[發明專利]通過向熔爐-氣化器內注入煤粉制造鐵水的設備及其鐵水制造方法

有效

• 申請號: 201010505327.6
• 申請日: 2005-07-29
• 公開（公告）號: CN101956036A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 權瑛哲;許南釋;樸映道;金學童
• 申請（專利權）人: POSCO公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00;C21B13/14
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 鄭建暉;楊勇

1.一種制造鐵水的方法，包括步驟：

在還原反應器中還原含有鐵礦石的混合物并將含有鐵礦石的混合物轉變成被還原材料；

制備含有揮發性物質的塊狀含碳材料，作為熔化被還原材料的熱源；

將塊狀含碳材料裝入熔爐-氣化器的穹形的上部，并形成煤填充床；

制備含有揮發性物質的細碎含碳材料，作為熔化被還原材料的熱源；

通過安裝在熔爐-氣化器上的鼓風口將氧氣和細碎含碳材料注入煤填充床；

將被還原材料裝入與還原反應器相連的熔爐-氣化器并制造鐵水；和

將熔爐-氣化器中的、由塊狀含碳材料和細碎含碳材料中含有的揮發性物質制得的還原氣體供應到還原反應器，

其中，在制備含有揮發性物質的細碎含碳材料，作為熔化被還原材料的熱源的步驟中，細碎含碳材料中含有8.0重量％-35.0重量％范圍的揮發性物質，并且揮發性物質含有碳和氫，

其中細碎含碳材料的自由膨脹指數(FSI)不大于6.0。

2.權利要求1的制造鐵水的方法，其中，在制備含有揮發性物質的塊狀含碳材料，作為熔化被還原材料的熱源的步驟中，塊狀含碳材料含有20.0重量％-35.0重量％范圍的揮發性物質，并且揮發性物質含有碳和氫。

3.權利要求2的制造鐵水的方法，其中塊狀含碳材料的粒度在8毫米-35毫米范圍。

4.權利要求1的制造鐵水的方法，其中制備塊狀含碳材料的步驟包括步驟：

將原煤分成煤粉和塊煤；并

制備塊狀含碳材料，其中塊煤與熱氣體接觸然后被干燥。

5.權利要求4的制造鐵水的方法，其中制造鐵水的方法進一步包括步驟：將分開后的煤粉作為細碎含碳材料注入煤填充床。

6.權利要求4的制造鐵水的方法，其中制造鐵水的方法進一步包括步驟：傳送在塊煤與熱氣體接觸時收集的煤粉，并將煤粉作為細碎含碳材料注入。

7.權利要求1的制造鐵水的方法，其中塊狀含碳材料包括煤壓塊，并且

其中制備塊狀含碳材料的步驟包括步驟：

將原煤分成煤粉和塊煤，并

對煤粉成型然后制作煤壓塊。

8.權利要求7的制造鐵水的方法，其中制作煤壓塊的步驟包括步驟：

干燥煤粉；

在煤粉中加粘合劑并混合；并

對加有粘合劑并混合后的煤粉成型，并制作煤壓塊。

9.權利要求8的制造鐵水的方法，其中制造鐵水的方法進一步包括步驟：傳送在干燥煤粉的步驟中收集的煤粉，并將煤粉作為細碎含碳材料注入。

10.權利要求1的制造鐵水的方法，其中在將細碎含碳材料注入煤填充床的步驟中，細碎含碳材料通過壓碎原煤制成，并且，壓碎的細碎含碳材料的粒度不大于3毫米。

11.權利要求1的制造鐵水的方法，其中在將細碎含碳材料注入煤填充床的步驟中，將細碎含碳材料注入煤填充床的流速控制在40米/秒-70米/秒范圍。

12.權利要求1的制造鐵水的方法，其中在將還原氣體供應到還原反應器的步驟中，隨著細碎含碳材料注入量的增加，還原氣體的氧化率降低到0％以上至11.432％的范圍。

13.權利要求12的制造鐵水的方法，其中隨著細碎含碳材料注入量的增加，熔爐-氣化器中的CH₄氣體量減少，并且隨著CH₄氣體量減少，還原氣體的氧化率降低。

14.權利要求13的制造鐵水的方法，其中當x表示細碎含碳材料的注入量，y表示熔爐-氣化器中的CH₄氣體減少量時，基本滿足y＝0.0001x，

其中，x的單位是千克/噸鐵水，y的單位是％，0.0001的單位是％/(千克/噸鐵水)。

15.權利要求13的制造鐵水的方法，其中當x表示熔爐-氣化器中的CH₄氣體量，y表示還原氣體的氧化率時，基本滿足-3.47181.6653x-y≤1.3824，

其中，x的單位是體積％，y的單位是％，1.3824的單位是％/體積％。