[其他]生產(chǎn)海綿鐵或生鐵的方法和設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000008059
• 申請日: 1985-10-12
• 公開（公告）號: CN1004282B
• 公開（公告）日: 1989-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅爾夫·豪克
• 申請（專利權(quán)）人: 科夫工程有限公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊厚昌

本發(fā)明介紹了在還原豎爐中，用熱的還原氣體將鐵礦石還原為海綿鐵的方法。為此，將溫度在７５０至９００℃范圍內(nèi)的還原氣體送入與環(huán)形風(fēng)管平面（５）相齊的爐區(qū)（１），在氣體發(fā)生器（２）中生產(chǎn)還原氣體，然后將其冷卻并在旋風(fēng)分離器（１２）中凈化。在環(huán)風(fēng)管平面（５）的下面將溫度比通入環(huán)風(fēng)管平面的還原氣體的溫度低的還原氣體送入，而送入豎爐（１）的還原氣體的溫度最好在６５０－７５０℃之間。本方法可增加海綿鐵的滲碳。通過增加體積，特別是增加豎爐下面部分的橫切面積還可增加碳的分離。

本發(fā)明所涉及的是生產(chǎn)海綿鐵或生鐵的方法及其用于該方法的設(shè)備，所說的生產(chǎn)方法是，在還原豎爐中用熱的還原氣體將鐵礦石還原為海綿鐵，將750-900℃之間的溫度范圍內(nèi)的還原氣體送入與環(huán)形風(fēng)管平面（bustle plane）相齊的豎爐區(qū)和環(huán)形風(fēng)管平面下面的爐區(qū)。

美國專利申請第4，224，057號敘述了一種從鐵礦石生產(chǎn)海綿鐵并使海綿鐵增碳的方法。該方法將還原氣體加熱至850至950℃并將其通入豎爐中部，隨后該熱還原氣體流過豎爐上部還原區(qū)并將大部份鐵礦石還原為海綿鐵。此外，再將部分冷卻的含碳還原氣體通入豎爐下部的冷卻區(qū)使海綿鐵冷卻并增碳。

此方法和設(shè)備是已知的，從德國專利3034539中可以找到。在此方法中，熱還原氣體是在還原豎爐之下的熔化氣體發(fā)生器中生產(chǎn)的，冷卻后將還原氣體經(jīng)主氣體入口管和經(jīng)與熔化氣體發(fā)生器相連接的豎爐的出口管送入所述豎爐。經(jīng)此出口管送入還原氣體是還原豎爐的下部分和熔化氣體發(fā)生器通過輸送海綿鐵到氣體發(fā)生器的下導(dǎo)管直接相連而不用閥或斷開裝置的必然結(jié)果。因此，就要盡一切努力通過相應(yīng)地調(diào)節(jié)流阻使通過出口管輸送的還原氣體量比通過主入口管輸送的氣體量盡可能地少。將兩種氣流冷卻到一種程度，使它們在進入還原豎爐時的溫度為760至850℃。在已知方法和用于此法的設(shè)備中，沒有采取特殊的措施來增加所生產(chǎn)的生鐵或海綿鐵的碳含量，但是，對于碳含量高的生鐵人們常常是有興趣的，而其先決條件是先將還原的鐵礦石，即將海綿鐵，進行相應(yīng)的滲碳。因此本發(fā)明的任務(wù)是提供一種上述類型的方法及設(shè)備，借其可以制得富碳的海綿鐵。

根據(jù)本發(fā)明的工藝方法，由于增加了海綿鐵或生鐵的碳含量所以解決了此問題，把環(huán)風(fēng)管平面下面的還原氣體的溫度調(diào)整到低于與環(huán)風(fēng)管平面相齊的地方送入的還原氣體的溫度值，較好的是，把送入環(huán)風(fēng)管下面的還原氣體的溫度調(diào)到約為650至750℃的范圍內(nèi)。根據(jù)對本工藝的進一步研究，應(yīng)使還原的鐵礦石在環(huán)風(fēng)管平面和位于環(huán)風(fēng)管平面下面的還原氣體入口管的平面之間的區(qū)域中的停留時間盡可能地長。此外在環(huán)風(fēng)管平面下面供應(yīng)的還原氣體的量與同環(huán)風(fēng)管平面相齊的地方供應(yīng)的還原氣體的量之間最好具有最大的比率。

應(yīng)用實施本發(fā)明的工藝方法的設(shè)備，由于在環(huán)風(fēng)管平面下面和環(huán)風(fēng)管平面下面的還原氣體入口的平面之間的區(qū)域中的橫斷面要比環(huán)風(fēng)管平面上面的橫斷面大所以解決了此問題。優(yōu)選的情況是，在環(huán)風(fēng)管平面下面的、供應(yīng)還原氣體的管路應(yīng)具有最小的阻力以及環(huán)風(fēng)管平面和位于環(huán)風(fēng)管平面下面的還原氣體入口管的平面之間的距離要盡可能短。海綿鐵的內(nèi)表面增碳或附著碳是通過下述反應(yīng)來進行的：

2CO……C+CO₂（氣體-碳和滲碳體

2CO+Fe……Fe₃C+CO₂的形成）

但是，在海綿鐵的外表面增加或附著含碳粉塵是沒有什么好處的，因為此粉塵，例如可在后面的熔化氣體發(fā)生器中又被除去。升溫有助于滲碳體的形成，但是其程度是有限的;在低溫下通過空氣-碳反應(yīng)有助于C的分解。

鐵礦石的還原大約在850℃的溫度時發(fā)生。在這樣的溫度下，只能將少量的碳從還原氣體中分離出來，特別是如果它的CO₂含量高于3%時。因此根據(jù)本發(fā)明的過程，是一種二段控制的過程，其中首先將鐵礦石在約850℃下還原，然后再將所產(chǎn)生的海綿鐵在較低的溫度，即優(yōu)選的650-750℃的溫度范圍內(nèi)進行滲碳。

下面用實施方案和附圖對本發(fā)明進行更詳細(xì)的途述，但是這些實施方案是不能限制本發(fā)明的，其中：

圖1是用鐵礦石和熔化氣體發(fā)生器產(chǎn)生鐵的設(shè)備。

圖2是用鐵礦石和煤-氣體裝置生產(chǎn)海綿鐵的設(shè)備。