[發(fā)明專利]熔煉過(guò)程的啟動(dòng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280065780.7
• 申請(qǐng)日: 2012-12-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104024441A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·皮洛特;R·J·德賴;H·K·A·邁耶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 技術(shù)信息有限公司
• 主分類號(hào): C21B5/00
• 分類號(hào): C21B5/00;C21B7/00;C21B11/00;C21B13/00;C21C5/00;C22B5/00;F27B1/00;F27B5/00;F27B7/20;F27B9/30;F27B14/08;F27D3/00;F27D13/00
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 林振波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及啟動(dòng)用于熔煉含金屬材料的過(guò)程的方法。

術(shù)語(yǔ)“含金屬材料”在此被理解為包括固體進(jìn)料和熔融進(jìn)料。該術(shù)語(yǔ)在其范圍內(nèi)包括部分還原的含金屬材料。

背景技術(shù)

本發(fā)明更具體地，但絕非排他性地涉及啟動(dòng)基于熔池的熔煉過(guò)程的方法，以用于利用熔煉容器中的含金屬進(jìn)料生產(chǎn)熔融金屬，熔煉容器具有由熔池中的氣體逸出產(chǎn)生的強(qiáng)熔池/爐渣噴泉，氣體逸出至少部分地是含碳材料脫揮發(fā)為熔池的結(jié)果。

具體地，但絕非排他性地，本發(fā)明涉及啟動(dòng)用于熔煉含鐵材料(諸如鐵礦石)并產(chǎn)生熔融的鐵的過(guò)程的方法。

本發(fā)明具體，但絕非排他性地涉及在包括用于熔煉含金屬材料的主室的熔煉容器中啟動(dòng)熔煉過(guò)程的方法。

已知的基于熔池的熔煉過(guò)程通常被稱作HIsmelt過(guò)程在本申請(qǐng)人名下的大量專利和專利申請(qǐng)中被描述。

另一種基于熔池的熔煉過(guò)程在下文中被稱作“HIsarna”過(guò)程。在本申請(qǐng)人名下的國(guó)際申請(qǐng)PCT/AU99/00884(WO00/022176)中描述了HIsarna過(guò)程和設(shè)備。

HIsmelt過(guò)程和HIsarna過(guò)程特別與由鐵礦石或另一含鐵材料生產(chǎn)熔融的鐵相關(guān)。

在生產(chǎn)熔融鐵的情況下，HIsmelt過(guò)程包括以下步驟：

(a)在熔煉容器的主室中形成熔融的鐵和爐渣的熔池；

(b)將以下噴射到熔池中：(i)鐵礦石，通常是細(xì)粉形式；(ii)固體含碳材料，通常是煤被用作鐵礦石進(jìn)料的還原劑和能量源；以及

(c)在熔池中將鐵礦石熔煉為鐵。

術(shù)語(yǔ)“熔煉”在此被理解為表示熱處理，其中，發(fā)生還原金屬氧化物的化學(xué)反應(yīng)以產(chǎn)生熔融的鐵。

在HIsmelt過(guò)程中，通過(guò)多個(gè)噴槍利用運(yùn)載氣體噴射含金屬材料和固體含碳材料的形式的固體進(jìn)料，噴槍相對(duì)于豎直方向傾斜，以便向下和向內(nèi)延伸經(jīng)過(guò)熔煉容器的主室的側(cè)壁并延伸到容器的下部區(qū)域中，從而將至少部分固體進(jìn)料輸送到主室底部中的金屬層中。固體進(jìn)料和運(yùn)載氣體進(jìn)入熔池并導(dǎo)致熔融金屬和/或爐渣凸出到熔池表面上方的空間中并形成過(guò)渡區(qū)。一股含氧氣體，通常是富氧空氣或純氧，通過(guò)向下延伸的噴槍被噴射到容器的主室的上部區(qū)域中，以導(dǎo)致從容器的上部區(qū)域中的熔池釋放的反應(yīng)氣體后燃燒。在過(guò)渡區(qū)中，存在有利的量的先上升而后下降的熔融金屬和/或爐渣滴或飛濺體或流，其提供將熔池上方的反應(yīng)氣體后燃燒所產(chǎn)生的熱能傳遞到熔池的有效介質(zhì)。

通常，在產(chǎn)生熔融鐵的情況下，當(dāng)使用富氧空氣時(shí)，它在約1200℃的溫度下被供給并且在熱風(fēng)爐中產(chǎn)生。如果技術(shù)上使用冷的純氧，則通常在環(huán)境溫度下或接近環(huán)境溫度供給純氧。

由熔煉容器中反應(yīng)氣體的后燃燒產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過(guò)廢氣管道從熔煉容器的上部區(qū)域排出。

熔煉容器包括在下部爐膛中的耐火材料襯里部段和在容器的主室的側(cè)壁和頂部中的水冷板，并且水連續(xù)地循環(huán)經(jīng)過(guò)連續(xù)回路中的水冷板。

HIsmelt過(guò)程能夠通過(guò)在單個(gè)緊湊型容器中進(jìn)行熔煉而產(chǎn)生大量熔融鐵，通常至少0.5Mt/a。

HIsarna過(guò)程在熔煉設(shè)備中執(zhí)行，熔煉設(shè)備包括(a)熔煉容器，熔煉容器包括主熔煉室和用于將固體進(jìn)料和含氧氣體噴射到主室中的噴槍，并且熔煉容器適于包含熔融金屬和爐渣的熔池，以及(b)用于預(yù)處理含金屬進(jìn)料的熔煉旋流器，該熔煉旋流器位于熔煉容器上方并與熔煉容器直接連通。

術(shù)語(yǔ)“熔煉旋流器”在此被理解為表示一容器，該容器通常限定豎直的圓柱室并被構(gòu)造為使得供應(yīng)到室的進(jìn)料沿圍繞室的豎直中心軸線的路徑運(yùn)動(dòng)并且能夠承受足以至少部分地熔融含金屬進(jìn)料的高操作溫度。