為長焰煤、褐煤中的至少之一。熱解裝置也不受特別限制，本領域的技術人員可以根據實際需要進行選擇，例如可以為熱解爐，優選蓄熱室輻射管熱解爐。發明人發現，通過採用低階煤生產熱解油氣來作為還原鐵礦石的還原氣，可以顯著降低海綿鐵的生產成本，並且與現有技術相比，本申請中無需使用大量的天然氣，可使得天然氣稀缺的地區可建立氣基豎爐生產線，生產優質的海綿鐵，同時可顯著降低工藝的成本。
根據本發明的實施例，氣基豎爐200具有鐵礦石入口201、還原氣入口202、爐頂氣出口203和海綿鐵出口204，還原氣入口202與熱解油氣出口102相連，且適於將熱解油氣和鐵礦石進行還原處理，以便得到爐頂氣和海綿鐵。具體的，將熱解裝置所得熱解油氣從氣基豎爐的中部作為還原氣送至氣基豎爐，鐵礦石從氣基豎爐的頂部送入，還原氣與鐵礦石接觸，熱解油氣中的還原氣體與鐵礦石發生還原反應，而其中的熱解油揮發從豎爐頂部排出，得到溫度為350-400攝氏度的爐頂氣和金屬化率不小於90％的海綿鐵。需要說明的是，鐵礦石的具體類型並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，例如可以為釩鈦礦氧化球團、鐵精礦氧化球團。發明人發現，熱解裝置所得的熱解油氣無需經水洗脫水冷卻，也無需使用大量昂貴的重整催化劑，且對還原氣的硫含量無嚴格限制，可直接將其送至氣基豎爐作為還原氣還原鐵礦石，可充分高效地利用熱解油氣的顯熱、提高工藝的能源利用率，同時可顯著降低系統的維護成本，使得氣基豎爐的生產能耗降低0.1-0.3Gcal/DRI，並得到金屬化率不低於90％的海綿鐵。
根據本發明的實施例，氣化裝置300具有半焦入口301、低階煤進口302、氣化劑入口303和煤制氣出口304，半焦入口301與半焦出口103相連，煤制氣出口304與熱解裝置100相連，且適於將低階煤和半焦、氣化劑進行氣化處理，以便得到煤制氣，並將得到的煤制氣的一部分供給至熱解裝置中的蓄熱室輻射管中作為燃料使用。具體的，熱解裝置所得的半焦與低階煤按一定比例進行混合，並在氣化劑的作用下於氣化裝置內生產煤制氣，且所得的煤制氣可供給至上述熱解裝置作為燃料使用，由此，可顯著降低整個系統的能耗，同時，可達到充分利用低階煤的作用。
根據本發明的一個實施例，半焦與低階煤的混合質量比並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，半焦與低階煤的混合質量比例可以為(0.7-0.9)：(0.1-0.3)。發明人發現，若半焦與低階煤的混合質量比過高，易導致氣化效率降低、增加能耗；而若半焦與低階煤的混合質量比過低，則半焦富餘，無法得到充分利用。由此，採用本發明提出的半焦與低階煤的混合質量比可顯著提高氣化效率，同時實現半焦的充分利用，增加整個工藝的經濟性。
根據本發明實施例的製備海綿鐵的系統通過將低階煤熱解產生的熱解油氣供給至氣基豎爐中作為還原氣使用，可充分高效地利用熱解油氣的顯熱，從而提高工藝的能源利用率，同時可顯著降低系統的維護成本，使得氣基豎爐的生產能耗降低0.1-0.3Gcal/DRI，並得到金屬化率不低於90％的海綿鐵；與現有技術相比，本申請中無需使用大量的天然氣，使得天然氣稀缺的地區可建立氣基豎爐生產線，生產優質的海綿鐵，另外本申請中通過將熱解所得的半焦氣化生產煤制氣，所得的煤制氣可供給至熱解裝置作為燃料使用，進一步提高了整個系統的經濟性。
根據本發明的實施例，參考圖2，上述製備海綿鐵的系統進一步包括：爐頂氣淨化單元400和加熱裝置500。
根據本發明的實施例，爐頂氣淨化單元400具有爐頂氣入口401、熱解油出口402、燃料出口403和淨化爐頂氣出口404，爐頂氣入口401與爐頂氣出口203相連，燃料出口403與熱解裝置100相連，且適於將爐頂氣進行淨化處理，以便得到熱解油、燃料和淨化爐頂氣。具體的，將爐頂氣供給至爐頂氣淨化單元進行淨化處理，得到的燃料的一部分供給至上述熱解裝置作為燃料使用，而所得的淨化爐頂氣可作為氣基豎爐的還原氣使用。發明人發現，通過將爐頂氣進行淨化處理，可充分利用爐頂氣的價值，由此，可進一步降低整個系統的能耗，提高整個工藝的經濟性。
根據本發明的一個實施例，爐頂氣淨化單元可以包括依次相連的洗滌淨化裝置、加壓裝置和脫硫脫碳塔。具體的，爐頂氣先經洗滌淨化裝置進行洗滌淨化，分離出熱解油和洗滌淨化爐頂氣，然後將少部分洗滌淨化爐頂氣作為燃料供給至熱解裝置作為燃料使用，剩餘大部分洗滌淨化爐頂氣經加壓裝置加壓，然後送至脫硫脫碳塔進行脫硫脫碳處理，得到淨化爐頂氣。由此，可進一步提高淨化爐頂氣的還原性。需要說明的是，本領域技術人員可以根據實際需要對洗滌淨化、加壓和脫硫脫碳過程的具體操作條件進行選擇。
根據本發明的實施例，加熱裝置500具有燃料入口501、淨化爐頂氣入口502和預熱後淨化爐頂氣出口503，燃料入口501分別與燃料出口403和煤制氣出口304相連，淨化爐頂氣入口502與淨化爐頂氣出口404相連，預熱後淨化爐頂氣出口503與還原氣入口202相連，且適於將另一部分煤制氣和另一部分燃料為熱源對淨化爐頂氣進行加熱，得到預熱後淨化爐頂氣，並將預熱後淨化爐頂氣供給至氣基豎爐中作為還原氣使用。發明人發現，因爐頂氣從氣基豎爐排放之時的溫度就只有350-400攝氏度，經過淨化處理後溫度變的更低，為了降低氣基豎爐的能耗，故在淨化爐頂氣送至氣基豎爐之前對淨化爐頂氣進行加熱處理。加熱爐所需的燃料一部分來自氣化爐所得的煤制氣，一部分來自爐頂氣淨化單元所得的燃料，且氣化爐得到的煤制氣和爐頂氣淨化單元得到的燃料可混合得到熱值不小於1300kcal/Nm3的燃料，由此，進一步提高了整個工藝的經濟性。
如上所述，根據本發明實施例的製備海綿鐵的系統可具有選自下列的優點至少之一：
根據本發明實施例的製備海綿鐵的系統，熱解裝置生產的700-900攝氏度的高溫熱解油氣的顯熱得到充分利用，整個系統的能量利用效率高，氣基豎爐生成能耗能降低0.1-0.3Gcal/DRI，同時整個系統無需建設複雜的洗滌冷卻淨化、脫硫等裝置，降低成本；
根據本發明實施例的製備海綿鐵的系統，熱解油氣可只需經簡單的加熱後直接熱送至氣基豎爐，無需使用大量昂貴的重整催化劑，系統得到簡化，維護成本低；
根據本發明實施例的製備海綿鐵的系統，無需使用大量的天然氣，而使用價格低廉的低階煤做原料生產還原氣，使得天然氣稀缺地區建設氣基豎爐生產線以生產優質直接還原鐵成為可能，而且產品成本顯著降低；
在本發明的再一個方面，本發明提出了一種採用上述製備海綿鐵的系統製備海綿鐵的方法，根據本發明的實施例，參考圖3，該方法包括：
S100：將低階煤供給至熱解裝置中進行熱解處理
該步驟中，將低階煤供給至熱解裝置中進行熱解處理，以便得到熱解油氣和半焦。具體的，將價格低廉的且粒徑小於3mm的低階煤從熱解裝置的頂部供給至熱解裝置中，進行熱解，得到溫度為700-900攝氏度的熱解油氣和半焦，所得的熱解油氣從熱解裝置的中下部排出。需要說明的是，低階煤的具體類型並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，例如可以為長焰煤、褐煤中的至少之一。熱解裝置也不受特別限制，本領域的技術人員可以根據實際需要進行選擇，例如可以為熱解爐，優選蓄熱室輻射管熱解爐。發明人發現，通過採用低階煤生產熱解油氣來作為還原鐵礦石的還原氣，可以顯著降低海綿鐵的生產成本，並且與現有技術相比，本申請中無需使用大量的天然氣，可使得天然氣稀缺的地區可建立氣基豎爐生產線，生產優質的海綿鐵，同時可顯著降低工藝的成本。
S200：將熱解油氣和鐵礦石供給至氣基豎爐中進行還原處理
該步驟中，將熱解油氣和鐵礦石供給至氣基豎爐中進行還原處理，以便得到爐頂氣和海綿鐵。具體的，將熱解裝置所得熱解油氣從氣基豎爐的中部作為還原氣送至氣基豎爐，鐵礦石從氣基豎爐的頂部送入，還原氣與鐵礦石接觸，熱解油氣中的還原氣體與鐵礦石發生還原反應，而其中的熱解油揮發從豎爐頂部排出，得到溫度為350-400攝氏度的爐頂氣和金屬化率不小於90％的海綿鐵。需要說明的是，鐵礦石的具體類型並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，例如可以為釩鈦礦氧化球團、鐵精礦氧化球團。發明人發現，熱解裝置所得的熱解油氣無需經水洗脫水冷卻，也無需使用大量昂貴的重整催化劑，且對還原氣的硫含量無嚴格限制，可直接將其送至氣基豎爐作為還原氣還原鐵礦石，可充分高效地利用熱解油氣的顯熱、提高工藝的能源利用率，同時可顯著降低系統的維護成本，使得氣基豎爐的生產能耗降低0.1-0.3Gcal/DRI，並得到金屬化率不低於90％的海綿鐵。
S300：將低階煤和半焦、氣化劑供給至氣化裝置中進行氣化處理
該步驟中，將低階煤和半焦、氣化劑供給至氣化裝置中進行氣化處理，以便得到煤制氣，並將所得煤制氣的一部分供給至所述熱解裝置中的蓄熱室輻射管中作為燃料使用。具體的，熱解裝置所得的半焦與低階煤按一定比例進行混合，並在氣化劑的作用下於氣化裝置內生產煤制氣，且所得的煤制氣可供給至上述熱解裝置作為燃料使用，由此，可顯著降低整個系統的能耗，同時，可達到充分利用低階煤的作用。
根據本發明的一個實施例，半焦與低階煤的混合質量比並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的一個具體實施例，半焦與低階煤的混合質量比例可以為(0.7-0.9)：(0.1-0.3)。發明人發現，若半焦與低階煤的混合質量比過高，易導致氣化效率降低、增加能耗；而若半焦與低階煤的混合質量比過低，則半焦富餘，無法得到充分利用。由此，採用本發明提出的半焦與低階煤的混合質量比可顯著提高氣化效率，同時實現半焦的充分利用，增加整個工藝的經濟性。
根據本發明實施例的製備海綿鐵的方法通過將低階煤熱解產生的熱解油氣供給至氣基豎爐中作為還原氣使用，可充分高效地利用熱解油氣的顯熱，從而提高工藝的能源利用率，同時可顯著降低系統的維護成本，使得氣基豎爐的生產能耗降低0.1-0.3Gcal/DRI，並得到金屬化率不低於90％的海綿鐵；與現有技術相比，本申請中無需使用大量的天然氣，使得天然氣稀缺的地區可建立氣基豎爐生產線，生產優質的海綿鐵，另外本申請中通過將熱解所得的半焦氣化生產煤制氣，所得的煤制氣可供給至熱解裝置作為燃料使用，進一步提高了整個系統的經濟性。
根據本發明的實施例，參考圖4，上述製備海綿鐵的方法進一步包括：
S400：將爐頂氣供給至爐頂氣淨化單元中進行淨化處理
該步驟中，將爐頂氣供給至爐頂氣淨化單元中進行淨化處理，以便得到熱解油、燃料和淨化爐頂氣。具體的，將爐頂氣供給至爐頂氣淨化單元進行淨化處理，得到的燃料的一部分可供給至上述熱解裝置作為燃料使用，而所得的淨化爐頂氣可作為氣基豎爐的還原氣使用。發明人發現，通過將爐頂氣進行淨化處理，可充分利用爐頂氣的價值，由此，可進一步降低整個系統的能耗，提高整個工藝的經濟性。
根據本發明的一個實施例，爐頂氣淨化處理可以包括依次相連的洗滌淨化處理、加壓處理和脫硫脫碳處理。具體的，爐頂氣先經洗滌淨化裝置進行洗滌淨化，分離出熱解油和洗滌淨化爐頂氣，然後將少部分洗滌淨化爐頂氣作為燃料供給至熱解裝置作為燃料使用，剩餘大部分洗滌淨化爐頂氣經加壓裝置加壓，然後送至脫硫脫碳塔進行脫硫脫碳處理，得到淨化爐頂氣。由此，可進一步提高淨化爐頂氣的還原性。需要說明的是，本領域技術人員可以根據實際需要對洗滌淨化、加壓和脫硫脫碳過程的具體操作條件進行選擇。
S500：將另一部分煤制氣、另一部分燃料和淨化爐頂氣供給至加熱裝置中以便對淨化爐頂氣進行加熱
該步驟中，將另一部分煤制氣、另一部分燃料和淨化爐頂氣供給至加熱裝置中以便對淨化爐頂氣進行加熱，得到預熱後淨化爐頂氣，並將預熱後淨化爐頂氣供給至氣基豎爐中作為還原氣使用。發明人發現，因爐頂氣從氣基豎爐排放之時的溫度就只有350-400攝氏度，經過淨化處理後溫度變的更低，為了降低氣基豎爐的能耗，故在淨化爐頂氣送至氣基豎爐之前對淨化爐頂氣進行加熱處理。加熱爐所需的燃料一部分來自氣化爐所得的煤制氣，一部分來自爐頂氣淨化單元所得的燃料，且氣化爐得到的煤制氣和爐頂氣淨化單元得到的燃料可混合得到熱值不小於1300kcal/Nm3的燃料，由此，進一步提高了整個工藝的經濟性。
下面參考具體實施例，對本發明進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發明。
實施例1
將粒度小於3mm的長焰煤從熱解爐頂部投入，在950攝氏度的溫度下熱解，生成熱解油氣與半焦，從熱解爐中下部排出約870攝氏度的熱解油氣，並從氣基豎爐中部送入與從頂部送入的全鐵67wt％的鐵精礦氧化球團發生還原反應，形成約380攝氏度的爐頂氣從氣基豎爐爐頂排出爐外，同時得到金屬化率為91％的海綿鐵。爐頂氣經洗滌淨化裝置進行除塵脫水處理，回收熱解油，並將10vt％洗滌淨化爐頂氣作為馳放氣，剩餘90vt％經加壓、脫硫脫碳、加熱爐加熱等處理後生成溫度約920攝氏度的預熱後淨化爐頂氣，並將上述預熱後淨化爐頂氣作為氣基豎爐的還原氣供給至氣基豎爐中。熱解爐產生的半焦與一定比例的長焰煤混合，二者比例為0.7：0.3，投入以空氣為氣化劑的氣化爐生產煤制氣，再與洗滌淨化爐頂氣混合成熱值約1300kcal/Nm3的混合氣，作為系統內熱解爐與加熱爐的燃料。
實施例2
將粒度小於3mm的褐煤從熱解爐頂部投入，在880攝氏度的溫度下熱解，生成熱解油氣與半焦，從熱解爐中下部排出約850攝氏度的熱解油氣，並從氣基豎爐中部送入與從頂部送入的全鐵58wt％的釩鈦礦氧化球團發生還原反應，形成約380攝氏度的爐頂氣從氣基豎爐爐頂排出爐外，同時得到金屬化率為90％的海綿鐵。爐頂氣經洗滌淨化裝置進行除塵脫水處理，回收熱解油，並將15vt％洗滌淨化爐頂氣作為馳放氣，剩餘85vt％經加壓、脫硫脫碳、加熱爐加熱等處理後生成溫度約950攝氏度的預熱後淨化爐頂氣，並將上述預熱後淨化爐頂氣作為氣基豎爐的還原氣供給至氣基豎爐中。熱解爐產生的半焦與一定比例的長焰煤混合，二者比例為0.9：0.1，投入以空氣為氣化劑的氣化爐生產煤制氣，再與洗滌淨化爐頂氣混合成熱值約1350kcal/Nm3的混合氣，作為系統內熱解爐與加熱爐的燃料。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。