[其他]制造鐵的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 101987000001937
• 申請日: 1987-03-07
• 公開（公告）號: CN1005273B
• 公開（公告）日: 1989-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 理查德·埃德溫·特納;卡爾·布羅茨曼;喬約森·保羅·穆迪
• 申請（專利權(quán)）人: 克洛克納CRA技術(shù)公司
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 魏金璽;羅才希

一種在長形的反應(yīng)爐內(nèi)制造鐵的方法，此反應(yīng)爐的熔池底部裝有噴口，頂部裝有噴吹裝置，碳質(zhì)燃料、鐵礦石和／或經(jīng)過預(yù)還原的礦石送入反應(yīng)爐內(nèi)的熔體中，從熔體放出的反應(yīng)氣體在反應(yīng)爐內(nèi)同含氧的氣體一階段或多階段地進(jìn)行再燃燒；反應(yīng)爐的廢氣出口避開碳質(zhì)燃料的反應(yīng)區(qū)域，而設(shè)置在產(chǎn)生爆發(fā)和飛濺的區(qū)域之外；連接廢氣出口的廢氣導(dǎo)管內(nèi)的廢氣溫度保持在該廢氣流中所夾帶的鐵的液滴的凝固溫度以上，然后廢氣在一個(gè)毗連的冷卻室內(nèi)冷卻至低于１０００℃。

本發(fā)明是關(guān)于一種在長形的反應(yīng)爐內(nèi)制造鐵的方法，此反應(yīng)爐的熔池底部裝有噴口，頂部裝有噴吹裝置，碳質(zhì)燃料、鐵礦石和/或經(jīng)過預(yù)還原的礦石被加入到反應(yīng)爐內(nèi)的熔體中，從熔體放出的反應(yīng)氣體（主要是CO和H₂）同含氧的氣體一階段或多階段地進(jìn)行再燃燒。

在德國“（專利）公開說明書”3133575號中敘述了一種相似種類的方法。碳質(zhì)和/或烴質(zhì)燃料在一個(gè)鐵熔池反應(yīng)爐內(nèi)氣化，不僅產(chǎn)生氣體，而且也從含鐵（至少部分地是以氧化物形式存在）的物質(zhì)生產(chǎn)出液態(tài)的鐵。在該方法中，煤在鐵熔池中燃燒時(shí)所放出的能量，可以通過氣體反應(yīng)產(chǎn)物在鐵熔池反應(yīng)爐的氣室內(nèi)同直接噴吹到熔池表面上的含氧介質(zhì)的自由噴射氣流進(jìn)行再燃燒，以及將所生成的熱傳遞回熔體而得到進(jìn)一步增加。

在這種已知方法的應(yīng)用過程中已經(jīng)清楚看出，在鐵熔體內(nèi)氣體的急劇產(chǎn)生會使液態(tài)鐵從反應(yīng)爐射出。按照上述文件的方法用一個(gè)普通類型的60噸底吹煉鋼轉(zhuǎn)爐進(jìn)行操作，從而從煤和礦石制得了液態(tài)的鐵。在實(shí)施該方法時(shí)，反應(yīng)組分煤和礦石以及氧氣總量的一部分通過轉(zhuǎn)爐底部帶保護(hù)套的噴口送入鐵熔池中。在轉(zhuǎn)爐的氣室內(nèi)，從鐵熔池放出的反應(yīng)氣體同從熔池表面上方的噴口吹入的氧氣進(jìn)行再燃燒，可以得到約30%的再燃燒率。為從鐵礦石生產(chǎn)1噸液態(tài)鐵，需往熔體中加入約1噸煤。此方法基本上是按上述文件中所述那樣地進(jìn)行的，但有相當(dāng)多的鐵損失掉了，有一些是由于飛濺物直接濺出轉(zhuǎn)爐外面，另一些是被廢氣流帶走的，因此，總的工藝過程是不經(jīng)濟(jì)的。

本發(fā)明要解決的問題就是提供一種從碳質(zhì)燃料和鐵礦石制造鐵，而又能避免發(fā)生鐵損失的方法。

按照本發(fā)明，此問題的解決辦法是使反應(yīng)爐的廢氣出口避開碳質(zhì)燃料的反應(yīng)區(qū)域，而設(shè)置在產(chǎn)生爆發(fā)和飛濺的區(qū)域之外;使連接廢氣出口的熱氣體導(dǎo)管內(nèi)的廢氣溫度保持在該廢氣流中所夾帶的鐵的液滴的凝固溫度以上，然后再在一個(gè)毗連的冷卻室內(nèi)將廢氣溫度冷卻到低于1000℃。

按照本發(fā)明，解決所提出的問題的第一步是用一個(gè)長形的反應(yīng)爐，例如一個(gè)鼓形的轉(zhuǎn)爐，它的廢氣出口避開碳質(zhì)燃料的反應(yīng)區(qū)域，設(shè)置在產(chǎn)生爆發(fā)和飛濺的區(qū)域之外，因此在這個(gè)反應(yīng)區(qū)域上方就沒有能使金屬飛濺物直接濺出爐外的大直徑出口。

然而，足以令人驚奇的是，經(jīng)驗(yàn)表明，即使在這樣一個(gè)反應(yīng)爐內(nèi)，廢氣仍能帶走大量鐵的微細(xì)液滴，液滴尺寸約大至0.1毫米，其數(shù)量為約100至200公斤/噸噴入煤，可辨認(rèn)的液滴一般為直徑0.01至0.1毫米。這些被廢氣流夾帶走的液滴沉積在廢氣導(dǎo)管內(nèi)，經(jīng)過較短的操作時(shí)間后就會造成導(dǎo)管的阻塞。例如有一個(gè)10噸轉(zhuǎn)爐，在操作1至10小時(shí)，煤的通入量為3至30噸以后，就已查出在其廢氣導(dǎo)管內(nèi)有相當(dāng)多的沉積物，甚至還發(fā)生阻塞。

按照本發(fā)明，可以避免廢氣導(dǎo)管中產(chǎn)生的這種沉積物，方法是使連接廢氣出口的熱氣體導(dǎo)管內(nèi)的廢氣溫度保持在廢氣流中所夾帶的鐵液滴的凝固溫度以上。此廢氣導(dǎo)管的熱區(qū)一直通入到一個(gè)大的冷卻室中，在這個(gè)冷卻室中廢氣被冷卻至低于1000℃。

按照本發(fā)明，這個(gè)氣體冷卻室基本上可以隨人任選設(shè)計(jì)。但是，它最好是近似圓筒形的，圓筒的直徑應(yīng)比熱氣體導(dǎo)管的直徑大許多倍。氣體冷卻室可以是帶水冷夾套的，也可以是內(nèi)襯耐火材料的。組合應(yīng)用這兩種可能的辦法已證明是有用的。氣體冷卻室最好有這樣長，使自由流入的廢氣流能在它在該氣體冷卻室內(nèi)的停留時(shí)間內(nèi)被冷卻至低于1000℃。

本發(fā)明的另一個(gè)特別有效益的實(shí)施方案是在廢氣離開廢氣通道時(shí)或緊接其后，用冷的氣體、液體和/或粉末狀物質(zhì)同廢氣混合，使廢氣流的溫度降低至低于上述的最高溫度值1000℃。粉末狀的物質(zhì)還有另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即廢氣中所夾帶的鐵的液滴可以沉積在這些粉末狀物質(zhì)上。可以使用的粉末狀物質(zhì)是：例如，磨細(xì)的礦石、石灰、石灰石、生鎂砂、煤、焦炭，可單一使用，或配成任何所需的混合物使用。