[發(fā)明專利]直接熔煉工藝的啟動(dòng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00120449.1
• 申請(qǐng)日: 2000-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN1280199A
• 公開（公告）日: 2001-01-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 塞西爾·P·貝茨;彼得·D·伯克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 技術(shù)資源有限公司
• 主分類號(hào): C21B11/00
• 分類號(hào): C21B11/00;C21B13/00
• 代理公司: 柳沈知識(shí)產(chǎn)權(quán)律師事務(wù)所
• 代理人: 張平元

本發(fā)明涉及在盛有熔池的冶金容器中，用含金屬的原料，如礦石、局部還原的礦石及含金屬的廢礦生產(chǎn)鐵水的工藝。

本發(fā)明尤其是涉及基于熔池的，用含金屬的原料生產(chǎn)鐵水的直接熔煉工藝。

術(shù)語(yǔ)“直接熔煉工藝”被理解為指的是用含金屬的原料生產(chǎn)熔融金屬，在此情況下是生產(chǎn)鐵水的工藝。

本發(fā)明更具體地是涉及一種基于熔池的直接熔煉工藝，它以熔融金屬層為熔煉介質(zhì)，因而通常被稱為HIsmelt法。

HIsmelt法包括如下步驟：

(a)在冶金容器中形成熔池，它具有金屬層和位于該金屬層上的渣層；

(b)經(jīng)多支噴槍／噴咀將含金屬的原料及固體含碳物料噴入該金屬層中；

(c)在金屬層中將含金屬的原料熔煉成金屬；

(d)使熔融的物料以飛濺物、液滴和液流狀噴射到熔池的標(biāo)稱靜止的表面(nominal?quiescent?surface)上方空間中，從而形成一個(gè)過渡區(qū)；及

(e)經(jīng)一支或多支噴槍／噴咀將含氧氣體噴入該容器中，以使自熔池中釋放出來(lái)的反應(yīng)氣體后燃燒，借此有利于在過渡區(qū)中上升然后又下降的熔融物料的飛濺物、液滴和液流將熱傳給熔池，并借此過渡區(qū)將該容器的經(jīng)與過渡區(qū)相接觸的側(cè)壁的熱損失減至最小。

HIsmelt法的一種較佳方式的特征在于通過采用穿過容器側(cè)壁的，向下和向內(nèi)延伸的噴槍將載氣、含金屬的原料、固體含碳物料及任選的熔劑噴入熔池中，從而使載氣和固體物料穿透金屬層，并使熔融物料從熔池中噴射出來(lái)。

HIsmelt法的這種方式是優(yōu)于這種方法的早期方式的一種改進(jìn)，早期方式是通過用噴咀將載氣和固體含碳物料底吹入熔池中而形成過渡區(qū)，這種底吹也將使熔融材料和液滴、飛濺和液流從熔池中噴發(fā)出來(lái)。

本申請(qǐng)人已對(duì)該HIsmelt法進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)室工作，并對(duì)該方法取得了一系列重大的發(fā)現(xiàn)。

作為本發(fā)明的主題的這些發(fā)現(xiàn)之一是以有效和高效的方式啟動(dòng)該HIsmelt法的方法。

一般地說(shuō)，本發(fā)明是啟動(dòng)直接熔煉工藝的方法，該工藝是用于在冶金屬容器中用含金屬的原料生產(chǎn)鐵，該容器包括多支輸送原料的噴槍／噴咀，該啟動(dòng)方法包括如下步驟：

(a)預(yù)熱容器；

(b)將鐵水爐料供入該容器，然后在該容器中形成熔池；

(c)向該熔池供入含碳物料及熔劑，再經(jīng)一或多支原料噴槍／噴咀噴入含氧氣體，從而使碳及熔池產(chǎn)生的氣體(若存在)燃燒，從而加熱熔池和產(chǎn)生渣；

(d)向該容器供入含金屬的原料，同時(shí)連續(xù)供應(yīng)含碳物料及熔劑，并噴入含氧氣體，因而熔煉含金屬的物料及產(chǎn)生鐵水，從而完成該啟動(dòng)法。

預(yù)熱容器的步驟(a)優(yōu)選包括在容器中使燃料氣體和空氣燃燒。術(shù)語(yǔ)“燃料氣體，，在本文中應(yīng)理解為包括，比如是焦?fàn)t煤氣，高爐煤氣和天然氣。

步驟(c)中的供應(yīng)含碳物料和／或熔劑優(yōu)選借助一支或多支原料噴槍／噴咀進(jìn)行。

步驟(d)中的供應(yīng)含金屬原料優(yōu)選借助一支或多支原料噴槍／噴咀進(jìn)行。

固體料，即借助一支或多支原料噴槍／噴咀供入的含金屬原料、含碳物料及熔劑中的一或幾種優(yōu)選用載氣經(jīng)由該噴槍／噴咀噴入。

在該啟動(dòng)方法中該固體料噴槍／噴咀可在下降的作業(yè)位置及升高的回縮位置間移動(dòng)。

可供選擇的是，在該啟動(dòng)方法中，可固定該固體料噴槍／噴咀，比如，它可經(jīng)該容器的側(cè)壁延伸。

在固體料噴槍／噴咀被固定的情況下，步驟(b)優(yōu)選包括以防止金屬液滲入噴槍／噴咀的流量經(jīng)該固體料噴槍／噴咀噴射不夾帶固體料的載氣。

該啟動(dòng)方法優(yōu)選包括一個(gè)在步驟(b)和(c)之間的經(jīng)一支或多支原料噴槍／噴咀，在開始步驟(c)中的供入含碳物料和熔劑之前，噴射含氧氣體的中間步驟，以便使可氧化的物料在熔池中燃燒，并因而提高熔池溫度。

供應(yīng)含金屬原料的步驟(d)優(yōu)選在規(guī)定的工藝條件達(dá)到預(yù)定值時(shí)開始。規(guī)定的工藝條件包括，比如，下述條件的一種或幾種。

(ⅰ)熔池溫度優(yōu)選至少1400℃；

(ⅱ)熔池中的碳濃度優(yōu)選至少為4％(重量)；

(ⅲ)后燃燒程度優(yōu)選低于標(biāo)志熔池碳飽和的程度。

該容器優(yōu)選包括一個(gè)前爐，而將鐵水爐料供入該容器的步驟(b)優(yōu)選包括經(jīng)該前爐供入爐料。

預(yù)熱步驟(a)優(yōu)選包括在前爐上安上一蓋子，以將經(jīng)由前爐的熱預(yù)失減至最少。

該啟動(dòng)方法優(yōu)選包括在預(yù)熱步驟(a)之前清理該容器，以將爐渣從容器中去除。