[发明专利]制备液态金属的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备液态的尤其是生铁这样的金属或者液态的钢半成品的方法和装置，其中，将碳载体送入熔化组件，尤其是送入熔融气化器，其中，在将至少部分预先还原的金属载体以及碳载体送入所述熔化组件的条件下构造固定床，并且生成发生炉煤气，所述发生炉煤气在至少一个还原组件中用于至少部分地还原金属载体。

背景技术

根据现有技术已知细粒状的碳载体作为含碳粉尘的组成部分导入熔化组件。这些细粒状的碳载体具有这种粒度分布，其中，颗粒的例如20％至80％小于75μm，95％至100％小于2mm。这例如可以借助于喷入装置实施，该喷入装置在固定床上方通入熔化组件的所谓的气体积聚室。可以平行于含碳粉尘喷入气化剂。细粒状的碳在气体积聚室中气化并在此吸收发生炉煤气的在此释放的温度。然而缺点在于，在熔化组件的气体积聚室中的碳燃烧时释放的温度极大地被发生炉煤气吸收，并与发生炉煤气一起从熔化组件排出。因而熔化组件对能量平衡的贡献很小。

另外根据WO 2006/011774已知一种方法，其中将包含挥发性组分的细粒状的碳载体喷入熔融气化器的固定床。该方法局限于含碳的、未脱气的装入料，并且没有提供将发生炉煤气除尘时产生的含碳的粉尘返回和气化的解决方案。

发明内容

本发明的任务是克服这种局限性，主要是提供一种解决方案用于利用化学结合能以及细粒状的碳载体的显热。

该任务通过根据权利要求1的本发明方法和根据权利要求10的本发明装置解决。

块状碳载体大多具有相当多的细粒状的部分。这些细粒状的部分也由于热应力或者说机械应力由块状碳载体自身形成，但是尤其是形成在熔化组件中。另外细粒状的碳载体也可以从固定床排入置于其上方的气体积聚室中。此外可以经常对冶金过程中形成的细粒状的碳载体进行必要的处理。

由于在熔化组件中通常存在较高的气流速度，所以在熔化组件中位于固定床上方的细粒状的碳载体的相当大的部分连同其它装入料的细粒状部分一起通过发生炉煤气从熔化组件中排出。在熔化组件之外，细粒状的物质在用于从发生炉煤气中析出固体物质的机构中分离。

细粒状的碳载体基于熔化组件的气体积聚室中的热状况在固定床上至少部分地、然而大多数尽可能完全脱气，其中，从碳载体中清除挥发性组分。将析出时所分离的细粒状的碳载体以及必要时其它固体物质颗粒送入熔化组件的固定床，在那里将其气化。可选的是也可以将尤其是不结块的和/或至少部分脱气的附加的其它细粒状的碳载体连同所析出的细粒状的碳载体一起以及必要时其它固体物质颗粒送入固定床。在此有利的是，由于与热析出的细粒状的碳载体或者说固体物质颗粒直接接触，在送入固定床之前就可以对其它细粒状的碳载体至少部分地脱气。然而也可以添加提前已脱气的细粒状的碳载体。

因而在需要时也可以处理附加的细粒状的碳载体，并且更灵活地满足能源需求或者说碳需求。

通过本发明方法可以将细粒状的碳载体内所含的化学能和显热几乎完全传递至固定床。通过所有碳载体也就是包括细粒状的碳载体的可用性，所利用的能源载体的大量附加的能含量对于本方法都是可用的，从而例如可以节约碳并且整体获得有效方法。

根据本发明方法，对从所述还原组件排出的炉顶气除尘并且将在此分离的粉尘和/或其它氧化的、尤其是部分还原的铁粉送入所述熔化组件的所述固定床。这种铁粉例如是浇注间粉尘，来自部分还原的生铁载体、制团设备或者压缩设备、矿物干燥设备的粉尘，冷却气体粉尘或者来自湿式除尘的精矿或者已干燥的泥浆。因而也可以在熔化组件中处理这种物质。

本发明方法的一种合适的构造方式规定，将所析出的固体物质和/或其它细粒状的碳载体和/或从炉顶气中分离的粉尘和/或其它氧化的、尤其是部分还原的铁粉借助于运载气体，尤其是冷却的发生炉煤气、还原气体、冷却的炉顶气、天然气、焦炉煤气、高炉煤气、氮气或者以上气体的混合物送入所述固定床。通过运载气体可以受控地将细粒状的碳载体送入固定床。通过固定床的过滤效果阻止送入固定床的细粒状的碳载体和固体物质穿透固定床并重新与发生炉煤气一起从固定床排出。