[发明专利]用熔浴反应器制造铁合金

权利要求书

1、生产铁合金的方法，其步骤包括：

(a)将含合金金属的物料和助熔剂以受控速度注入包括含金属铁并通常含渣的熔融物料浴中；

(b)将含碳物料以受控速度注入浴中或浴上空间或两者中；

(c)将含氧气体以受控速度注入浴上空间；

(d)将气体注入浴中以有助于浴中产生的反应气形成过渡区，该过渡区是将熔融物料从浴中射入浴上空间而形成的；

(e)用含氧气体使来自浴的可燃气体燃烧而提供后续燃烧的热量；

(f)用后续燃烧的热量至少部分加热射入过渡区的熔融物料；

(g)让射入过渡区的熔融物料回落入浴中，以便向浴中传递后续燃烧的热量；

(h)控制含合金金属的物料，助熔剂，含氧气体和含碳物料的注入速度以便将含合金金属的物料和助熔剂迅速混入浴中并且控制浴内氧化/还原环境和后续燃烧进行加热的比例；

(i)使合金金属还原而得到金属相或氧化而得到渣相；以及

(j)回收含合金属相。

2、根据权利要求1所述的方法，其中在含碳物料预热后注入浴上空间。

3、根据权利要求1所述的方法，其中注入步骤（d）的气体至少部分是含氧气体。

4、根据权利要求1所述的方法，其中浴温保持为1300-1900℃。

5、根据权利要求4所述的方法，其中所选温度范围为1400-1800℃。

6、根据权利要求4所述的方法，其中所选温度范围为1500-1700℃。

7、根据权利要求1所述的方法，其中浴上气体中存在的一氧化碳和氢气后续燃烧到40-60%的最低限度。

8、根据权利要求1所述的方法，其中注入浴中的含碳物料为无烟煤或烟煤。

9、根据权利要求1所述的方法，其中含氧气体为空气并预热后将其注入过渡区以上的空间。

10、根据权利要求9所述的方法，其中空气预热到1200℃。

11、根据权利要求9所述的方法，其中该方法包括赋予含氧气体射流旋流作用并将该射流导入过渡区以上空间的步骤。

12、根据权利要求11所述的方法，其中射流导入时与静止浴表面夹角为10-90°。

13、根据权利要求12所述的方法，其中夹角为30-90°。

14、根据权利要求12或13所述的方法，其中含氧气体射流冲撞在过渡区中的熔融物料上，速度为30-200m/s，从而通过反应气体的后续燃烧而将热传给熔融物料。

15、根据权利要求1所述的方法，其中该方法包括使熔融物料中保持3-12wt%碳含量的步骤，合金金属作为金属合金回收。

16、根据权利要求15所述的方法，其中碳含量保持为4-9wt%。

17、根据权利要求1所述的方法，其中该方法间歇循环操作，其中含合金金属的物料在不足100%间歇循环期间送入浴中，间歇循环的其它时间则在浴中维持还原条件，以使渣中的合金金属成分还原至低水平，合金金属作为合金回收。

18、根据权利要求1所述的方法，其中含合金金属的物料含有相当少量的合金金属，该金属起初作为合金金属含量低的金属合金回收，该方法还包括以下步骤：

（k）形成熔融金属合金浴;

（l）在浴中保持中等氧化环境以使合金金属氧化并形成贫合金金属的金属相和富合金金属的渣相;

（m）去除贫合金金属的金属相;

（n）将富合金金属渣送入还原环境中以使渣中所含合金金属和铁氧化物还原成金属;以及

（o）合金金属作为富合金金属的金属合金回收。

19、根据权利要求1所述的方法，其中含合金金属的物料含有相当少量的合金金属，该金属起初随渣相回收，该方法还包括以下步骤：

（ⅰ）从浴中去除金属相;

（ⅱ）将渣相送入还原环境中以使渣中所含合金金属和铁氧化物还原成金属;以及

（ⅲ）合金金属作为金属合金回收。

20、根据权利要求1所述的方法，其中合金金属为铬。