[发明专利]冶金方法和设备

权利要求书

1．一种冶金方法，该方法包括：在主反应器中进行使碳质材料转变成还原气体的反应；将纯氧或富氧的空气导入主反应器中，使其参与上述的一个或多个反应并在主反应器中熔炼金属，其特征在于，在一个独立于上述主反应器的副反应器中使颗粒状的煤部分地氧化，形成颗粒状的炭和热气体，氧化进行至尽可能降低烃的形成；其特征还在于在高温下将至少一部分炭送入主反应器中，但不送入或仅送入一部分热气体，所述的部分炭构成了上述碳质材料的一部分或全部。

2．权利要求1所述的方法，其特征在于所述的部分炭被连续地送入主反应器中。

3．权利要求2所述的方法，其特征在于在主反应器的上游将炭分离成第一部分和第二部分，第二部分颗粒至少有一部分被送入主反应器中。

4．权利要求3所述的方法，其特征在于第二部分全部送入主反应器中。

5．权利要求4所述的方法，其特征在于所述的部分氧化是在流化床中进行。

6．权利要求4或5所述的方法，其特征在于第一部分炭颗粒夹在所述热气体的主流中被带出副反应器，所述热气体的次要流与第二部分炭一起排出。

7．权利要求5所述的方法，其特征在于流化床具有比其未膨胀体积大10-30％的膨胀的体积。

8．权利要求5所述的方法，其特征在于流化床至少有一个再循环区。

9．权利要求1所述的方法，其特征在于部分氧化是在500-1000℃温度范围内完成。

10．权利要求9所述的方法，其特征在于所述温度是在700-800℃范围内。

11．权利要求1所述的方法，其特征在于在煤的部分氧化中使用空气。

12．权利要求1所述的方法，其特征在于蒸汽、氮或水被用于煤的部分氧化中以调节温度。

13．权利要求1所述的方法，其特征在于颗粒状煤的平均颗粒大小在1-3mm范围内。

14．权利要求1所述的方法，其特征在于热气体具有恒定的热值。

15．权利要求1所述的方法，其特征在于至少将一部分热气体连续地供入与上述第一和第二反应器处在同一地点的另一工艺过程中。

16．权利要求1所述的方法，其特征在于在主反应器中用还原性气体使金属的矿石还原成为金属。

17．权利要求16所述的方法，其特征在于所述的金属是铁。

18．权利要求17所述的方法，其特征在于所述的主反应器是高炉。

19．权利要求19所述的方法，其特征在于还包括在高炉中形成包含有焦炭和铁矿石的炉床，并将热空气供入位于炉床下面并与炉床邻接的氧化区中，其中，所述的部分炭和所述的氧或富氧空气被导入氧化区中。

20．权利要求19所述的方法，其特征在于颗粒状的铁矿石被喷射到氧化区中。

21．权利要求17所述的方法，其特征在于主反应器是一个气化器-熔化器。

22．权利要求1所述的方法，其特征在于主反应器是一个金属熔炼或熔化炉。

23．用于实施冶金方法的设备，该设备包括：一个用于进行使碳质材料转变成还原气体的反应并用来熔化金属的主反应器(4)，该主反应器(4)至少有一个进口(20或22或24)，用于将纯氧或富氧的空气导入主反应器(4)中参与上述的一个或多个反应；一个独立于上述主反应器的副反应器(2)，其特征在于副反应器用于使颗粒状的煤部分地氧化，形成颗粒状的炭和热气体，该副反应器(2)有一个供上述煤使用的进口(6)和一个供氧化性气体使用的进口(8)；其特征还在于设置用于在高温下将至少一部分炭但不将热气体或仅仅将一部分热气体导入主反应器(4)以提供部分或全部所述碳质材料的装置；其特征还在于不设置将热气体的主要部分导入主反应器(4)的装置。

24．权利要求23所述的设备，其特征在于所述的反应器(4)适合于包含有一个可以在其中进行所述的部分氧化的流化床。