[發明專利]通過注入含烴氣體制造鐵水的方法和使用該方法制造鐵水的設備

有效

• 申請號: 200780017828.6
• 申請日: 2007-05-17
• 公開（公告）號: CN101448962A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發明（設計）人: 崔應洙;許南釋;裴辰燦;李后根
• 申請（專利權）人: POSCO公司
• 主分類號: C21B11/00
• 分類號: C21B11/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司
• 代理人: 郭鴻禧;楊 靜

1.一種制造鐵水的方法，包括以下步驟：

在還原反應器中還原鐵礦石，并將所述鐵礦石轉化成被還原物質；

將成塊的含碳材料裝到與所述還原反應器相連的熔融氣化爐中，并形成煤填充床；

將含氧氣體注入到所述煤填充床中，并形成回旋區；

在所述回旋區中燃燒所述成塊的含碳材料，并產生還原氣體；

在形成所述回旋區之后，將含烴氣體直接注入到所述回旋區中，然后進一步產生所述還原氣體；

將所述被還原物質裝到所述熔融氣化爐中，使所述被還原物質與所述還原氣體接觸，并使所述被還原物質熔化。

2.如權利要求1所述的方法，其中，在進一步產生所述還原氣體的過程中，所述含烴氣體的注入速率小于所述含氧氣體的注入速率。

3.如權利要求2所述的方法，其中，所述含氧氣體的注入速率與所述含烴氣體的注入速率之比在1.5至3.0的范圍內。

4.如權利要求1所述的方法，其中，在進一步產生所述還原氣體的過程中，在將所述含烴氣體注入到所述熔融氣化爐中時，通過不同的路徑注入所述含烴氣體和所述含氧氣體。

5.如權利要求4所述的方法，其中，通過安裝在所述熔融氣化爐中的風口將所述含氧氣體注入到所述熔融氣化爐中，并且，注入所述含氧氣體所通過的風口的直徑Φ與從所述含烴氣體在所述熔融氣化爐中的注入位置到所述含烴氣體的點燃開始位置的水平距離F滿足下式：

7.0≤F/Φ≤14.0。

6.如權利要求1所述的方法，其中，在進一步產生所述還原氣體的過程中，通過安裝在所述熔融氣化爐中的噴管將所述含烴氣體注入到所述回旋區中，所述含烴氣體在噴管出口的速率大于所述含烴氣體在噴管進口的速率。

7.如權利要求1所述的方法，其中，在形成回旋區的過程中，將蒸汽與待供給的含氧氣體混合。

8.如權利要求7所述的方法，其中，通過安裝在所述熔融氣化爐中的風口將所述蒸汽與所述含氧氣體一起注入，并且，在混合開始位置，所述蒸汽的注入方向和所述含氧氣體的注入方向之間所成的角度在18度至26度的范圍內。

9.如權利要求7所述的方法，其中，所述蒸汽在被注入到所述熔融氣化爐中之前與所述含氧氣體混合，并且，注入所述含氧氣體所通過的風口的直徑Φ、按照所述含烴氣體與所述含氧氣體隔開的方式注入所述含烴氣體所通過的噴管的直徑d與從所述含氧氣體在所述熔融氣化爐中的注入位置到所述含氧氣體的混合開始位置的水平距離L滿足下式：

10.0≤L/(Φ+d)≤20.0。

10.如權利要求1所述的方法，其中，在進一步產生還原氣體的過程中，所述含烴氣體包括從由液態天然氣、液態石油氣、高爐煤氣和焦爐煤氣組成的組中選擇的至少一種氣體。

11.如權利要求1所述的方法，還包括將在所述熔融氣化爐中產生的還原氣體供給到所述還原反應器。

12.一種制造鐵水的設備，包括：

還原反應器，還原鐵礦石，并將所述鐵礦石轉化成被還原物質；

熔融氣化爐，將所述被還原物質和成塊的含碳材料裝到所述熔融氣化爐中，所述熔融氣化爐與所述還原反應器相連，并且，所述熔融氣化爐形成煤填充床，并制造所述鐵水，

其中，將含氧氣體注入到所述煤填充床中，形成回旋區，然后產生還原氣體，

在形成所述回旋區之后，將含烴氣體直接注入到所述回旋區中，從而進一步產生還原氣體，

通過使所述還原氣體與所述被還原物質接觸來制造所述鐵水。

13.如權利要求12所述的設備，其中，所述含烴氣體的注入速率小于所述含氧氣體的注入速率。

14.如權利要求13所述的設備，其中，所述含氧氣體的注入速率與所述含烴氣體的注入速率之比在1.5至3.0的范圍內。

15.如權利要求12所述的設備，其中，所述熔融氣化爐還包括安裝在其側面的風口，所述風口包括：

穿透開口，將所述含氧氣體注入到所述熔融氣化爐中；

噴管，與所述穿透開口隔開，并將所述含烴氣體注入到所述熔融氣化爐中。

16.如權利要求15所述的設備，其中，所述含烴氣體離開所通過的噴管出口的內徑小于所述含烴氣體流入所通過的噴管進口的內徑。