專利名稱：用于還原氧化鐵和熔煉鐵的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及還原氧化鐵生產(chǎn)液相生鐵的新方法，該法可以從氧化鐵如鐵礦石或循環(huán)產(chǎn)物、和煤和／或氣體開始來生產(chǎn)熔融狀態(tài)的金屬。本發(fā)明旨在與已知方法相比，得到幾點如后面所述的經(jīng)濟利益。
本發(fā)明還涉及實施該方法的裝置。
借助于電設(shè)備生產(chǎn)鋼的增長已經(jīng)提高了對可以避免使用廢鋼的可行的替換方法的需求，因為適當質(zhì)量的廢鋼越來越缺乏。
類似地，在制造者之間的競爭和銷售價格的不景氣，以及增長的生態(tài)壓力，迫使鋼制造者開發(fā)低成本和低污染的新的生產(chǎn)方法。
為了這個目的，最近開發(fā)了還原氧化鐵的各種方法以生產(chǎn)公知的直接還原鐵(DRI)。DRI主要例如，通過氣體還原(HYL法，Midrex)或通過如在SL-RN，F(xiàn)astmet，Inmetco或Circofer和Comet法中的從碳源還原，或按照申請人在28／01／1998提交的序號為98200242．0的歐洲專利申請的方法，來獲得。這些方法大部分存在的主要缺點是，所獲得的是還原態(tài)的產(chǎn)物，通常被描述為海綿鐵，該產(chǎn)物密度非常低并具有促進鐵再氧化的高比表面積。這引起儲存和運輸困難，和在許多情況下必須進行昂貴的壓實以便允許后續(xù)處理。作為一個例子，海綿鐵通常體積密度(bulk density)為1．5-2kg／dm3，被壓實到5到5．5kg／dm3。
此外，失去了冷卻前在還原物質(zhì)中存在的大量潛熱。
一些提出的還原方法基于使用固體碳源，如煤，它被過量加入以保證充分的還原。碳源的余量被加入到其他必須被處理的含有灰分的殘留產(chǎn)物中。
按照本發(fā)明可以通過分段的還原／熔化方法避免所有這些缺點。所生產(chǎn)的熔融粗生鐵可以用于所有一般的應(yīng)用，例如在煉鋼生產(chǎn)中如在電爐煉鋼廠中或氧氣轉(zhuǎn)爐中的小錠澆鑄或精煉操作。
更特別地，本發(fā)明的目的是在生產(chǎn)已還原的氧化鐵后直接地并連續(xù)地將其轉(zhuǎn)換，以便在經(jīng)濟上更有優(yōu)勢的條件下，采用較現(xiàn)有設(shè)備更緊湊且有所改進的技術(shù)設(shè)備獲得液態(tài)生鐵。
尤其是，該目的是連續(xù)生產(chǎn)生鐵，優(yōu)選脫硫和從渣分離的生鐵，通過選擇燃料和利用裝置上游的燃燒氣體的直接再循環(huán)來回收能量而具有低的和更經(jīng)濟的能耗。
根據(jù)發(fā)明，該方法至少包括兩個連續(xù)的階段，第一階段是還原的標準階段，直到金屬化率達到80到94％的數(shù)量級，優(yōu)選85到90％，加入助熔劑來提高在第二階段所產(chǎn)生的渣的品位。第二階段是生產(chǎn)生鐵的階段，緊隨第一階段之后。
生產(chǎn)生鐵的第二階段在兩步連續(xù)的子階段中完成。首先，實際上100％氧化鐵進一步被還原。這可以由使用帶有容許氣體通過的中心帶或帶有噴槍的緊湊反應(yīng)器、和供給上述預(yù)熱的煤來完成，幾乎完全金屬化的鐵、脈石、造渣劑和過剩的煤的混合物立刻被直接輸送到含有生鐵熔融相的爐子中，然后排放金屬和渣，優(yōu)選連續(xù)地，如通過溢流。
來自于第一還原階段的已還原的氧化鐵可產(chǎn)生自任何可以在旋轉(zhuǎn)爐膛的爐子、豎爐、旋轉(zhuǎn)爐或流化床爐以及其他類型的裝置中進行的還原方法。當還原產(chǎn)物溫度升高時，即含有更多的潛熱，實施本發(fā)明變得在經(jīng)濟上更有價值。
根據(jù)實施中的第一種變化類型，可以利用電磁感應(yīng)或可能利用電弧如埋弧來提供熔化所需的能量。
根據(jù)實施中的第二種變化類型，在基本上由要處理的物料的供給設(shè)備組成的單個裝置中，也可以進行進一步還原和連續(xù)熔化，該要處理的物料優(yōu)選直接來源于第一階段的物料，其溫度盡可能高。該供料設(shè)備在旋轉(zhuǎn)管式爐的一端露出，該管式爐的相對端敞開，并首先與排放生鐵和渣的優(yōu)選為漏斗型的設(shè)備連接，其次與氣體排放設(shè)備連接。位于供料設(shè)備側(cè)面的燒嘴提供熔化要處理的物料所需的熱，同時位于爐子的另一端的噴槍對熔體脫硫。燒嘴可以與排放設(shè)備位于同一側(cè)，或若采用的熔化方法需要則燒嘴甚至可以加倍。
在這種情況下，優(yōu)選上述裝置組成元件固定在同一底盤上，這樣整套設(shè)備可以傾斜。傳統(tǒng)上，優(yōu)選爐子安裝在支撐于托輥上的環(huán)上，該托輥由馬達和適合的輸送系統(tǒng)驅(qū)動。
支撐旋轉(zhuǎn)爐及其他設(shè)備的底盤其傾角可以控制，以便使爐子產(chǎn)生連續(xù)的傾轉(zhuǎn)運動。其效果是間歇地將來自于爐子排放端的熱的生鐵送到爐子的供料端，隨后引起生鐵到出口的脈沖流，一種不是連續(xù)的而是不連續(xù)的，或甚至更好的是脈沖的運動。從排放出口取熱的熔融物料保證了爐料更好的熔化，所述的物料與位于加料端的較冷的液體熔體混合。同時，這也產(chǎn)生了碳濃度的均勻化，該濃度在從加料端到排放端的運動過程中增加。
該均勻化提高了熔化能力和還原能力，由此提高了熔體性能。碳濃度的提高降低了生鐵凝固溫度，這對工藝進步也具有非常有益的影響。
爐子的總體結(jié)構(gòu)也是影響海綿鐵熔化的一個非常重要的因素。清楚的是，因為提高生鐵容積，提高抽吸效果及最終提高熔化能力，所以在加料端的內(nèi)徑比在排放端的大在此特別有效，特別是與上述傾轉(zhuǎn)的效果相結(jié)合的情況下。
本發(fā)明的基本特征是從DRI生產(chǎn)設(shè)備到生鐵生產(chǎn)階段的所有傳遞都是通過重力作用獲得的，并注意降低熱量損失。
需要指出的是本發(fā)明的方法與現(xiàn)有技術(shù)目前狀態(tài)下所使用的方法具有實質(zhì)性的不同，事實在于，首先，獲得了所涉及氧化鐵的幾乎完全的還原，其次，產(chǎn)物直接流到由液相生鐵組成的熔體中而沒有中斷，總之在階段之間沒有明顯的冷卻。
仔細觀察可以看到，產(chǎn)生的液態(tài)生鐵具有精確確定的高于3％的碳濃度，優(yōu)選4．5％到5．5％的數(shù)量級，這通常對于涉及的大部分鐵礦石來說，可以獲得滿意流動性的熔融生鐵。
相關(guān)于按照本發(fā)明的方法的其它細節(jié)將在后面進行更具體的描述。
根據(jù)實施中的上述第一種變化類型，該方法是通過這樣的途徑進行的，即下層爐子產(chǎn)生的煤氣通過氣體排出管被直接送入第一階段，以通過它的潛熱和還原能力發(fā)揮作用。
在供給來源于第一階段的金屬化混合物的管道中，可調(diào)的瓣閥可以在排出金屬化混合物時產(chǎn)生一個具有足夠重量和充足下降高度的緩沖區(qū)，在澆注時有力地穿透下層爐子的液態(tài)表面，這大大地加速了熔化。
底層的熔化爐配置了用于間歇排放液體生鐵的設(shè)備，優(yōu)選地，為了簡單采用擋板的形式，其中生鐵和渣本質(zhì)以公知的方法進行分離。優(yōu)選渣被制粒或可為此目的配備的熔池中混凝。這兩種渣是已知的市售的副產(chǎn)品。液態(tài)粗生鐵形成特別有用的產(chǎn)品，例如在使用電爐(RAFs)或氧氣轉(zhuǎn)爐(BOFs)的精煉工藝中。
雖然該方法被描述用于氧化鐵的還原，但是它也可應(yīng)用于其他金屬氧化物或它們與氧化鐵的混合物的還原，特別是與鐵一起使用的金屬用于生產(chǎn)合金如不銹鋼。它也被應(yīng)用于回收來自高爐、轉(zhuǎn)爐和電爐的灰分。
具有在重力下運動的兩個連續(xù)階段的本發(fā)明方法可以處理來源于鋼鐵廠的可再循環(huán)的副產(chǎn)品。
生產(chǎn)的生鐵可直接以熔融態(tài)使用，也可以鑄錠形式使用。
在第二階段結(jié)束時幾乎完全不存在氧化鐵確保了反應(yīng)器出口的耐火材料和感應(yīng)爐工作壽命的延長。
本發(fā)明方法的特征在于鋼生產(chǎn)過程非常高的生產(chǎn)率，因為所使用的起始物料是液體態(tài)的，它代替了特別是在DRI方法中生產(chǎn)的固態(tài)物料。
第一階段選擇DRI方法是出于考慮在當?shù)丨h(huán)境下的最佳的經(jīng)濟條件，用來耦合本方法的第二階段。
純粹從所需能量的觀點出發(fā)，該方法也有幾個優(yōu)點。
在兩階段中的連鑄避免了任何能量損失。進一步說，可以重新利用第二階段所釋放的有用的氣體。來自于第一階段的過量燃料(煤)可有益地用于第二階段。過量的煤在未還原氧化鐵的終還原時享用給料管，第二階段的過量煤在提高生鐵品位方面起作用。
連接第一階段和第二階段的給料管使建立具有特別緊湊形狀的裝置成為可能，這也降低了投資成本。第二階段的熔化設(shè)備具有相當小的容積。
最后，該方法使優(yōu)化使用再循環(huán)物料成為可能。
從質(zhì)量觀點出發(fā)，應(yīng)該指出生鐵形成比廢鋼更穩(wěn)定(無再氧化)和有利的原材料，廢鋼因存在雜質(zhì)而涉及主要的質(zhì)量問題。生鐵含有以碳存在形式的額外能源。對于來自高爐的生鐵進行脫硫。
如已經(jīng)說明的，根據(jù)實施本發(fā)明的第二種變化類型，可以在單個裝置中進行構(gòu)成本發(fā)明第二個階段的兩個子階段。
有利的是，在這種情況下，該裝置的給料設(shè)備由給料溜槽或其它合適的如阿基米德螺旋線給料系統(tǒng)組成，它被安裝在一個盤上，通用燒嘴也在該盤上露出。首先為了避免爐料的再氧化，其次為了實現(xiàn)海綿鐵的最終還原以及把所需的煤加入到熔池中以獲得高質(zhì)量生鐵，也可以把粉煤噴槍安裝在該盤上。
固定該盤，并連接到旋轉(zhuǎn)爐的一端，比如利用安裝在膨脹接頭上的雙密封接頭，優(yōu)選接頭的中間室能夠用惰性氣體優(yōu)選氮氣來加壓，整個組件容許在固定盤和旋轉(zhuǎn)爐之間相對運動并吸收熱膨脹。
類似地，在旋轉(zhuǎn)爐的另一端，類似的設(shè)備吸收膨脹和容許爐子另一端相對于生鐵和渣的排放設(shè)備旋轉(zhuǎn)。
給料設(shè)備本身和與第一階段DRI生產(chǎn)設(shè)備連接的管道或溜槽相連接。用于調(diào)節(jié)熔化爐旋轉(zhuǎn)軸傾斜度的底盤支軸，被理想地安裝在給料管連接平面的中心。此布置可以調(diào)節(jié)生鐵的排放流速，甚至可以中止?jié)沧?，例如更換用于排放液態(tài)生鐵的設(shè)備。
有利的是，可以配置容許固體物質(zhì)通過而阻止氣相回流到DRI生產(chǎn)爐的瓣閥，優(yōu)選雙活瓣閥門，優(yōu)選在上述旋轉(zhuǎn)點的上游配置。
同樣，利用與上述相同類型的膨脹接頭，將氣體排放設(shè)備與外部的固定管相連接。
當然整個裝置都配備有耐材內(nèi)襯。
在閱讀下面的本發(fā)明優(yōu)化形式的實施方案的描述中，本發(fā)明的其他細節(jié)和特征將顯現(xiàn)出來。
生產(chǎn)的生鐵可以用于鋼的最初生產(chǎn)，如使用電爐或BOF型的轉(zhuǎn)爐，目標是縮短與DRI給料周期相比較的生產(chǎn)周期所花費的時間。
本發(fā)明體現(xiàn)了簡單，緊湊和便宜的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
還利用能源如天然氣、焦爐氣體和／或粉煤，以及為此目的準備的、來自于再循環(huán)廢物具有高發(fā)熱值的燃料如油、塑料等，這比在傳統(tǒng)電爐中，特別是在感應(yīng)爐或電弧爐中所使用的更便宜。
根據(jù)發(fā)明的裝置進一步旨在獲得提高的耐材內(nèi)襯工作壽命，這是因為攪動，和特別是在實施本發(fā)明的第二種變化類型中熔化爐沿著它的水平旋轉(zhuǎn)軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)，所以避免了如電爐中在渣面處出現(xiàn)的典型的侵蝕和化學沖擊現(xiàn)象。
也可以避免使用獨立的灰分離裝置，并實現(xiàn)幾乎完全回收來自于位于熔化爐上游裝置中的燃料氣體的潛熱。
由于構(gòu)成裝置的各組件的獨特設(shè)計，需要更新內(nèi)襯的設(shè)備可簡單地用備用設(shè)備代替而不需明顯中斷生產(chǎn)。
澆注區(qū)設(shè)備特別簡單和可靠，而無需象用于高爐澆注平臺那樣的鑄造用堵口機和開口機。
因此本發(fā)明提供了生產(chǎn)生鐵的經(jīng)濟方法，考慮投資成本和運行花費兩方面，提供一種即使對于例如每年生產(chǎn)僅250kt的小設(shè)備也有利潤的方法。
總之，可以設(shè)想使用很少人員進行操作，因為設(shè)備和使用都簡單而可靠，類似地，風險水平和因此其事故率比已知裝置的要小得多。
該方法生產(chǎn)性能接近高爐渣的渣，能容易地進行工業(yè)利用，這不是利用直接在鋼生產(chǎn)工藝中加入DRI所生產(chǎn)的渣的情況。


圖1表示實施本方法的裝置的方框圖。
圖2表示按照本發(fā)明第一種變化類型，帶有給料管、氣體排放管和埋弧爐的裝置。
圖3表示按照本發(fā)明第二種變化類型的裝置的圖解剖面圖，該裝置與DRI給料溜槽連接并與已處理物料的排放設(shè)備和氣體排放設(shè)備連接。
圖4表示安裝在旋轉(zhuǎn)爐給料端的固定盤的圖。
圖5表示分離液態(tài)生鐵和渣的設(shè)備圖，該設(shè)備帶有容許爐子相對于本發(fā)明的非旋轉(zhuǎn)設(shè)備旋轉(zhuǎn)的密封接頭。
圖6表示從爐子上游到下游錐形縮小的第一種形式的圖解圖。
圖7表示從上游到下游階梯縮小的第二種形式的圖解圖。
圖8表示示于縱剖面圖的、旋轉(zhuǎn)爐本身的某些額外設(shè)備的圖解圖。
圖9表示加料端A-A剖面。
圖1的圖解1．氧化鐵還原爐2．把金屬化鐵加到熔化爐的管道3．熔化爐4．從熔化爐排放燃燒氣體的管道5．生鐵精煉裝置
6．渣處理裝置實施發(fā)明的概要描述在DRI生產(chǎn)1的第一標準階段后，為傳輸金屬化混合物(DRI)通過管道2加入到熔化爐3作好準備。來自于熔化爐的燃燒氣體通過管道4排放到DRI爐中，同時生鐵排放到精煉裝置5，而渣排放到渣處理裝置6。
圖2的圖解11．埋弧電爐12．電極13．渣14．生鐵15．渣排放溜槽16．生鐵排放溜槽17．從熔化爐排放燃燒氣體的管道18．旋轉(zhuǎn)爐膛型氧化鐵還原爐19．還原爐爐膛20．金屬化混合物排放管道21．調(diào)節(jié)流速的瓣閥a．生鐵排出方向b．渣排出方向c．燃燒氣體排出方向d．金屬化混合物加入方向按照第一種實施方案的本發(fā)明優(yōu)化實施模式的描述(圖2)由氧化鐵還原爐18、DRI給料管20和埋弧電熔化爐和氣體排放管道17構(gòu)成裝置，在埋弧電熔化爐中進行第一階段、DRI裝入及其熔化。
溫度高于1000℃的DRI和過量的煤、石灰和其它熔劑混合，從爐膛19排放到4根排放管20之一中。流量調(diào)節(jié)瓣閥21間歇地釋放金屬化混合物，該混合物通過渣并穿透熔融生鐵。熔化爐的電極12浸入渣13中，在此形成電弧。產(chǎn)生的生鐵通過溜槽16排放，渣通過溜槽15排放，燃燒氣體通過溜槽17排放并重新噴入到還原爐18中。
熔融的生鐵可用于任何傳統(tǒng)的應(yīng)用，渣可被制成粒狀，也可以用于渣的正常應(yīng)用，特別是高爐渣的應(yīng)用。
在圖3-9中，描述了實施發(fā)明的第二種變化類型。使用下面的參考編號。
圖3-9的圖解101旋轉(zhuǎn)爐102 DRI103給料設(shè)備104下游開口105給料管106給料溜槽107生鐵排放設(shè)備131DRI物料132熔融爐料的溢流133氣體134支撐點135煙道137擋板139生鐵141渣圖3表示的裝置基本上首先由旋轉(zhuǎn)爐101組成，該旋轉(zhuǎn)爐在一端(考慮物料移動的方向為上游端)帶有加入DRI 102的設(shè)備103，在另一端(下游)帶有與排放液體生鐵和渣的設(shè)備107和排放氣體設(shè)備109相連的開口104。
圖4表示由盤103構(gòu)成的給料設(shè)備103，該盤形成緩沖區(qū)，配備有傾斜的溜槽106。燒嘴113通過同一個盤進入爐子中。插入爐內(nèi)的燒嘴長度可調(diào)以便于優(yōu)化爐子101進口處DRI 131物料的熔化。該燒嘴可被安裝在對面，也可通過在每一邊安裝一個燒嘴而加倍。盤103也可配置粉煤噴射器114。外圍密封接頭119容許爐子相對于固定盤旋轉(zhuǎn)。
爐子的另一端是敞開的，且首先朝向設(shè)備135，其次朝向設(shè)備109，再提供適合的接頭120以便爐子可以旋轉(zhuǎn)。
由爐子101和設(shè)備103、107和135(或137)形成的組合裝置由底盤115支撐，支撐旋轉(zhuǎn)爐子101的托輥125固定在該底盤上。該爐子本身配有放置在托輥上的環(huán)123。托輥125由馬達直接或間接驅(qū)動(未示出)，溜槽106的終端通過可壓縮設(shè)備121與管105相連接。
該底盤作為一個總體連同它所支撐的旋轉(zhuǎn)裝置101和固定裝置103、107和135(或137)可傾斜到沿支軸134的水平線，該支軸位于與此連接結(jié)構(gòu)相同的平面上。
提供了兩種工作條件。在第一種條件下，爐子處于生產(chǎn)中，它的旋轉(zhuǎn)軸稍微傾斜。
在這種情況下，因為溜槽106和管105的接頭121的可壓縮性，在旋轉(zhuǎn)中保持連接的密封性。
因為旋轉(zhuǎn)爐101的長度，甚至很小的傾斜可能會在爐子的下游端產(chǎn)生數(shù)量級為10到20cm數(shù)量級的垂直位移。
氣體排放設(shè)備107通過膨脹接頭129與供給DRI爐的再循環(huán)管109相連接，該接頭129也提供了無滲透密封。
第二種工作條件是爐子必需進行實質(zhì)性的檢修。
在這種情況下，為了使底盤和整體設(shè)備移動，溜槽106僅必須從管105卸下。也可以通過在一端從設(shè)備103和在另一端從設(shè)備107和135(或137)(當然，要卸開不同的膨脹接頭和其他接頭)拆卸爐子101來卸開裝置。
例如若需要完全檢修爐子101的耐材內(nèi)襯，則例如可以垂直地修理它，為此目的需要配有適當?shù)奶幚碓O(shè)備。
實踐中，設(shè)計本發(fā)明的裝置使它能夠迅速地卸開并用整套的備用裝置代替，或部分卸開用其構(gòu)成設(shè)備之一代替。
例如，可以非常迅速地拆接爐子的DRI給料裝置，用預(yù)熱的備用裝置代替它。
在裝置中可配置各種設(shè)備。
爐子101和設(shè)備103，5107，109和135(或137)都配有能夠承受溫度和負荷的適當?shù)哪突鸩牧蟽?nèi)襯。
液體生鐵排放設(shè)備，優(yōu)選具有如圖3所示的煙道135形狀，可以配有如圖5所示的擋板137。
類似地，例如可在朝向開口104的墻上配置觀測窗127。
在該墻上，也可以提供位于開口104邊緣上部的脫硫槍111和氧槍，以清除在此點可能形成的生鐵和渣的任何沉積物。
選擇盤103和爐子101的襯層在它們的連接點處的幾何形狀，以確保裝置的最佳可能功能。
當然，因為爐子的傾斜和所示的爐子形狀，在保證物料漸進移動的同時(在圖3中從左到右)，必須攔住熔融物料131熔體。要處理的供給物料通常比熔池中的物料輕，而部分漂在其表面。
需要指出的是，要處理和熔化的物料通過噴入粉煤在爐子中進行最終的還原，并達到4％碳含量的增碳。
熔化所需要的熱量主要由爐料上面燒嘴火焰的輻射及爐墻的輻射提供。另外，旋轉(zhuǎn)爐的熱耐火材料內(nèi)襯通過直接接觸加熱熔體。
與熔煉化反應(yīng)器和電爐不同[在這些電爐中通常可觀測到由于渣的沖擊內(nèi)襯迅速磨損并產(chǎn)生局部磨損]，在本發(fā)明的裝置中沒有觀測到局部磨損，這非常有利于延長使用壽命。
安裝在盤103上的燒嘴可相對于爐子的旋轉(zhuǎn)軸有利地縱向移動來進行調(diào)節(jié)，特別是，這可以避免加入料的再氧化。同樣應(yīng)用于可能位于排放側(cè)的燒嘴112上。
有利地是，為氣體提供一個雙單向瓣閥(double non-return flapvalue)117，優(yōu)選在給料管115上，然而該給料管容許加入到爐子的固體物質(zhì)通過。所述的單向瓣閥旨在防止來自于燒嘴的燃燒氣體轉(zhuǎn)向。
圖6和7說明等同于裝置101的兩種裝置。在圖6的情況下，形狀向出口逐漸變細，在圖7的情況下，形狀從一端向另一端呈階梯狀。
正如所說明的，有利的是給料端直徑比出料端的直徑大。
另外，如箭頭160所示，爐子可進行傾轉(zhuǎn)運動。
由參考數(shù)103表示的通常為盤狀的給料設(shè)備可以配有(這已在上述的應(yīng)用中提到)噴射粉煤的設(shè)備114和氧槍(氧槍，優(yōu)選浸入熔融物料中)以及燒嘴113。有利的是，通過給料溜槽106或通過額外的管道，提供再循環(huán)部分產(chǎn)生生鐵的可能性，如借助于擋板162。
圖中表示的部分分離板163，它是由爐子旋轉(zhuǎn)驅(qū)動、并配有所示的中心開口165和外圍開口165。該板163能夠使氣體排出和使生鐵輸送到上游隔室的排放端，而攔住在通過氧槍161噴射氧過程中由熔池猛烈活動而產(chǎn)生的廢渣和泡沫。
雖然描述了本發(fā)明的優(yōu)選形式，但是可清楚地理解的是，在實施中的許多變化仍可能在發(fā)明范圍內(nèi)特別是在下面的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1．還原氧化鐵的方法，其特征在于，它至少含有兩個連續(xù)的步驟，即，第一個標準階段，還原初始氧化物直至金屬化程度達到80-94％數(shù)量級，優(yōu)選85-90％，和加熱到1000℃以上的溫度，最高溫度達到熔點附近；和第二個階段，涉及在金屬化鐵、脈石、溶劑和過剩的煤的混合物的重力下，直接供給到含有生鐵熔融相的熔化爐中，然后去除金屬和渣，優(yōu)選連續(xù)地，特別是借助于溢流。
2．按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，不存在中間冷卻階段，以便完全回收金屬化鐵混合物中殘留的能量。
3．按照權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，把來自于熔化爐的燃燒氣體直接供給到還原氧化鐵的階段，以便通過其潛熱和還原能力而對此階段發(fā)揮作用。
4．實施上述權(quán)利要求任何一項的方法的裝置，其特征在于，它包括第一階段的氧化鐵還原爐(1)和第二階段的熔化爐(3)、用于把燃燒氣體從熔化爐(3)排放到氧化鐵還原爐(1)中的一個或更多個管道(4)、用于把生鐵排放到生鐵精煉裝置(5)的設(shè)備和用于把渣排放到渣處理裝置(6)的設(shè)備，特征在于還原爐(1)和熔化爐(3)用一個或更多個帶有瓣閥的管道相連接，該管道用于通過在重力下的輸送，把來自于第一個階段的金屬化鐵混合物供給熔化爐(3)。
5．按照權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，該熔化爐(3)是感應(yīng)爐，感應(yīng)電流引起熔體的攪動而沒有過多的湍流。
6．按照權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，熔化爐(3)是電弧爐，特別是埋弧爐。
7．按照權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，熔化爐(3)基本上由用于供給要處理的物料的設(shè)備組成，上述用于供給要處理的物料的設(shè)備從旋轉(zhuǎn)管狀爐一端露出，管狀爐相對的一端是敞開的，并首先與優(yōu)選為漏斗狀的用于排放熔融鐵和渣的設(shè)備連接，其次與氣體排放設(shè)備連接，組合燃料燒嘴提供熔化要處理的物料所需的熱。
8．按照權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，構(gòu)成熔化爐的設(shè)備安裝在同一盤上，以便于首先可以傾轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)爐和輔助的設(shè)備而不中斷生產(chǎn)，其次是可以迅速地更換組合裝置或某些構(gòu)成設(shè)備。
9．按照權(quán)利要求7或8的裝置，其特征在于，給料設(shè)備與安裝在DRI設(shè)備上的管道或溜槽連接，為產(chǎn)生裝置傾斜而配置的底盤其支軸優(yōu)選處于連接線平面，膨脹接頭如膨脹膜盒確保在該平面下的氣密連接。
10．按照權(quán)利要求7-9任一項的裝置，其特征在于，氣體排放設(shè)備主要吸入熱燃燒氣體，優(yōu)選直接連接到把要處理的物料供給到該裝置的上游設(shè)備。
11．按照權(quán)利要求7-10任一項的裝置，其特征在于，爐子上游的供給設(shè)備由供料溜槽或任何其他適宜的供給系統(tǒng)如阿基米德螺旋線組成，它安裝在一個盤上，燒嘴也在此盤上露出。
12．按照權(quán)利要求10的裝置，其特征在于，該盤包括粉煤噴射器，首先是為了避免爐料的再氧化，其次是為了獲得海綿鐵的最終還原和把所需的煤加入到熔池中以獲得高品位生鐵。
13．按照權(quán)利要求7-12任一項的裝置，其特征在于，它包括允許固體物料通過同時阻止氣體回流的瓣閥。
14．按照權(quán)利要求7-13任一項的裝置，其特征在于，面向排放口的墻配有用于生鐵脫硫的槍、觀察窗口，和可能配有反向燒嘴或二級燒嘴。
15．按照權(quán)利要求7-14任一項的裝置，其特征在于，因為爐子的傾斜和形狀，可以在確保熔融物料漸進移動的同時攔住熔融物料熔體。
16．按照權(quán)利要求7-15任一項的裝置，其特征在于，傾轉(zhuǎn)的底盤允許連鑄中斷，以便于可以替換充滿液體生鐵的輸送設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種還原氧化鐵和熔化鐵的方法,其特征在于,它至少含有兩個連續(xù)的步驟,即,第一個標準階段,還原初始氧化物直至金屬化程度達到80－94%數(shù)量級,優(yōu)選85－90%,和加熱到1000℃以上的溫度,最高溫度接近熔點;和第二個階段,把金屬化鐵、脈石、溶劑和過剩的煤的混合物供給到含有熔融相鑄鐵的熔化爐中,然后去除金屬和渣,優(yōu)選連續(xù)地,借助于溢流。
文檔編號C21C5/00GK1280628SQ98811778
公開日2001年1月17日 申請日期1998年11月20日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月3日
發(fā)明者吉多·蒙特尼 申請人:西德馬公司