[发明专利]制备金属及金属合金的方法与设备

摘要

本发明公开了一种自含金属的原料制备金属的方法。所述的方法包括在预还原/熔化装置中部分还原并至少部分熔化含金属的原料和在还原装置中完全还原已部分还原的原料的步骤。所述的预还原/熔化装置直接定位于所述的还原装置之上并与该还原装置相通,以便至少部分熔化、部分还原的原料向下流入还原装置中心区域。该还原装置包括一转炉,该转炉包含一熔池,所述的熔池具有金属层和位于该金属层之上的炉渣层。该方法包括将含氧气体注入还原装置并后燃烧产生于熔池的反应气体,和将含氧气体注入预还原/熔化装置并后燃烧还原装置排放的反应气体。该方法进一步包括将固体的含碳材料随着载气一起注入熔池的金属富集区,造成熔融材料的溅射物、液滴和液流的向上运动,形成一个过渡区。

主权项

1．一种自含金属的原料制备金属的方法，所述的方法包括在预还原/熔化装置中部分还原并至少部分熔化含金属的原料和在还原装置中完全还原已部分还原的原料的步骤；所述的预还原/熔化装置直接定位于所述的还原装置之上并与该还原装置相通，以便至少部分熔化并部分还原的原料向下流入还原装置中心区域，该还原装置包括一转炉，该转炉包含一熔池，所述的熔池具有金属层和位于该金属层之上的炉渣层，而且该方法的特征在于：(a)将固体的含碳材料随着载气一起注入熔池的金属富集区；(b)造成材料的溅射物、液滴和液流自金属层向上运动，该运动：(ⅰ)促进金属层的材料在炉渣层的混合和炉渣层的材料在金属层的混合；并且(ⅱ)延伸至熔池上面的空间形成过渡区；(c)将含氧气体注入转炉并后燃烧部分产生于熔池的反应气体；(d)将至少部分来自还原装置的热反应气体传送至预还原/熔化装置作为还原气体，并部分地还原含金属的原料；和(e)将含氧气体注入预还原/熔化装置并后燃烧一部分反应气体，从而产生热量，该热量至少部分地熔化已部分还原的含金属的原料，由此步骤(c)和(e)后燃烧产生于熔池的反应气体至至少70％的后燃烧水平。