[發(fā)明專利]直接熔煉設備

無效

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• 申請日: 2001-03-12
• 公開（公告）號: CN1320707A
• 公開（公告）日: 2001-11-07
• 發(fā)明（設計）人: 安德魯·C·伯羅
• 申請（專利權）人: 技術資源有限公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00
• 代理公司: 柳沈知識產(chǎn)權律師事務所
• 代理人: 馬高平

本發(fā)明涉及一種直接熔煉設備，用于由含金屬的供給材料，如礦石、部分還原的礦石和含金屬的廢流生產(chǎn)純態(tài)或合金形式的熔融金屬。

一個公知的直接熔煉方法其依靠熔融金屬層作為反應介質，并且一般被稱為HIsmelt方法，在以申請者的名義的國際申請PCT/AU96/00197(WO96/31627)中進行了描述。

在國際申請中所描述的HIsmelt方法包括：

(a)在容器中形成具有熔融鐵和渣的熔池；

(b)將以下物質噴入熔池：

(ⅰ)含金屬的供給材料，一般為金屬氧化物；以及

(ⅱ)固態(tài)含碳材料，一般為煤炭，其作為金屬氧化物的還原劑及能量源；以及

(c)在金屬層將含金屬供給材料熔煉為金屬。

術語“熔煉”這里理解為一個熱過程，其中進行將金屬氧化物還原的化學反應，以生產(chǎn)液態(tài)金屬。

HIsmelt方法也包括后燃反應氣體，如CO和H₂，其從熔池釋放到熔池之上的具有含氧氣體的空間，并將由后燃產(chǎn)生的熱量傳給熔池以提供熔煉含金屬供給材料所需的熱能。

HIsmelt方法也包括在熔池名義靜止表面上方形成過渡區(qū)，其中具有上升并然后下降的熔融金屬和/或礦渣的液珠、或飛濺或液流，其提供了將由熔池上方的反應氣體后燃產(chǎn)生的熱量傳導到熔池的有效的介質。

Hismelt工藝方法中，含金屬供給材料和固體含碳材料通過一些噴槍/噴嘴被注入金屬層中，這些噴槍/噴嘴相對于垂直方向傾斜，向下、向內通過熔化容器的側壁而延伸進入容器下部區(qū)域，從而將固體材料輸送到容器底部的金屬層中。為了提高容器上部反應氣體的后燃燒，一股熱空氣(其可以是富氧的)通過向下延伸的熱空氣噴槍而射入容器的上部區(qū)域。容器中反應氣體后燃燒產(chǎn)生的廢氣通過廢氣排放口排出容器的上部。

Hismelt工藝方法可大量通過直接熔煉工藝在一個小型的容器中生產(chǎn)熔融金屬。但是，為了實現(xiàn)這種生產(chǎn)，需要將熱的氣體輸入輸出該容器，將含金屬供給材料輸入該容器，將熔融金屬產(chǎn)品和熔渣輸出該容器，這一切都要在相對有限的空間內完成。在整個熔化過程中這些操作要連續(xù)進行，這可能要持續(xù)很長時間。還需要提供進入和操作的裝置，以便在兩次熔煉工作的間隔時進入容器和提升設備。本發(fā)明的設備布置合理，從而實現(xiàn)各種操作的裝置分離地位于不同的區(qū)域，圍繞容器布置，這樣減小了各種操作之間的干擾增強了熔煉工作的安全性。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種直接熔煉設備，用于由含金屬供給材料生產(chǎn)熔融金屬，其包括：

固定的熔煉容器，用于容納具有金屬層和在金屬層上的熔渣層的熔融金屬熔池以及位于熔渣之上的氣體空間；

固體供給裝置，用于向容器供給含金屬供給材料和含碳材料；

氣體噴射裝置，向下延伸進入容器中，將氧化氣體噴射到氣體空間和/或容器的渣層中；

氣體輸送管道，從不在容器處的氣體供給區(qū)延伸到容器之上的輸送區(qū)，以向氣體噴射裝置輸送氧化氣體；

廢氣管道裝置，使得廢氣從容器的上部離開容器；

排出金屬裝置，用于在熔煉階段使得熔池中熔融金屬流從容器下部排出；

排出金屬液流槽，用于接收排出金屬裝置來的熔融金屬，使得熔融金屬被輸送離開容器；

排渣裝置，在容器的一側壁上，在熔煉階段從熔池中排出熔渣；

排渣液流槽，用于接收來自排渣裝置的熔渣，使得熔渣被輸送離開容器；

其中，氧化氣體輸送管道裝置和廢氣管道裝置在三個分離的區(qū)域中的第一區(qū)內延伸，這三個區(qū)域繞容器周向間隔分布，從容器向外延伸；

排出金屬裝置和排出金屬液流槽設置在該三個區(qū)域中的第二區(qū)；

排渣裝置和排渣液流槽位于該三個區(qū)域中的第三區(qū)；

優(yōu)選，第二和第三區(qū)位于熔煉容器彼此相對的側壁，第一區(qū)沿容器的周邊位于第二和第三區(qū)之間。

優(yōu)選，該設備還包括卸渣裝置，用于在熔煉結束時從容器的下部排干熔渣；該裝置比排渣裝置低，還包括卸渣液流槽，用于接收卸渣裝置來的熔渣，并將其輸送離開容器。

優(yōu)選，卸渣裝置和卸渣液流槽位于第二和第三區(qū)之間從容器向外延伸的第四分離的區(qū)域。

優(yōu)選，第四區(qū)相對于容器大致與第一區(qū)相對。

排出金屬裝置可包括金屬流前爐，其從容器的下部向外伸出。

該設備還包括金屬盛放裝置，設置在離開容器的位置，排出金屬液流槽延伸到該盛放裝置，以將熔融金屬輸送到盛放裝置。

該設備還包括氣體加熱裝置，位于氣體供給區(qū)，以便向氣體輸送管道提供熱氣體以向容器噴射。