[其他]制造预成型金属产品的方法和装置

说明书

本发明所涉及的是在一个竖炉中通过直接还原含氧化铁的材料，连续地制造予成型金属产品，并且把从竖炉中所制得的产品，再加入热予成型机的方法和装置。本发明适于块状和粒状矿。

生产冷的海绵铁制品的竖炉是已为人们所知，并且其运行的可靠性令人满意。然而问题是：如果冷的海绵铁吸收了空气和/或水份，它就被再次氧化。为防止再次氧化，海绵铁被适当地予成型。予成型最好在650℃左右的温度下完成，并且为实施这一工艺海绵铁应该不经予先的冷却而被取出。然而简单地从带有冷却出料口的竖炉上取消冷却器是不切实际的，因为在逆流竖炉中，特别是那些为直接还原铁的氧化物而设计的竖炉中，由于气体是向上流动，在竖炉中最高的气体压力产生在炉中位置最低的区域。如果在炉中运行的热的还原性气体和空气中的氧相接触，它就立刻燃烧起来，这样一来设备和人员的安全都受到威胁。

为了取出热的海绵铁，各种各样的技术解决方法业已提出，其中一些甚至已获工业应用。总的目标一直是防止任何的还原性气体从竖炉中泄漏出去。在已被提出的机械闸阀装置中，由于粘附物的堵塞和磨损而发生泄漏，并且甚至在生产短时间的停顿时，输料槽中的大量的材料被冷却，以至其温度低于适于予成型的温度。

此外，由于暴露在周围的空气中而产生的燃烧，使海绵铁和被吸附在多孔的、予成型的海绵铁中的可燃气体都导致不希望的加热，因而必须供入惰性气体以使予制品温度降至燃烧温度以下。这里的吸附在海绵铁中的可燃气体也构成对人员的威胁。

本发明的目的是提供制造予成型的、金属化的产品的方法和装置，用之，上述的缺点就会被消除。

意外地发现，这一目的通过利用本发明而达到了。这里，从竖炉中取出的制品被保持在随后的热予成型所要求的温度下，即至少在550℃左右，这是靠和一种非可燃气体一起通过一个把竖炉和热予成型机连接起来的气密闭锁装置而实现的，在这个气密闭锁装置中，大量的材料通过所说的非可燃气体这一手段提供的热量被保持在下一部热予成型的合适的温度上。

出料最好是这样完成：通过竖炉的出料室的非可燃气体，它以这样一个压力被供入，以致能阻止竖炉中的可燃的还原性气流向下流动。非可燃气体被供入竖炉的出料室，在那里它被来自炉子的多余的热量加热，例如这种气体作为冷却剂被用于冷却出料装置的某些部件，此后这热的非可燃气体伴随着热的制品被引入竖炉的出料装置，并且通过气密闭锁装置进入热予成型机，然后伴随着予成型了的制品穿过后面的冷却器。

根据本发明的一个较好的实施例，主要含有N₂和/或CO₂的气体被用作非可燃气体，它伴随材料通过热予成型机，直到予成型制品的温度低于约200℃为止，或者直到材料与空气中的氧接触时不再氧化时为止。

本发明还涉及一个根据权利要求1方法实施的装置，其中包括一个竖炉和一台热予成型机，这个竖炉含有一个被按装在其顶部，用于供入含氧化物原料的供料装置，一个被按装在炉底的出料室和供应气体和能量的装置，所说的装置包含一个由与竖炉的出料室相连接密封管组成的气密闭锁装置，材料被馈入所说的密封管，密封管的直径和长度是这样确定的：当管中装满材料时，在一个适宜的气流中，可以得到一个所期望的大于零的压差，一台出料装置被安装在管的下端，非可燃气体的供气装置和竖炉的出料室相连接。

为了在来自竖炉中的一股适宜的气流中得到一个大于零的压差，密封管的设计可使之在材料自竖炉进入予成型机的过程中被用于保持材料是热的。即使生产停顿时，材料至少在一个短的时间内，靠通入热的保护气体而使之保持热的状态。

这股气流还用于带走在一定的时间内从海绵铁中逸出的可燃的还原性气体。

没有滑板阀意味着被取出的材料的量显著地少于传统装置中所取出的材料的量，以及意味着磨损、泄漏和粘附堵塞滑板阀的问题被完全消除了。

集料仓最好按装在密封管上部。集料仓中的材料的数量可以在较高的和较低的料平面之间调节，从而保证密封管不会在无意之中被排空。这个料平面还可以用于控制竖炉中的出料量。在集料仓中还装有供应惰性气体的装置，这惰性气体能使集料仓和密封管得到清洗。

本发明的其他的优点和特点将在下面借助附图详加描述。

图中展示的是根据本发明的一个装置的实例，这装置中有一个带有可翻转出料平面的竖炉。

现在，本发明将把这海绵铁的制造和将之予成型为金属化的制品结合在一起被详细描述。

附图展示一个竖炉1，它带有一个有偏心园锥体3的可翻转型的炉底2的出料装置。在所说的炉底下面是一个可翻转的出料平面4，来自竖炉的材料就落在它上面。材料从可翻转的平台上被叶片5刮走。