[其他]用煤生产铁水的方法与装置

说明书

本发明是关于熔池气化器—熔炉的改进措施，该气化器—熔炉以连续熔化的铁供给熔池的方式来冶炼铁水。本发明的方法特别适合于非冶金煤的使用。

大家都知道向气化器—熔炉的底部喂入煤粉和氧气，以及吹入氧气燃烧从熔池中放出的煤气，以便加热和熔化喂入炉子顶部的铁装料。但是，碰到的困难是熔池加热效率低下，并且又是局部燃烧。

威伯等人的美国专利4,317,677讲授了一种流体化床的气化器，其中在炉床的上方形成煤的流体化床。经由气化器的侧面引入水或蒸气和/或碳氢化合物，而氧气也在气化器侧面的较低的高质处喷入。直接把流体床气化器同在气化器上面的直接还原炉连接在一起，从气化器逸出的煤气，被净化、冷却，然后引入炉内，作为还原气体。从炉子放出的直接还原铁液滴直接通过流体化炉床进入金属熔池。这种方法同本发明的方法有着明显的区别，本发明中气化器-熔炉逸出的气体同一些回收气体混合并引入竖炉，炉顶废气被净化和冷却，尔后一部分气体同气化器的气体混合，第二部分气体被直接引入气化器—熔炉中。本发明较任何先前已知的熔池气化器能更有效率的使用气体。

其他有关熔池气化器的现有技术专利包括哈特维格的专利4,007,034，莫范的专利2,750,278，桑曾贝奇尔的专利4,238,226和哈利的专利2889,219，他们均没有采用流体化床技术。

另一个众所周知的方法是采用由熔池煤气化器—熔炉的煤气来冶炼直接还原的生铁。在该方法中，生产出要求输出的剩余气体供直接还原组合装置以外的使用，或适合于直接还原装置的通用设备的使用都是不合乎要求的。采用所产生的气体来冶炼高金属化的直接还原铁，这种直接还原装置一般生产含有大约92％金属化的产品。

本发明的一种高效率的生产铁水的方法和装置，是采用非冶金用煤在与一个直接还原炉连接的铁水熔池气化器-熔炉里的煤气化作用而实现的，并且利用了由直接还原炉输出的气体和固体。

本发明的主要目的是提供一种从直接还原铁生产出熔融金属的方法，而有效地利用直接还原装置内的能量。

本发明的一个目也是提供一种利用直接还原方法的部分还原废气的全部化学能，提供给气化器-熔炉所需要的燃料来生产铁水的方法。

如果有一个特定的生产场地的条件，本发明的另一个目的是利用由还原炉放出的部分废气或炉顶气体的全部化学能量，提供给气化器—熔炉熔化直接还原铁所需的燃料，以及保证直接还原装置中的能量有效的再利用。

参考下面详细的描述和附图可更好地理解所有发明的目的，其中：

该简单的图解是本发明方法的示意流程图，其表示要实现本发明方法所需要的全部设备。

现在参考附图可以看到，铁水气化器-熔炉(10)在它的底墙装有一个或更多的风口(12)，每个风口与氧源(14)和煤粉源(16)连接。气化器-熔炉(10)具有直接还原铁的引入装置(18)，以及一个由氧源(21)提供氧燃料和由管线(22)提供回收气体的氧燃料烧嘴(20)。气化器一熔炉具有一个成品气体出口(24)，造渣料的喷入装置(26)，出铁口(28)和出渣口(30)。

直接还原炉(40)装有氧化铁进料口(42)(在炉了的顶部)，在炉子两端之间的还原气体的进口装置(44)和在炉子底部的直接还原铁产品的出口(46)。在炉了的顶端装有一个反应过的气体出口或排出口(48)，该出口与涤气器(52)连通。污泥在(54)处以泥浆的形式被排出。涤气器的气体出口管线(56)同三个气体管线(58)、(60)和(62)连接。

气体管线(58)与蒸气装置(64)连通，并为蒸气装置提供可燃的燃料气体。气体管线(60)连接到二氧化碳分离装置(66)上。蒸气在(68)处进入二氧化碳分离装置。二氧化碳在(70)处排出，而贫二氧化碳的气体在(72)处排出。如果想要，或如果在操作中别处需要，那末可以从装置的(62)外排放出输出的燃料气体。

贫二氧化碳的气体再被分成二部分，一部分通过导管(73)进入气体混合器(74)(调节混合器)。第二部分通过导管(22)进入气化器—熔炉(10)的氧燃料烧嘴(20)。