[其他]海綿鐵生產工藝

無效

• 申請號: 85104824
• 申請日: 1985-06-22
• 公開（公告）號: CN85104824A
• 公開（公告）日: 1986-12-17
• 發明（設計）人: 喬治·達拉蒂莫斯;馬丁·赫希;沃爾弗羅姆·施內布爾
• 申請（專利權）人: 金屬股份有限公司
• 主分類號: C21B13/08
• 分類號: C21B13/08;F22B1/02;F23C11/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 全菁,吳大建

本發明涉及在回轉爐中用固體碳素還原劑直接還原含氧化鐵的物質生產海綿鐵的工藝，在該工藝中，從回轉爐卸出的爐料被分為海綿鐵和含剩余碳的物質，含碳物質在有循環流化床的流化床反應器中燃燒，燃燒產生的熱除散失外用于發電。

在回轉爐中用固體碳素還原劑直接還原氧化鐵生產海綿鐵的過程中，僅僅只有還原劑中固定碳份（FC）能夠用于還原氧化鐵。在大多數情況下，還原劑中易燃的揮發性成分只有一部分用于預熱加熱區中的爐料。其結果是，排氣中仍然含有易燃的氣態成分，并夾帶著由部分易燃還原劑組成的爐塵。排氣中易燃揮發性成分的含量比較高，如果使用含有高揮發成分的煤，例如褐煤，則更是如此。為此，如果除了顯熱以外，還要回收易燃熱量，就必須使排氣進行二次燃燒。為了避免海綿鐵再次氧化，必須控制生產過程，使從回轉爐卸出的爐料，根據用作還原劑的煤的反應性而含有較多或較少的剩余碳。除了剩余碳以外，卸出的爐料還含有已經形成了的灰渣和結合成硫化鈣（Ca????s）形式的硫，硫是從海綿鐵中分離出來的。

眾所周知，根據已公開的3300867德國申請，在補充燃燒室內二次燃燒回轉爐的排氣、把排氣的熱量用于生產蒸汽，并把蒸汽用于發電。為了避免過熱和結痂，必須以多級形式和澆水冷卻控制溫度的情況下，對排氣進行二次燃燒。汽化潛熱無法用于生產蒸汽。在這種工藝情況下，排氣中所含的細顆粒固體沒有完全燃燒。從回轉爐卸料中的海綿鐵里分離出來的非磁性材料，在循環流化床中燃燒。燃燒產生的熱通過蒸汽發生器用于發電。排氣中的易燃成分僅僅只利用了一部分，包含在排氣中并構成污染物的二氧化硫是不排放的。本發明的目的是使回轉爐中無法用于還原氧化鐵的全部多余能量獲得最佳利用，使由二氧化硫（so₂）、×氧化氮（NO_X）和硫化鈣（Ca s）造成的污染減至最小。

根據本發明實現上述目的，在本發明中將回轉爐的含塵排氣供入流化床反應器并在那里進行二次燃燒，至少將大部分供入流化床反應器的含氧氣體，作為流態化氣體供入流化床反應器的下部，在超化學計算的氧量條件下，完成易燃組分的燃燒，將流化床反應器排氣所夾帶的固體再循環入流化床反應器。而每小時該循環固體的重量至少五倍于流化床反應器所含有固體的重量。

本發明使用的流化床不同于“傳統的”流化床，在本發明的流化床中，由于突然的密度變化，密相和表層氣體區分離開并形成沒有明確界限層的分布狀態。在密相和表層氣體區之間沒有突然的密度變化，但反應器中固體的濃度自底部到頂部連續減少。

操作條件定義用費路德（Froude）和阿基米德（Archimede）特征數表示，其結果如下：

0.1≤3/4×F²_r× (ρ_g)/(ρ_X-ρ_g) ≤10

且0.01≤A_r≤100

式中Ar= (dk×g(ρ_k-ρ_g))/(ρ_g×V²)

且Fr²= (u²)/(g×d_k)

且????u＝有關氣體速度（米/秒）

A_r＝阿基米德（Archimedes）數

F_r＝弗路德（Froude）數

ρ_g＝氣體密度（公斤/米³）

ρ_k＝固體顆粒密度（公斤/米³）

d_k＝球形顆粒直徑（米）

V＝動粘度（米²/秒）

g＝萬有引力常數（米/秒²）