[发明专利]生产金属铁的方法及原料供给装置

权利要求书

1.一种生产颗粒金属铁的方法，其特征在于该方法包括：将含有碳质还原剂和含氧化铁的物质的成形原料在还原熔化炉中加热，使在成形原料中的氧化铁经受固态还原；和将从固态还原得到的还原铁用在碳质还原剂中所含的碳进行渗碳以引起还原铁熔化，同时分离出成形原料中所含的脉石组分，并引起得到的熔融金属铁凝聚成颗粒金属铁，其中在渗碳和熔化阶段中在成形原料附近存在的大气气体具有不低于0.5的还原度。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于碳质材料的大气调节剂至少在成形原料熔化之前被填装到还原熔化炉的炉床上。

3.根据权利要求2的方法，其特征在于大气调节剂的平均粒径为3mm或3mm以下，并且被填装到炉床上至厚度为7mm或7mm以下。

4.根据权利要求1的方法，其特征在于成形原料在制备过程中与氧化钙源一起混合，以调节成形原料中所含炉渣形成组分的碱度(CaO/SiO₂)至0.6-1.8范围内，使成形原料中所含的硫固定在生产过程中得到的炉渣中，从而得到具有低硫含量的颗粒金属铁。

5.根据权利要求1至4中任何一项的方法，其特征在于还原熔化炉是一种移动炉床型还原熔化炉，它被分配进入在炉床移动方向上的至少两个部分，在移动方向上游一侧的一个部分适用于固态还原，在移动方向下游一侧的另一部分适用于渗碳和熔化；每个部分都在该部分的基础上被加以控制，使其中的温度和大气气体组分受到调节。

6.根据权利要求5的方法，其特征在于渗碳和熔化部分的温度比固态还原部分的温度高50-200℃。

7.根据权利要求1至6任何一项的方法，其特征在于在固态还原最后阶段中的氧化铁具有不低于80％的还原率，并且残留碳含量不低于3.5％。

8.一种生产熔融钢的方法，其特征在于包括将由权利要求1-7中任何一项所述方法生产的颗粒金属铁装入制钢炉中。

9.根据权利要求8的方法，其特征在于要加入到制钢炉中的金属铁的温度保持在800℃或更高。

10.根据权利要求8的方法，其特征在于颗粒金属铁在装入制钢炉之前被熔化。

11.一种生产金属铁的方法，其特征在于该方法包括：将含有碳质还原剂和含氧化铁的物质的成形原料供送到移动炉床型还原熔炉的炉床耐火材料上；加热成形原料使氧化铁还原熔化；在金属铁冷却后排出和收集得到的金属铁，同时在还原熔化过程中产生的含炉渣的沉积层便形成在炉床耐火材料上，以此保护炉床耐火材料，同时生产金属铁。

12.根据权利要求11的方法，其特征在于采用一种除去工具、定期地或连续地将该沉积层与保留在该沉积层中的金属铁一起全部或部分地除去。

13.根据权利要求12的方法，其特征在于该除去工具包括一种生产金属铁的卸料器。

14.根据权利要求12的方法，其特征在于通过调节除去工具的刮刀位置与炉床耐火材料表面之间的间隙，来调节沉积层的厚度。

15.根据权利要求11至14中任何一项的方法，其特征在于向该沉积层的表面部分定期或连续地供给添加剂，以调节形成沉积层的沉积物熔点。

16.根据权利要求12至15中任何一项的方法，其特征在于沉积层是在其转变成固体—液体共存状态之后被除去的。

17.根据权利要求11至16中任何一项的方法，其特征在于还原熔化炉炉床的下部分被强制冷却，以促进沉积层的固化和形成。

18.根据权利要求11至17中任何一项的方法，其特征在于初始保护层是在还原熔化炉操作开始之前预先形成在炉床的耐火材料上。

19.根据权利要求18的方法，其特征在于初始保护层含有含氧化铝的氧化材料。

20.根据权利要求18的方法，其特征在于初始保护层含有一种矿物混合物，该矿物混合物的组成经预先调节，使其基本上与在还原过程中产生的炉渣或再循环利用的炉渣的组成相同。