专利名称：生产金属和/或金属半成品的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生产金属和/或金属半成品，特别是生铁和/或生铁半成品的方法和设备，其中将含金属的原料在熔化装置中熔化，在该熔化设备中附加产生一种特别是至少部分还原性的工作气体，并将产生的工作气体引出。
在现有技术中，已知各种用于生产金属和/或金属半成品的方法和设备。在每种方法中其特别的重点是最佳化地利用在过程中所产生的资源，例如利用所产生的废热。对于客户来说，利用这种在以前常忽略的资源意味着在设备的经济性上有明显的改进。
本发明的目的在于提供一种权利要求1的前序部分所述的方法以及一种相当权利要求8的前序部分的设备，它能使这种方法和设备比现有技术更经济和更节省资源地运行。
本发明的目的是以相应于权利要求1的特征部分以及相应于权利要求8的特征部分来达到的。
通过将引出的工作气体，需要时经净化后，特别是作为输送气体至少部分用于优选气动输送特别是细粒的至少是部分还原的含金属的物料，这就达到了在熔化装置中产生的工作气体的特别有效的应用。由此改进了熔化装置或整个冶金工程装置的运行经济性。
在现有技术中至今还未知将在熔化过程中产生的气体直接用于输送或运送至少部分还原的物料。
在冶金工厂中为输送物料，现有技术是采用例如传送带输送机或气动输送线。在细矿输送中，气动输送较受欢迎。但是从现有技术已知的用于气动输送细矿的装置是昂贵的、复杂的和易受干扰的。
对本专业人员来说，从专利公开WO 9704136 A1中已知一种用于产生工作气体的熔化装置。至今这种工作气体是直接导入处理反应器，例如立式炉中。为了输送细粒物料还需设置分开的复杂构型的气动装置。
按本发明方法的一个具体实施方案，本发明特别适于输送热(至少高于退火的环境温度)的至少部分直接经还原的物料。相应于本发明的不同实施方案，这种物料的温度高于100℃或200℃，优选高于300℃，特别优选高于400℃或500℃。
按本发明方法的一个具体实施方案，在输送中该物料受工作气体的环流，在完成输送后该物料再与工作气体分离。
按本发明方法的一个具体实施方案，工作气体，特别是在与物料分离之后被送入处理装置，优选用于至少部分还原和/或预热固体。
按本发明方法的一个具体实施方案，运行处理反应器以用于处理，特别是用于至少部分还原和/或预热特别是细粒状的和含金属的配料，由处理反应器中出来的经处理过的配料通过优选是气动输送进入熔化装置和/或进入另一个用于继续加工该处理过的配料的装置。
按本发明方法的一个具体实施方案，处理反应器是还原反应器，特别是用于还原细粒固体的流化床反应器，如专利公开US 596 1690A1中已知的。
按本发明方法的一个具体实施方案，配料经在处理反应器中处理后，优选暂时贮存在中间容器，特别是流化床气闸室中。
按本发明方法的一个具体实施方案，配料经暂时贮存后通过工作气体优选从中间容器取出并输送。
按本发明方法的一个具体实施方案，在处理反应器中经处理过的配料，需要时经流化床气闸室和/或其它中间容器，至少部分作为配料进入熔化装置并被熔化。
本发明特征还存于权利要求8的设备。
按本发明设备的一个优选实施方案，设置有将工作气体从熔化装置输送到用于输送物料的设备的一条或多条管道。
按本发明设备的一个优选实施方案，设置有用于处理，特别是用于至少部分还原和/或预热特别是细粒状的和含金属的配料的处理反应器，其中用于输送的设备连接在该处理反应器上，并适于输送经处理过的配料。
按本发明设备的一个优选实施方案，用于输送的设备将经处理过的配料送入熔化装置和/或另一个用于继续加工该物料的设备。
按本发明设备的一个优选实施方案，在处理反应器后设置有中间容器，特别是流化床气闸室，从这里通过在熔化装置中产生的工作气体将从处理反应器排出的配料提取出来。
按本发明设备的一个优选实施方案，设置有气-固分离设备，在该设备中，工作气体可与特别是从中间容器提取出来的通过用于输送的设备输送的物料分离。
按本发明方法的一个优选实施方案，工作气体将配料输送到气-固分离设备，特别是输送到固体旋风分离器，接着该工作气体在该设备中与含金属的配料分离。
按本发明方法的另一个优选实施方案，将配料，需要时经流化床气闸室和/或另一中间容器送入熔化装置或另一个工艺设备以进行进一步精炼或加工。
按本发明设备的一个优选实施方案，熔化装置是用于熔化经处理过的，特别是经预还原和/或预热过的配料。
按本发明设备的一个优选实施方案，用于输送的设备是一条从处理反应器导向熔化装置的特别是至少部分砌衬过的和/或以耐火材料加衬过的用于气动输送经处理过的配料的管道。
按本发明设备的一个优选实施方案，在用于输送、特别是输送经处理过的配料的设备上设置有用于在熔化装置中产生的工作气体的输送管道。
按本发明设备的一个优选实施方案，设置有合适的调节设备，通过该调节设备可调节在用于输送的设备、特别是用于气动输送的管道中的气流量和/或流动。按本发明的一个具体实施方案，该调节设备调协在熔化装置上，需要时例如经燃烧室导出可调节体积的工作气体，从而不能用于输送材料的设备的运行。
按照一个优选实施方案，本发明提供一种从细粒状的和含金属的配料生产金属和/或金属半成品，特别是生铁和/或生铁半成品的新方法，其中不经运动部件而实现输送装置。
按本发明的一个具体实施方案，来自处理反应器的经处理过的配料不经冷却地用气动输送经过熔化装置，在那里该配料与输送气流分离，并例如通过重力输送或通过鼓风送入熔化装置，特别是送入熔融气化器。
按本发明的一个具体实施方案，该用于输送的设备(输送装置)无运动部件。这就可减少高的维修成本，如由其它气动输送装置所知的。
下面将按附图以具体的但非限定性的实施例来说明本发明。
图1是生产金属和/或金属半成品的方法和设备。
熔化气化器(1)产生温度为500-900℃，特别是800-850℃的还原性气体，该气体在旋风分离器(3)中除尘，并导入有砌衬的管道(7)中。该管道(7)通向DRI(直接还原铁矿)的输出位置，在那里借助于流化床气闸室(10)将DRI输入还原气流中。该DRI来自处理反应器，优选是还原炉，特别优选是流化床还原反应器(12)。
带有DRI的还原气体在上升的管道(8)中导过熔融气化器，并到达沉析旋风分离器(6)。在那里DRI与还原气体相分离。再次借助于流化床的气闸室(4)使该DRI以重力经多个加料管(5)进入熔融气化器。与DRI分离的还原气体再经管道区段(9)导向反应器(12)的下方。通过还原气体导管(8)和(9)以及通过流化床气闸室(10)实现了高功效的气动输送装置。
权利要求
1.一种用于生产金属和/或金属半成品，特别是生铁和/或生铁半成品的方法，其中使含金属的配料在熔化装置中熔化，在熔化装置中附加产生特别是至少部分还原性的工作气体，并导出该产生的工作气体，该方法的特征在于，导出的工作气体，必要时经净化后，特别是作为输送气至少部分用于优选气动输送特别是细粒状的至少部分还原的含金属的物料。
2.权利要求1的方法，其特征在于，在输送时所述物料由工作气体所环流，在完成输送后该物料再与工作气体分离。
3.权利要求1或2的方法，其特征在于，工作气体，特别是在与物料分离之后被送入处理装置，优选用于至少部分还原和/或预热固体。
4.权利要求1-3中一项或多项的方法，其特征在于，运行处理反应器以用于处理、特别是用于至少部分还原和/或预热特别是细粒状的和含金属的配料，其中由处理反应器中出来的经处理过的配料通过优选是气动输送进入熔化装置和/或进入另一个用于继续加工该处理过的配料的装置。
5.权利要求4或5的方法，其特征在于，所述配料经在处理反应器中处理后，优选暂时贮存在中间容器，特别优选是流化床气闸室中。
6.权利要求6的方法，其特征在于，所述配料经暂时贮存后，通过工作气体优选从中间容器取出并输送。
7.权利要求4-6中一项或多项的方法，其特征在于，在处理反应器中经处理过的配料，需要时经流化床气闸室和/或另一中间容器，至少部分作为配料进入熔化装置并被熔化。
8.一种采用用于熔融配料的熔化装置(1)从含金属的配料来生产金属和/或金属半成品，特别是生铁和/或生铁半成品的设备，其中在该熔化装置中还附加产生特别是至少部分是还原性的工作气体，该设备的特征在于，设有用于特别是气动输送特别是细粒状的至少是部分还原过的含金属的物料的设备(8)，该设备(8)至少部分可通过在熔化装置中产生的工作气体来运行。
9.权利要求8的设备，其特征在于，设有一条或多条管道(7)以用于将由熔化装置来的工作气体输送到用于输送物料的设备(8)。
10.权利要求8或9的设备，其特征在于，设有处理反应器，以用于处理、特别是用于至少部分还原和/或预热特别是细粒状的和含金属的配料，其中用于输送的设备连接在该处理反应器上，并适于输送该经处理过的配料。
11.权利要求10的设备，其特征在于，输送设备(9)将经处理过的配料送到熔化装置(1)和/或另一用于继续加工配料的设备。
12.权利要求10或11的设备，其特征在于，在处理反应器后设有中间贮存容器，特别是流化床气闸室(10)，在这里借助于在熔化装置中产生的工作气体取出由处理反应器卸出的配料。
13.权利要求8-12中一项或多项的设备，其特征在于，设有气-固分离设备(6)，在其中工作气体可与特别是从中间容器取出的通过输送设备输送的物料分离。
全文摘要
本发明涉及一种生产金属和/或金属半成品，特别是生铁和/或生铁半成品的设备和方法，其中将含金属的配料在熔化装置(1)中溶化，并在该熔化装置(1)中附加产生一种特别是至少部分还原性的工作气体。这种引出的工作气体，需要时经净化后特别是作为输送气体至少部分用于优选气动输送特别是细粒状的至少部分还原的含金属的物料。
文档编号C21B13/00GK1633507SQ03803898
公开日2005年6月29日 申请日期2003年2月10日 优先权日2002年2月14日
发明者M·纳格尔 申请人:沃斯特-阿尔派因工业设备制造股份有限公司, 浦项综合制铁株式会社, 工业科学与技术研究所,财团