[发明专利]生产能量和铁钢材料的联合方法

说明书

本发明涉及热电能生产。尤其本发明涉及由煤生产能量。一种联合方法包括，借助在液化过程或步骤中处理煤燃料，以除去其中有用的油类和类似的物质。结果产生的低挥发性碎焦然后用于铁的还原和熔炼过程。在高温下铁的精炼过程中产生气体产物。这些气体被直接和/或间接用于动力涡轮机而生产电能。尤其整个过程涉及一个系统，该系统的优点是利用各个单独步骤或级的特性，以促进整个能量的相对高效率的过程。在一个优先选择的应用中，由铁的还原和熔炼过程的产物生产钢。

在一种有利配置的方案中，铁在高于大气压下被还原，在压力下所产生的气体可更有效地用于动力涡轮并产生电能。本发明论述了在压力下处理熔融金属的有关问题。

在最近十年中，高效并较廉价地生产电能已成为一个较重要的问题。在各种类型的发电厂中，燃煤发电厂已经特别流行和广泛使用。其理由包括能较好地适应各种场地，以及可以较广泛地利用较廉价的燃料。

在常规的煤燃烧系统方面的问题涉及燃料利用的一般方法学。在一种典型系统中煤被简单地燃烧，而废物被扔掉。这导致了两个实际问题。第一，煤燃料中往往包含比较有用的有机成分，它能被分离和精炼出有用的油类制品，例如柴油机燃料或类似的物质。具有代表性的是，在一般工厂这些成分仅仅作为一种廉价燃料与煤的残余物一起被燃烧。显然，这是作为一种自然资源煤的不良利用。

第二，一般系统通常需要较高等级的燃料煤。例如，其中含有相当数量钠的煤是不易利用的，因为它不能完全燃烧。如果煤中的上述物质先从其中分离出来，低等级的煤就可作为燃料源被有效地利用。

煤的液化方法，也就是从煤中除去挥发性物质的方法是众所周知的。但是，上述方法通常不被实际用于作为燃料产生电力的煤。对此一个较重要的原因是，作为结果产物的煤的碎焦已不是一种合乎需要的燃料。虽然上述碎焦有足够的能含量，但通常它在一般锅炉中却不能完全干净地燃烧掉。因而这种碎焦的应用已受到动力公司的低制。

煤一般以冶金焦炭的形式也在炼钢工业中应用，例如用于还原金属的，如铁的氧化物。在一个已知方法中，将煤制品与水、二氧化硅、烧过的石灰石和铁燧岩一起制团并在高温炉如冲天炉中进行处理。迄今这种生产金属铁的方法仅受到极少的注意。

已经需要有一种更有效地生产能量的方法，这种方法利用作为主要燃料源的煤和煤制品。更详细地说，已经需要有一种能量生产方法，在这种方法中，与煤燃料简单的天然燃料价值不同，煤燃料的价值得到更有效更实际的利用。例如用在铁的精炼和锅炉的运转中。一种特别有用的方法可能是在其中作为能量生产的付产品而生产钢的方法。

如果铁在高于大气压下被还原，由于输出的气体具有较高的，能取出用于发电的能量，因而提高了效率。而热效率也得到提高，并且获得高的气体浓度和较快的反应速率，因而导致更完全的还原。高压冲天炉只需要较小的用于输出气体净化的容器，从而为脱线观测（off-Sight）装置创造条件并且成本更低。由于熔融金属在压力下出现特殊的操作问题，所以过去避免应用加压还原。