TW317574B - - Google Patents

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M濟部中央梂率局貝工消费合作社印装 317574 A7 _B7_ 五、發明説明（纟） 發明領域： 本發明係關於一種在熔煉運原過程加入鉍鐵礦之方 法。更特定地，本發明係關於一種加入細鐵礦的方法，其 中為1Γ要降低來自於一熔壚氣化器之排放氣饉（還原氣體） 的溫度，一知鐵礦藉由使用一搞環冷卻氣體的一部分作為 載運氣艟而被加入。 發明背景： 一種典型的熔煉方法係揭示於美國專利第4,978,387 號中，其中鐵礦及煤係直接被使用而沒有實施一預處理程 序用以產生熱金屬。 在美國專利第4,978,387號的方法中，鐵礦及普通的 煤係直接被使用，且預處理程序如燒結程序及焦化程序則 被省去。因此，相較於其它的生鐵製造程序如高爐煉鐵程 序，其程序及設備都被簡化。亦即，如第1圈中所示，實 施該方法的設備包括有：一熔壚氣化器11用以將煤轉變為 一氣髄及用以將被還原的鐵礦熔化；一預遘原爐12用以間 接地藉由使用在該熔爐氣化器11中被產生之還原氣體來 還原該鐵礦：及其它輔助設備。 該熔爐氣化器的操作a度為1〇5〇°c，其為使煤中之焦 油（tar)成份完全分解之條件。該預還原爐係維持在一 850 。(：的操作溫度，其對於鐵礦的間接還原而言為最佳的條 件。 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 1’ 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 A7 _____B7_ 五、發明説明（1) 因此，為了要將熔瀘氣化器的氣體之溫度降低至850 °C，在該熔瀘氣化器中被產生之該氣髖的一部分被一文氏 管霧化器17所冷卻及淨化，及在被送至一上行管13之前 受到壓力的升高。同時，在該熔爐氣化器中被產生之灰塵 被一旋風除塵器14所分離，並通過一灰廡回收***15。 然後，灰塵被一熔化燃燒器16重新加入到熔瀘氣化器中用 以被熔化及落下，藉以將燃料及原材的損失降至最低。 然而，上述方法的缺點為只有被作成最佳尺寸（8-3 5 mm ) ^年礦_及煤可被使用。 本發明人發明出一種用來消除在尺寸上的限制之方 法，且己申請為韓國專利申請案第93-8750號。 在此技術中，一細鐵礦被加入到一熔爐氣化器11的上 行管13中或加入到回收***15中。然後，該知鐵礦舆來 自於旋風除塵器14的灰塵，藉由該熔化燃燒器16而一起 被加入到該熔爐氣化器11中，藉以將它們熔化及燒結。因 而可防止被再灰塵化，且該鐵礦可直接被使用。 然而，在此技術中，只有將細鐵礦加入到該熔壚氣化 器的觀念被提供，而關於細鐵礦是如何被加入則沒有提供 裂明。 發明目的及概述： 本發明乃是要克服傳统技術之上述缺》。 4 本紙張尺度適用中^國ΐ家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) " {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 1. 經濟部中央揲準局負工消费合作杜印«. A7 ____B7__ 五、發明説明（> ) 因此，本發明的一個目的為提供一種藉由一知鐵礦的 使用，於製造一熱金屬的熔煉還原程序中加入一知鐵礦的 方法，其中該知鐵礦係藉由使用來自於一熔爐氣化器的排 放氣體來載運，使得不需要另外的氣體來載運及加入該細 鐵礦，及使得麯鐵礦可被加入而不會對處理氣體之數量及 成份有所改變。 為了要達到該目的，依據本發明之於熔煉還原程序中 加入一麯鐵礦的方法至少包括了下列的步驟：藉由使用於 一熔爐氣化器中所產生的排放氣體來預還原一鐵礦：在該 熔爐氣化器中熔煉及還原該被預還原的鐵礦：經由一上行 管及一旋風除塵器將該熔爐氣化器之該排放氣《供應至 一預還原爐；頷倒出被該旋風除麈器所冷卻及淨化的麵鐵 礦，通過一回收系統及一熔化燃燒器，進入到該熔爐氣化 器中：及將通過該旋風除塵器的排放氣髖的一部分經過一 文氏霧化器，一壓缩機及一壓缩氣體搞環管供應至該上行 管中，以及 該方法進一步包括的步驟為： 將循環經該壓缩氣體循環管的壓缩氣《的一部分再 壓缩；以及藉由使用該再壓缩的氣體將該知鐵礦加入至該 上行管中。 圈太簡委説明： 本發明之上逮的目的及其它的優點在閲讀了參照随 5 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐) ~~-- (請先《讀背面之注$項再填寫本霣) 订 經濟部中央搮準扃貝工消费合作社印«. 317574 Α7 Β7 五、發明説明（） 附圈式之本發明實施例的詳知説明之後將會更加明期，其 中： 第1圈為一示意圈，其《示用來從一鐵礦製造一熱金屬之 傳统的熔煉還原系統； 第2圈為本發明熔煉還原系統之示意圈：以及 第3圈為第2圈之熔煉還原***之氣動的麯嬝礦運送系統 的詳知圈式。 矗佳實施例詳細説明： 第2圈係本發明之熔煉還原系統的一實施例圈。 如第2_所示，應用了本發明之方法的熔煉還原*** 至少包括了：一熔壚氣化器U用以將煤氣化及用以將被還 原的鐵礦熔化；一蕷還原爐12用以藉由使用該熔爐氣化器 11之排放氣«來間接地還原一鐵礦；一旋風式除塵器14 用來經由一上行管13接受來自於該熔瀘氣化器11之排放 氣體以從該排放氣體補捉細鐵礦用以將其送至一因收系 统15;及用來將該知鐵礦及該被分離之排放氣體供應至該 預還原壚12 : —被裝設於該熔瀘氣化器Π上之熔化燃燒 器16，用來將回收***15的Μ鐵礦傾倒入該熔瀘氣化器 11中：一文氏管霧化器17用來接受該旋風式除廡器14之 排出氣體的一部分，用以收集灰塵並將其泠卻；一壓缩機 18用來將文氏管霧化器17之被冷卻的氣體壓缩用以將該 被壓缩的氣體經由一麈绾氩Λ循環管19供應至該上行管 6 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0Χ297公釐） (靖先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 订 ’边· ！ A7 B7 經濟部中央樑準局貝工消费合作社印装 五、發明説明（） 13 : —第二壓缩機21用來將該被®縮的氣髄的一部分再 行壓缩：及一氣動的知鐵礦運送系統22用來藉由使用該第 二壓缩機21之再麇结的氣禮將知鐵礦供應至該上行管一 13 ° 該溶爐氣化器11及該預還原壤12經由一還原鐵礦排 放管5而相連通。該孩還原爐丨2係被連接至一排放氣鍾排 出管8，及連接至一知鐵礦供應管2用以供應一知鐵礦。. 該預還原爐12透過一第一排放氣艘循環管3a而與鼓 旋風式除塵器14相連通。該文氏管審化器17透過一第二 排放氣碰#環管3b而與該旋風式除廣器14相速通。 該文氏管霧化器口透遇一冷卻氣禮德環管l7a而舆前 述之壓缩機18相連通。該壓缩機I8分別透過一 «續氣》 循環管19及一第二«垴氣《插環管l9a而與該上行管13 及前述之第二壓縮機21相連通。該第二麂缩機21透遇一 第三壓缩氣髏搞環管21a而與該氣動的知鐵破運送系統22 相連通。該氣動的知鐵礦運送***22透過一知鐵礦供應管 22a而舆該上行管13相連通。 前迷之回收***15係透過一第一知鐵礦循環管14a而 與該旋風式除塵器14相連通，並透過一第二每鐵礦循環管 15a而被連接至該熔化燃燒器16。 第3圈為該熔煉還原系統之氩動的知鐵礦運送系統的 一詳免國示。 如第3圈所示，該氣動的麯鐵礦運送***包括一原材 7 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 终—· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公釐） Α7 Β7 五、發明説明（） 料儲存槽221，一鎖槽222，一分配槽22 3，一原材料分 配進送器224及一喷入器225。 在本發明中，該氣動的鐵礦運送***係如下地被建 構。亦即，被該第二壓缩機21再麈垴之氣雄經由該第三整 缩氣髄循環管21a而被供應至該喷入器225中，益經由一 第四壓缩氣體循環管227而被供應至該鎖槽222。 在本發明中，該蕷還原瀘12藉由使用該熔爐氣化器 11的排放氣體來預遘原該鐵礦。該被預還原的鐵礦被該溶 爐氣化器11所熔煉還原。TIT述之熔瀘氣化器11的排放氣 體係經由該上行管13及旋風式除塵器14而被供應至該預 還原瀘12。被該旋風式除塵器14所收集之孅礦微粒經由 該回收系統15及該熔化燃燒器16而被《倒入該熔爐氣化 器11中。已經通過該旋風式除塵器14之氣體的一部分經 由該文氏管霧化器17，該壓縮機18及該壓縮氣體循環管 19而被供應至該上行管13。因此本發明之方法可被應用 於用來製造一熱金屬之炫煉還原中。 經濟部中央揉準局属工消费合作杜印製 ---------------i ,’τ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本買 訂 1. 為了本發明細鐵磯之喷入，己通過該壓缩氣體橄環管 19之氩髄的一部分被該第二壓缩機21再壓缩一次，且該 細鐵礦係藉由該氣動細鐵礦運送系統22利用該再壓縮的 氣Λ而被嘖入到該上行管13中。已被喷入到該上行管13 中的該知鐵礦經由該旋風式除塵器14，該因收系統15及 該熔化燃澆器16而被賴倒入該熔爐氣化器11中。 如第3圈所示之使用該氣動知鐵礦運送***22的例子 8 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CNS ) Μ規格（210Χ297公釐） 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 317574 A7 _____B7_____ 五、發明説明（） 中，該冷卻的還原氣鳢會受到增壓（stepup)，然後該氣技 被供應至該鎖槽222及被供應至裝設於該氣動細鐵礦運送 系統22的底下之喷入器225。藉由利用該冷卻還原氣體作 為載運媒介，ίβ鐵礦於3.0-3.5kg/cm2壓力的操作下被喷入 到該熔爐氣化器Π的上行管13中。如此被喷入的細鐵讀 藉由上升氣體而被升起而接受到一加熱及部分還原。鉍嫌 礦與灰塵被旋風式除塵器14所分離，及接著，經由該回收 系統15及該熔化燃燒器16而被送至熔瀘氣化器11中。然 後，碳與被一灰塵燃燒器所供應之氧氣反應，用以將其燃 燒。因為此燃燒的熱，預還原的鈿鐵礦被熔化及燒結，因 而掉落於該熔瀘氣化器的底下，其結果為經歷了一熔煉還 原，因而產生一熱金屬。 在該上行管中的壓力最好是在3.0-3.5kg/cm2之内。 再者，壓缩機18最好是將氣髖壓縮至3.7-4.2kg/cm2 之嚴力。 再者，第二壓縮機22最好是將氣髄壓縮至5-1 Okg/cm2 之壓力。 例如，熔爐氣化器11的排放氣艙包含了 60-65%的一 氡化碳（CO)，25-30%的氫（H2)，3-5%的二氡化碳（C02)及 2-4% 的氮（N2)。 現在説明本發明的動作及其效果。 由熔壚氣化器11所產生的氣髖具有1000-1100 eC的高 溫》且這是經由一大數t之焦油的完全分解所產生的，此 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 订 〆！ 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印«. A7 _B7 五、發明説明（） 焦油為包含於煤中的揮發物質，。然而，在預還原瀘12 中之最佳的溫度為850 °C，且因此約20%之所產生的還原 氣體被文氏霧化器17所收集用以將其冷卻。然後，被冷卻 的氣體被壓缩機18壓縮，及接著被壓缩的氣艙被再循環進 入該該熔爐氣化器11的上行管13的下部中，藉以調節該 氣«的溫度。 在本發明中，為了要喷入細鐵礦於該熔煉還原程序 中，該被再循環的氣體的一部分被收集用以將其再餍缩。 然後，該被再壓缩的氣體被供應至該氣動細鐵礦運送系統 22,使得該被再壓缩的氣«可被用來載運知鐵礦進入該熔 煉還原壚的上行管13中。 載運細鐵礦之該載運氣體應為一鈍氣或還原氣髄*使 得載運氣體不會與還原氣體或知鐵礦粒子起反應，並使得 在處理過程中不會對熱或物質平衡有影響。以此觀之，氮 氣可被使用，但當氮氣被使用時，即需要一獨立的氮氣供 應裝置，且氮氣係與還原氣體相混合。如果包含於運原氣 體中的氮氣超過10。/〇，在還原爐中的運原速度會變慢。 再者，如果鈍氣被使用的話，會遣受到輿氣體成本相 當的额外花费。 如果本發明係被應用於加入細«礦於一熔煉遘原程 序中的話，亦即，如果傳统的循環氣體的一部分（其包含 約65%的一氡化碳（CO)，25%的氫（H2)，5%的二氡化碳 (C〇2)及3%的氮（NO)被用來作為載運氣體的話，不只是在 10 本紙張尺度逋用中國國家縣（CNS ) A4規格（21GX297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 _______B7 _ 五、發明説明（） 上行管中之被載運的氣體總數沒有改變，在被供應至該遘 原爐之還原氣體的組成上亦沒有變化。因此，鐵礦還原操 作於不改變既有的絛件下進行是可能的。再者，不會遣致 一额外的花费。 現在本發明將以一實除的例子來加以説明。 一测試設備於COREX C-2000工廠中被製備，用來測 試該知鐵礦操作。在既有的COREX C-2000塔中，並沒有 空間來裝設一氣動的Μ鐵礦運送系統，因此在離朗COREX 主塔10公尺的距離處裝設了一妇鐵礦餚存設備及一氣動 的細鐵礦運送系統。該氣動的妇鐵礦運送距離包括一 .45 公尺的水平距離及40公尺的垂直矩離。該麯鐵礦之氣動運 送條件為最小的壓力等於9kg/cm2，且這是依據運送距離 來決定的。作為用來氣動地將知鐵礦運送至該熔瀘氣化器 之上行管的運送氣Λ，具有H kg/cm2蜃力的氮氣被供應用 以將其壓力降至l〇kg/cm2。 因而該細鐵礦可被喷入到該上行管中。 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本夏) tr_

11 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公羡）

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 '申請專利範圍 種在一熔煉還原程序中加入一 ίβ鐵礦的方法，其至少 包括下列的步驟： 藉由使用於一熔爐氣化器（11)中所產生的排放氣體來 在一預還原爐（12)中預還原一鐵礦； 在該熔爐氣化器中熔煉及還原該被預還原的鐵礦； 經由一上行管（13)及一旋風除塵器（14)將該熔爐氣化 器（11)之該排放氣體供應至該預還原爐（12); 賴倒出被該旋風除塵器所冷卻及淨化的細鐵礦通過 一因收系統（15)及一熔化燃燒器（16)進入到該熔壚氣化 器（1 1)中：以及 將通過該旋風除麈器（14)的排放氣«的一部分經過一 文氏霧化器（17)，一壓缩機（18)及一壓缩氣環管（19) 而供應至該上行管（13)中， 該方法進一步包括的步驟為： 將循環經該壓缩氣體循環管（19)的壓缩氣碰的一部分 用一第二壓缩機（21)再壓缩：以及 藉由使用該再壓缩的氣鳢經由一氣動的細鐵礦運送 ***（22)將該知鐵礦加入至該上行管13中。 2.如申請專利範園第1項所述之方法，其中該氣動的知鐵 礦運送系統（22)至少包括一原材料餚存槽（221)，一鎖槽 (222)，一分配槽（223)，一原材料分配進送器（224)及一 12 本紙浪尺度逋用中困國家揉率（CNS ) A4规格（210X297公釐） (請先Η讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁 經濟部中央檩牟局Λ工消費合作社印氧

   A8 B8 C8 08 317574 --- - 六'申請專利範圍 喷入器（225)，而且 其中前述之第二壓縮機（21)之再壓縮氣髄被供應至該 鎖稽（222)及該喷入器（225)。 3. 如申請牟利範困第1或2項所迷之方法，其中被前迷之 第二壓缩機（21)再壓縮的氣體具有5_10kg/cm2的墨力。 4. 如申請專利範因第1或2項所迷之方法，其中來自於該 溶破氣化器（11)的排放氣體至少包含了 60-65%的一氣 化竣（CO)，25-30%的氩（H2)，3-5%的二氧化竣（c〇2)及 2-4%的氮（N2); 該上行管（1 3)具有3.0·3.5kg/cm2的内部签力；以及 被該第一壓缩機（18)壓縮的氣體具有3.7-4.2kg/cm2的 壓力。 5. 如申諳專利範面第3項所述之方法，其中來自於該溶壚 氣化器11的排放氣髏至少包含了 60-65%的一氧化竣 (CO)，25-30% 的氣（H2)，3-5%的二氧化碳（(：〇2)及 2_ 4% 的氮（N2): 該上行管（13)具有3.0-3.5kg/cm2的内部壓力：以及 被該第一壓缩機（18)壓縮的氣髄具有3.7-4.2kg/cm2的 壓力。 13 本紙張尺度適用中B國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (请先閩讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -it ! 經濟部中央樑準局貝工消費合作社印*.