[發(fā)明專利]用于還原含有鐵礦石的爐料或者用于生產(chǎn)生鐵或者液體鋼前體的方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080061556.1
• 申請日: 2010-12-01
• 公開（公告）號: CN102695808A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: T.埃德;R.米爾納;J-F.普勞爾;N.賴因;K.策赫特鮑爾
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子VAI金屬科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: C21B13/00
• 分類號: C21B13/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 石克虎;林森

本發(fā)明涉及用于在熔煉單元(Schmelzaggregat)中，特別是在熔融氣化爐(Einschmelzvergaser)中還原含有鐵礦石的爐料或者用于生產(chǎn)生鐵或者液體鋼前體的方法和設(shè)備，該爐料在至少一個還原單元中，特別是流化床反應(yīng)器中，依靠還原氣體至少部分地還原，并且任選地，該至少部分還原的爐料中的至少一些是在熔融氣化爐或者高爐中，在供給煤或者焦炭和含氧氣體的情況下進(jìn)行熔煉的，同時形成還原氣體，并且將該還原氣體或者在外部方法中，特別是重整方法中產(chǎn)生的還原氣體供給到還原單元。

從現(xiàn)有技術(shù)中已知的是熱還原的材料例如諸如鐵氧化物，在存儲過程中應(yīng)當(dāng)保持在保護(hù)氣體下，目的是避免再氧化過程。用于此的不同的裝置是已知的，其用保護(hù)氣體提供了隔絕空氣或者吹掃。

在用于還原爐料的方法和熔融還原方法中存在著問題，即，在所述方法的故障或者計劃的停車時，爐料必須從所述單元除去，來使得它們不冷卻和凝固，即，使得該爐料不在加工反應(yīng)器中凝固。此外，在計劃的停車之前，必須除去爐料以便能夠進(jìn)行設(shè)備維修。由于設(shè)備的尺寸，在停車的情況下，通常必需處理大量的熱爐料。

所以本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供一種方法和設(shè)備，其能夠快速的和低成本的中斷還原方法或者熔融還原方法。

這個目標(biāo)是通過本發(fā)明的權(quán)利要求1的特征和通過權(quán)利要求11的特征的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)的。

當(dāng)還原方法或者生產(chǎn)生鐵或者鋼前體的方法中斷時，如同例如當(dāng)所述方法停車的情況所發(fā)生的，通過本發(fā)明將至少一個還原單元排空。但是，還可以想到的是僅僅卸出生產(chǎn)的部分料流。該至少部分還原的和通常熱的爐料例如細(xì)粒度鐵礦石或者塊狀鐵礦石被引入到至少一個容器例如諸如燃料艙或者另外的還原單元中，并且保持在非氧化性保護(hù)氣體氣氛下。通過保護(hù)氣體氣氛確保了已經(jīng)至少部分還原的爐料不發(fā)生重新氧化。因此，爐料的還原態(tài)甚至在生產(chǎn)生鐵或者鋼前體的方法中斷的情況下也能夠得以保持，并且它們在中斷結(jié)束后例如諸如所述方法繼續(xù)時，可以送到隨后的使用中。這可以省掉對于爐料復(fù)雜的處理，特別是一旦所述方法繼續(xù)時，能夠快速實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的運(yùn)行態(tài)。此外，在非計劃的停車的情況中，該方法可以成本有利地停止，并且排空所述還原單元。這能夠以較少的時間來冷卻設(shè)備，因此由于在該設(shè)備上操作，降低了停工期。此外，降低了爐料的加工成本，因?yàn)樗鼈儾辉俦仨氁袁F(xiàn)有技術(shù)慣常的方式在水浴中冷卻，和隨后處理。取消這種水浴冷卻省掉了對所形成的漿體的加工和對于隨后準(zhǔn)備所必需的設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明方法的一種具體實(shí)施方案，將排空的爐料冷卻到一定溫度，特別是低于150℃的溫度，在該溫度不發(fā)生爐料的再氧化。因?yàn)檠趸椒S著溫度升高發(fā)生得更快，因此甚至在空氣中存儲的過程中，通過冷卻能夠基本上抑制重新氧化，因?yàn)樵撗趸椒◣缀醪话l(fā)生，或者僅僅非常慢地發(fā)生。

本發(fā)明方法的一種有利的改進(jìn)點(diǎn)是提供了，為了疏松所述材料和/或?yàn)榱硕栊曰?或?yàn)榱酥辽俨糠值睦鋮s，將容器中的爐料用保護(hù)氣體，特別是用氮?dú)獯祾摺．?dāng)存儲熱的部分還原的爐料(其通常具有塊狀或者粒狀結(jié)構(gòu))時，會形成聚集體。為了避免這樣的不想要的聚集體，可以通過保護(hù)氣體來疏松該爐料，其中還能夠?qū)崿F(xiàn)爐料的冷卻。通過惰性化來避免氧化。

根據(jù)本發(fā)明方法的一種具體實(shí)施方案，當(dāng)爐料從容器排出時對它們進(jìn)行冷卻，特別是依靠冷卻螺桿進(jìn)行冷卻。該爐料因此首先從還原單元中除去，并且在保護(hù)氣體氣氛下存儲于容器中。取決于所述方法中斷的持續(xù)時間，爐料可以以熱狀態(tài)臨時存儲，或者以受控方式進(jìn)行冷卻。該冷卻可以在從容器排出過程中依靠冷卻螺桿來進(jìn)行。該爐料依靠螺桿送過(水)冷卻的管狀殼體，該(水-)冷卻的螺桿設(shè)置在管狀殼體中，由此強(qiáng)烈冷卻和傳輸?shù)饺萜髦狻Ｔ摾鋮s的作用是可靠地避免了爐料的再氧化，可以根據(jù)需要適配冷卻速率和最終溫度。

根據(jù)本發(fā)明方法的一種優(yōu)選實(shí)施方案，將該冷卻的爐料從容器中取出，特別是依靠載氣將該爐料氣動送入用于存儲該冷卻的爐料的存儲器中。從容器排空的爐料的氣動傳輸是一種特別簡單和成本有利的方案，其中它可以例如使用來自容器的保護(hù)氣體或者其他的工藝氣體或者其混合物作為載氣。

本發(fā)明方法的一種具體的實(shí)施方案提供了在還原單元的運(yùn)行壓力下，將該爐料送入到冶金容器中。該運(yùn)行壓力可以用于將爐料傳輸?shù)饺萜髦?，可以將容器的壓力設(shè)定到相應(yīng)的低于該運(yùn)行壓力。但是，也可以想到在容器和還原單元中設(shè)定相同的壓力，并且依靠重力作用實(shí)現(xiàn)爐料的排出。