CN1037192C - 输送海锦铁的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
在由主要由氧化铁组成的铁矿石生产铁和钢的方法中,使用直接还原工艺生产固体颗粒状中间产物,通常称之为海绵铁或直接还原铁(DRI);在封闭管路中由直接还原工艺的还原反应器将DRI气动输送到生产液态铁和钢的冶金炉,例如电弧炉、感应炉、碱性氧气转炉等,或气动输送到造块压力机中以形成DRI块,或简单地输送到仓库或贮料仓中,或一般输送至上述DRI的后续处理工序中。当载气被循环重新使用时,空气被意外地优选用作这种气源,特别是对于具有反应性的热DRI。这种方法具有优良的效率和生产率,并且对通常使用的DRI炼钢设备来说降低了总能耗。
Description
本发明涉及输送海绵铁的方法和设备,其中使用直接还原工艺生产粒状固体形式的中间产物,这种中间产物通常称为海绵铁或直接还原铁(DRI)。更具体地说,通过本发明输送海绵铁的方法和设备将所生产的DRI(最好是大于5mm的占至少90%)由直接还原工艺的还原反应器气动输送到远处,进行储存或者加工,例如输送到熔炼冶金炉中处理,以生产液态铁和钢。
近年来,提出更有效的、更高产低耗的炼钢方法的必要性已成为日益紧迫的任务,这是由于生产费用上升(特别是能量费用),并且由于经济的原因对钢厂增加了限制。
被日益提倡并己变得广泛使用的成功的制钢方法之一是,块矿和球团矿不经熔炼而直接还原,继而用电弧炉精炼。这与传统的用高炉和碱性氧气转炉由熔融矿石炼钢的钢厂大为不同。虽然在本说明书中,本发明的优选实施方案被描述成适用于由直接还原设备和电弧炉组成的炼钢设备,但显然本发明在其扩展的范围内可适用于其它需要运送DRI或其它含金属铁颗粒(热的或冷的)的场合。
为了更好地理解本发明,这里说明一下DRI的某些特性,它将有助于人们理解为什么以前从没有人提出用气动方法输送工业DRI的系统,而且以前也从来没有对这种物科成功地使用该系统。
DRI是通过使铁矿石块或球团与高温还原气流接触经直接还原而被工业化生产的。该还原以固态方式进行。所得的DRI是多孔的并具有高温反应性的易碎颗粒。在升高的温度下,它与周围空气中的水和氧放热再氧化。
用于直接还原的铁矿石一般是铁的氧化物:赤铁矿和磁铁矿。当铁矿石具有高的铁含量时,例如在55%以上时,它能通过简单地破碎成颗粒尺寸0.5-6cm至少占80%,较佳占90%,(即0.2-2.4英寸)而被经济地加以处理。上述矿石还必须具有高的机械强度,以便在输送和操作过程中经得起使其趋于成为不希望的过度细粉粒的压力、冲击和碾压。这种类似灰状的细粉粒能在固定床或移动床还原反应器内引起严重的问题,例如不均匀流和气体管道行程。这导致还原反应不均匀,从而生成质量低且不均匀的DRI。
为了赋予其较高的机械强度,在许多情况下,最好是将铁矿石磨碎、磁选,以提高其铁含量,还包括加入某些添加剂,例如石灰石和白云石。并将其制成0.5-2.4cm的球团。在该球团化工艺中,所形成的球团通常是球形的,并且具有为在还原过程中及随后在电弧炉内炼钢阶段获得最佳结果所需要的化学成分。由于球团具有较高的铁含量和更均匀的质量,因此它们更经济地利用卡车、铁路等长距离运输(因为避免了运输大量、非必要的脉石)。
直接还原设备通过使颗粒(可以是不规则成形的块状铁矿石或球团或它们的混合物)与主要由氢和一氧化碳组成的还原气流在850-1050℃(一般为约950℃)的温度下接触而化学还原铁矿石。
工业还原反应器可以是固定床型或移动床型。显然,为了提高固体矿石颗粒与还原气体间的反应速率,希望上述颗粒是高度多孔的。但这一特性还使DRI有很高的反应性,因为它含有高比例的金属铁,在它和空气中的氧或水接触时趋向于再氧化。如同所有的化学反应中一样。DRI的再氧化随温度升高而加快并更趋剧烈。这就是为什么过去总是最希望在室温下对DRI安全地进行操作,并且一般将DRI在还原反应器内经循环通过冷却气体加以冷却,然后再排出。例如,参看美国专利NO.3765872、4046557以及4150972。
尽管为了安全处理DRI以避免再氧化的问题以及减少对昂贵的耐高温泵、阀等的需求,通常需要冷却DRI,但是冷却DRI对于总的炼钢过程的能量利用而言是不利的。DRI的热能中有许多由于这种冷却而损失掉,因此为了对其进行熔炼并将其转化成钢,必须花费更多的能量再次加热DRI。这些损失的能量中只有一部分可以在蒸汽发生器中、在热交换器中等被回收利用。
为能解决这个问题,过去有人提出在还原反应器内取消冷却DRI的步骤,将其在可允许的最高温度下(一般为400-750℃)排出,以降低DRI熔炼时在电炉中的能量费用,或者是在通常高于600℃的温度下将DRI热造块。这将节省大量能源。但是迄今为止,高温DRI的输送所使用的系统具有显著缺陷。
美国专利3799367和4188022叙述了由直接还原反应器高温排出DRI而不将其冷却到室温。该专利建议使用置于还原反应器排料斗出口处的容器将该热DRI输送到下一处理工序。这些容器允满惰性气体以防止热DRI与空气中的氧接触。从而避免其再氧化。但是,盛有DRI的容器必须借助于卡车或铁路设备通过工厂运送,所以这种输送系统有许多缺点。这需要机动车辆的保养系统,随之而来的自然是高的操作费用。
此外,这样一个系统还需要工厂中的运输空间。在一个已经建成的工厂中,如果这种设备不在预先计划中,要为卡车或铁路运输开辟适宜的空间是很困难的。
正如前文所讨论过的,过去还曾有人建议将DRI颗粒在高温下制成团块,将DRI颗粒压成致密的块显著降低了气孔率并由此降低其反应性。但是,即使仅仅将热DRI输送到造块压力机,目前所使用的系统也是复杂的,并且需要大笔投资和高的操作费用。
德国专利NO.3806861叙述了在料仓中输送热的DRI。这种料仓与空气阀一起用于某些在高于一个大气压下操作的直接还原工艺中。这些工艺需要空气阀是为了还原反应器的装料和排料。但是这种输送系统仅能用于短距离,例如由还原反应器到靠近上述反应器设置的造块压力机。如果DRI要进行远距离输送,例如几百米的距离,那么这种使用空气阀料仓的系统是不实用的也是不经济的,这是由于它需要大量的这种料仓,而这些料仓很贵,因为它们需要耐压、耐温和抗磨特性以及需要密封阀。
输送DRI的最普通流行的作法是,在低温下(例如100℃以下)由反应器中排料,并使用敞开式带式运输机。DRI借助于这些带式运输机运到地下仓库或贮料仓,然后送往熔炼车间的电炉加料斗。但是这种方法有几个缺点。例如,诸如块矿、球团或DRI在还原反应器内部或在DRI处理期间由于磨擦和破裂产生的极小颗粒之类的细粉在转运点漏出,以及被流过敞开式运输机上方的周围空气流带走,伴随而来的是损失宝贵的金属铁单位和显著环境污染的问题。这些主要发生在DRI转运站的金属铁损失可高达DRI产物的2%-10%,这取决于设备的类型。
经常有人建议用流化床直接还原方法非工业化生产DRI。这些建议提出使用直径小于仅3mm尤其是小于0.5mm的极细颗粒矿石。
至于适合于流态化的颗粒尺寸,有几份文献建议气动输送“细粒海绵铁”(参看美国专利4007034和4045214)。但是,据本申请人所知,美国专利NO.4412858是唯一的一份涉及用气动方法输送工业化生产的较大尺寸的DRI颗粒(即大于0.5cm)的文献。但即使是这份专利也仅仅是在以下方面提出建议:“通过碾磨或磨碎”“使海绵铁球团转变成细颗粒形式”,然后用载气输送。
已经有作为送料装置短距离气动输送碎石灰石的报导,但它与DRI(或者与铁矿石)相比是较软的物料。因此,尽管已有这种使用,但该石灰的输送决没有被延伸到或被建议用于尺寸大于3mm的铁矿石或DRI。
还有许多文献涉及到石油工业中气动输送催化剂颗粒,但其尺寸都是适于流化床使用的小尺寸颗粒。
本发明的目的是提供一种在高温和低温下使用输送工业尺寸DRI的系统生产铁和钢的方法,它可以经济地用于短距离和长距离,该方法避免了DRI细粉的损失和再氧化损失,从而提高了炼钢设备的生产率,并且使由上述细粉引起的环境污染问题变为最小。
本发明的其它目的和优点对所属技术领域的技术人员而言是明显的,并在本发明的说明书和附图中加以叙述。
按照本发明,上述目的是通过气动输送尺寸约大于0.5cm的DRI的生产铁和钢的方法而实现的。该方法优选地包括:在至少一台直接还原反应器中生产上述DRI,借助于使其通过由第一点(在上述DRI由上述还原反应器排入所述管道处)延伸到第二点(在使用或贮存DRI的远处)的管道流动的载气气动输送该DRI。上述气流可具有多种化学组分。例如可使用空气、天然气、合成气或DRI生产所用的同类型还原气。优选进行DRI气动输送的载气速度范围是9-35m/sec,压力范围1-5kg/cm2,即(9.8-49)×104Pa,DRI与载气的重量比为7-25。所用气流最好是被封闭并循环的空气。
在炼钢厂中冷态或热态输送工业DRI的问题和缺陷在以前并没有得到满意解决。本发明通过以下措施有效地使这些问题变为最少并结果带来巨大的优点:与传统知识相对立地意外地提出在炼钢厂对大部分超过0.5cm尺寸的DRI使用气动输送,同时改进输送操作条件以达到以下补偿的优点,即再氧化最少、热损失最小、抑制对空气和地面的污染,以及操作和贮存设备较少(因而导致较少的总体保养和对操作空间的需求),而一切都意外地没有输送设备的磨损和DRI的分级。
普通的气动输送已被用于输送极细的颗粒例如粉末。在十分罕见的、尺寸大于1cm的高密度颗粒气动输送的应用中,由于上述颗粒冲击引起的迅速和严重的管道磨损,该设备不能以连续的流动速率操作。本发明通过特定的速度范围使这一问题变为最小,在该速度范围内进行操作并且赋予它工业应用的可能性。
气动输送DRI所存在的问题之一是,主要在方向改变时颗粒对管壁强烈冲击引起的细粉的形成。这个问题通过以下方法而意外地变为最小,即反直观地使用直角T形接头,它在该角的转弯处收集停留的颗粒,结果导致了一个自然的平滑过渡曲线,它缓冲了颗粒对管壁的冲击,结果既防止了颗粒破裂,又防止了该角处管道的磨损。
由于破裂产生的细粉降低了炼钢过程的总产率,这是因为它们较轻的重量使它们被夹带在离开电炉的气体中。但本发明由于其特定的操作条件使这个问题变为最小。
过去已知的DRI与空气的反应性排除了空气作为载气的使用。但是,按照本发明的一个特别优选的实施方案,通过在输送管道中封闭并连续循环空气,使得在稳定态操作下在管道中循环的空气中较少量的初始氧与DRI反应,并通过循环使保留在输送管道中的气体马上变成主要由氮组成,而这一切都意外地对基本量的被输送的DRI没有显著的影响(尽管最初有氧存在),从而使空气意外地被有效使用。由于不必单独生产或购买惰性气体,也不必使用昂贵的和有潜在危险的还原气体作为载气用于输送目的,因此这意味着一个巨大的经济上的优点。
在本说明书及附图中,我们示出并叙述了本发明的优选实施方案并提出了各种替换方案及改进方案,但是应当理解,这些并不意味着没有遗漏,许多其它的改变和改进能在本发明的范围内作出。本说明书中,选择和包括的建议是用于说明的目的,为的是使本领域的其它技术人员能更充分地理解本发明及其原理,并因而能以各种形式对其加以改进,而这每一种形式对于具体的使用条件可能是最适宜的。
图1示意地示出了一个炼钢设备,用于解释一个优选的实施方案,其中DRI由还原反应器被气动输送到一个或多个处理所述DRI的地点,这些地点被替换地和/或依次地表示为造块压力机、熔炼车间的电弧炉和贮存料仓;
图2示出了本发明气动输送DRI的更为优选的实施方案,其中有效利用的载气是空气,它在一个环形回路中通过输送管道连续循环;
图3示出了本发明的一个改进的优选实施方案,其中的载气与用于于生产DRI的还原气体相同;
图4示出了本发明的另一改进的实施例,其中的载气与用于DRI冷却的气体相同;
图5示出了与图2相类似的本发明实施例,其中DRI由调节还原反应器中矿石处理速率的装置直接引入气动输送管道,载气是燃烧过的天然气。
图6示出了本发明的另一个改进的优选实施方案,其中在DRI气动输送中的载气是天然气,该天然气在上述DRI输送中被使用之后,示出了将其送入加热器和蒸汽重整炉的烧嘴(用作催化重整炉的原料一般还嫌太脏)。
参照图1,数字10通常代表直接还原反应器,铁矿石12以块矿、球团或其混合物形式通过至少一个进口14装入该反应器中。铁矿石下降通过反应器10,并与高温(一般为850-950℃)的还原气体逆流接触,该还原气体以本领域已公知的方式在设置于还原区18下部的点16通入反应器,由位于该还原区上部的点20由反应器排出。
在反应器10的下部有一个圆锥形部分22,它会聚成至少一个出口24,已还原的矿石或DRI通过该出口排出,在许多设备中,这个下部区22被用作DRI的冷却区,这是为了将其冷却到环境温度进行处理,这样,当其与大气相接触时就不会存在氧化问题。为了冷却DRI,冷却气流一般相对于DRI逆流循环,该气体在其下部的位置引入(以数字28表示),并在其上部的位置热排出(以数字30表示)。还原气体和冷却气体都以本领域公知的技术循环进入反应器。当希望DRI以高温排出时,不使用冷却气体回路,DRI以热态排出。
DRI以由装置26调节的速率由还原反应器排出,该装置26可以是回转阀或星形阀,例如美国专利4427135和4427136中所述的回转阀或星形阀,或者可以是美国专利3375099、2670946、4129289和4032120中所述的其它装置。
DRI32通入排料收集料斗34它由此借助于装置36以被调整的速率引入管道38,该装置36可以是回转阀(还称作星形加料器)、螺旋式给料器,或振动式给料器。
使气流40通过管道38循环,将DRI携带并气动输送至由以下例子所表明的远距离点,(1)储料仓或地下仓库42,(2)造块压力机44(在此处形成DRI块46),和/或(3)电弧炉48。具有以上所述优点的是,由压力机44出来的块46可以被装入冶金炉(在此以电弧炉48所表示),或者装入各种类型的炉子(在其中熔化和精炼金属铁),例如感应炉、碱性氧气转炉(BOF)、熔炉气化器等,或立即送往临时贮料堆47。
在一个优选的替换方案中,DRI可被输送并直接装入箭头50所指明的电弧炉。
图1中每一个被表明的替换方案都配备有DRI接收站52,包括接收料斗54,它可以通过简单地扩张流动区域的方法而用于使载气和固体颗粒分离。通过扩大管38靠近其引入料斗54的部分(从而减小了流动速度)有助于使上述颗粒与载气脱离。
载气排出接收料斗54并通入清洗和冷却塔56,在其中上述气体以本技术领域公知的方法在一个充填床58中与水接触,具有(或比较接近于)环境温度的干净气体通过出口60排出塔56。
在图2中,同样的单元用与图1中相同的数字代表。图2示出了一个特别优选的实施方案,其中空气被用作载气,它进行循环结果产生了巨大的优越性、在输送和循环管道(38和76)中作为载气初始装入的空气中的氧与DRI反应,并且在循环时,所得的载气组分很快稳定在几乎是纯氮。这种特性使气动输送操作十分经济。空气流由适宜的来源70通过管道72作为最初的充入气体供入(此后仅作少量的补充),并用压缩机74通过返回管道76和输送管道38在封闭回路中使其循环,以输送借助给料器或计量装置36引入管道38的DRI。
由收集/排料料斗34输送到接收/分离站52的DRI50然后被用于电弧炉48,以便在上述炉48中熔化或精炼,生产出所需要的钢。
因此,尽管由于DRI与空气。特别是在优选输送热DRI时存在的高温下与空气反应使得使用空气似乎是反直观的,然而通过循环载体空气,它的较少量的有限氧含量很快被消耗,导致了几乎是纯氮的载气。虽然伴随有在塔56中的洗气和冷却(为保护压缩机74所必需的),但是循环能在较高的温度下完成,从而还使另一个热损失源变为最小。此外,分离出来的还是热的循环载气的热含量较少,其中之一是因为在高温下一定质量的气体具有较大的体积,所以只需要较少的气体来输送—定质量的DRI。另外,压缩机的工作也使得能够对循气体再加热。
在图3的替换实施方案中,来自气源80的还原气体(例如通过用蒸汽催化转换天然气而制备),通过管道82引入还原回路86,该回路包括反应器10的还原区18、气体冷却器84、压缩机88、CO2吸收器94和气体加热器98。离开压缩机88的还原气体中有一部分通过管道92被供入管道38以用作由给料器38引出的DRI的载气。在料斗54与DRI分离之后,还原气体在气体冷却器56中被冷却和清洗通过管道90被循环进入压缩机88。
DRI通过调节装置36由料斗34引入管道38,并在料斗54中气体分离之后通入配备有密封阀132和134的闭锁料斗130以便由输送系统排出DRI而不使还原气体与大气接触。该阀门系统参看美国专利3710808和4498498。
图4示出了本发明的另一实施方案,其中载气就是在还原反应器下部使用的冷却气的一部分,它一般也是还原气体或天然气。更特别的是,通过回路(包括反应器的冷却区、气体冷却器100、管道99和压缩机96)循环的冷却气体的一部分借助管道92被引入管道38用作DRI的载气。该系统其它组成部分的操作与参照前述各附图时的叙述相同。
图5示出了本发明的另一实施方案,其中通过用空气燃烧天然气或任何其它适宜燃料产生载气。来自适宜气源110的天然气流通过管道112引入气体发生器118,在其中它与来自气源114的空气进行燃烧,所述空气是通过管道116引入发生器118的。
在发生器118中的燃烧消耗了空气中的氧气,形成主要由氮和二氧化碳组成的载气,该载气通过管道120喷射进输送管道38。任选地,由洗涤器56排出的载气被循环进气体发生器118或直接引入喷射管120,从而降低了空气和补偿燃料的消耗。
图6示出了本发明的另一实施方案,其中用于气动输送的载气是天然气,它由在高压下获得的适宜气源122通过供气管120通入管道38。以受控制的速率由还原反应器中排出DRI的调节和称量装置26直接将DRI供入管道38并在其中输送(因而省去了中间收集仓34和排料装置36)。这种省去料罐34和排料装置36也可在其它图示的实施方案中做出。计量装置26可以是回转阀或星形加料器,或者是螺旋或振动型的装置,如同参照前面各附图所描述的那样。
一旦在料罐54中与DRI分离,天然气在塔56中清洗,并通过返回管90供入加热器98和转化器140的烧嘴。在转化器140中,使天然气与由气源123供入上述转化器的蒸汽以该技术领域公知的方法反应。在转化器140中产生的还原气通过管82喷射进还原气体回路86,以便在反应器10中生产DRI。按照1985年7月9日授权的美国专利No.4528030,可以省去具有其灵敏催化剂管的外部转化器,而来自气源123(或者甚至是90)的天然气和蒸汽可直接供入还原回路86。
实施例1
36吨高温DRI,在试验设备中由排料仓通过由T形接头连接的4吋(101.6mm)直径管的连续行程被气动输送。该行程是2米水平、6米垂直、71米水平和1米垂直,继而是水平直角转向,然后进一步的行程是13米水平,13米垂直,最后进人11米6吋(152mm)直径的垂直管。
操作条件是:
气体 空气
进口压力 保持1.8kg/cm2(1.764×105Pa)
流量 80磅摩尔/小时(36.32kgmol/小时)
温度 30℃
进口气体速度 20米/秒
固体物料 DRI球团
温度 650℃
输送速率 20吨/小时
筛分分析尺寸(毫米) 初始重量组成(%) 最终重量组成(%)12.7 30 149.53 32 276.35 18 273.18 13 23<3.18 7 9
下列数据取自出口点:
温度 550℃
压力降 1.8kg/cm2(1.76×105Pa)
压力 大气压(9.8×104Pa)
功率 5千瓦/吨
固气比(质量比) 19
实施例2
重复实施例1的试验,但36吨DRI是处于室温下。
操作条件是:
气体 空气
进口压力 保持1.97kg/cm2(1.93×105Pa)
流量 165磅摩尔/小时(74.91kg mol/小时)
温度 30℃
进口气体速度 20米/秒
固体物料 DRI球团
温度 35℃
输送速率 20吨/小时
筛分分析尺寸(毫米) 初始重量组成(%) 最终重量组成(%)
12.7 61 25
9.53 28 51
6.35 8 16
3.18 3 7<3.18 0 1
下列数据来自出口点:
温度 550℃
压力降 1.8kg/cm2(1.76×105Pa)
压力 大气压(9.8×104Pa)
功率 10千瓦/吨
固气比(质量) 15
如果将“细粉”定义为小于1/8英寸(3.18mm)的物料,那么气动输送易碎DRI时,细粉含量出人意外地仅增加约1或2%。
应当指出,由于在实施例2中的环境温度条件下空气重量比实施例中要大,所以输送冷DRI所需功率是同样数量热DRI所需功率的两倍。
该试验设备可在约45分钟内排空约36吨DRI,并将DRI输送200米。
本文中所述类型的载气可以在排出冷DRI的实施方案中使用,也可在排出热DRI的实施方案中使用。DRI可以用或不用中间排料仓引入输送管道。
实际上,从经济等方面的因素考虑,待输送颗粒尺寸的上限应是大约7.62厘米(并且最好是不大于输送管直径的1/3)。通常DRI球团主要是3.18毫米以上至19.1毫米,并且DRI块最大为25.4至38.1毫米。实际的长度为200-300米。因而,一般在试验设备中通过10.2-15.2厘米逐渐增大尺寸的管子由还原反应器到电弧炉的气动输送小于1分钟。这造成了输送过程中最小的热损失时间。在DRI气动输送中的能量损失(主要是压缩机的电耗)被时间、能量和残留细粉的节约所弥补。
优选较低的气体速度以便使磨损和阻塞减至最小,但应具有足够的速度以便有效地输送。例如当DRI输送能力相对于气体速度作图时,对于164米长的管径10.2厘米管子,一般DRI由移动床反应器的输送产生一条钟形曲线(由9米/秒速度时约11公吨DRI/小时到20米/秒速度时约23公吨/小时,在35米/秒时降回到11公吨/小时);从而表明载气速度的优选范围为17-25米/秒。
Claims (33)
1.一种输送海绵铁的方法,所述海绵铁中含铁颗粒的粒度不超过6.0厘米左右,而且,至少有80%的粒度大于0.5厘米,所述输送是将上述颗粒由一个出发点输送到供贮存或进一步加工处理的远点,所述方法的特征在于,
在400℃以上的温度将所述含铁颗粒导入载气的传动流中,
使最初已借助载气输送的含铁颗粒通过封闭导管流动至所述的远点,以及,
在所述远点将所述载带流体与所述颗粒进行分离。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征还在于,使所述载气以9-35米/秒的速度通过所述导管进行流通。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征还在于,使所述载气以(9.8-49)×104Pa表压的压力,通过所述导管进行流通。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征还在于,使所述载气以简称DRI的直接还原铁的质量对载气的质量之比在7-25的比例范围内,通过所述导管进行循环。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征还在于,使含铁颗粒于400℃-750℃的温度进行输送。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述含铁颗粒中至少有90%的粒度大于5毫米。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征还在于,使载气和由它输送的含铁颗粒通过其高度比所述出发点高的封闭导管中的一段向上流动。
8.根据权利要求1的所述的方法,其特征在于,所述出发点的位置比远点的位置低,而且两者之间隔开至少大约86米的距离。
9.根据权利要求1的所述的方法,其特征在于,所述颗粒是海绵铁颗粒,DRI颗粒,它们都是通过颗粒铁矿石在还原反应器中直接还原而产生的,而DRI的出发点即位于该反应器的出料点。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征还在于,使载气再循环到各个出发点。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述载气来源于空气。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述载气是天然气。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述载气是氮气。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述载气是来自反应炉的废还原气。
15.根据权利要求9所述的方法,其特征还在于,通过燃料和空气的燃烧而产生DRI载气。
16.根据权利要求9所述的方法,其特征还在于,在所述远点的治金炉内,将来自所述反应器的仍然热的DRI进行熔炼并转化成钢。
17.根据权利要求9所述的方法,其特征还在于,在所述远点的电弧炉内,将来自所述反应器的仍然热的DRI进行熔炼,并转化成钢。
18.根据权利要求9所述的方法,其特征还在于,将来自所述还原反应器的所述DRI,于600℃以上的温度排出,并在各远站将该DRI转化为团块。
19.根据权利要求9所述的方法,其特征还在于,将该DRI转移入位于各远站的贮料仓。
20.根据权利要求9所述的方法,其特征还在于,在一种移动床还原容器中生产所述DRI。
21.根据权利要求9所述的方法,其特征还在于,在一种固定床还原容器中生产所述DRI。
22.根据权利要求9所述的方法,其特征还在于,将所述DRI由反应器通过压力闭锁装置引入所述导管,该压力闭锁装置先许排出还原反应器而不使周围空气与所述反应器的内部接触。
23.根据权利要求9所述的方法,其特征还在于,将所述DRI以调整的速率,由所述还原反应器直接引入所述导管。
24.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,将所述DRI由所述反应器排出,并于450℃与700℃之间的温度将其输送至所述远站。
25.根据权利要求1-24中任何一项权利要求所述的方法,其特征在于,将在远点进行分离以后的至少一部分热的所述载气,进行冷却,净化,然后将其再回送至所述出发点。
26.一种输送海绵铁的设备,它与生产海绵铁的竖轴移动床反应器(10)的排料装置相连,用于将反应器所还原的粒度不超过6.0厘米左右,而且至少有80%的粒度大于0.5厘米的海绵铁颗粒,从反应器的排料装置输送到供贮存或进一步加工处理的远点,其特征在于,所述设备包括:
a)至少一个输送固体颗粒的气动管道输送机(38),它附设有颗粒输送料斗(154),该输送机以横向配置,远离生产该海绵铁的反应器及其支撑结构,而且它非列线的垂直于反应器及其支撑结构,因此,该支撑结构所需的高度很小,
所述气动输送管道(38)的开口与所述反应器的排料出口连通,该气动输送管道(38)是由所述开口延伸至使用的远点,
(b)所述颗粒输送料斗(54)是至少一个分离料斗,它与位于远点的所述输送管道相连接,作用是用于将经气动传输的海绵铁颗粒与载气进行分离,以及
(c)供气源(80、110、122),用于将气体送入邻近排料出口的所述输送管道(38),所述供气源的位置和结构需达到的作用是:使载气具有能够气动输送海绵铁颗粒的气量、压力和速度,将具有至少80%颗粒的粒度大于5毫米的海绵铁颗粒从所述排料出口气动地输送至所述分离料斗。
(d)用于预热所述载气的装置(118),
27.根据权利要求26所述的设备,其特征还在于,所述排料装置是气动管道输送机,而且包括有压力锁定料斗,它通过气密阀交替地与所述反应器和出口大气连通,排料装置的料斗与该反应器呈非定线的垂直,且以基本上水平交迭复盖的方式配置,因此,反应器支撑结构的高度相当于反应器的高度。
28.根据权利要求26所述的设备,其特征还在于:它还包括:
返回导管(76,90),它与分离料斗相接,以便接收已分离的载气,并使其在封闭的气动环路中反向循环至所述供气源,
所述返回导管中的净化和冷却装置(56),用于对已分离的气体进行净化和冷却,
压缩机(88),它位于净化和冷却装置之后,以便接收和推进已净化和已冷却的循环载气,以及
至少用于加热载气的装置(98),所述载气是向气源(80)供气的气体,它包括至少由所述导管循环的气体。
29.根据权利要求28所述的设备,其特征还在于,它还包括一种气源装置(80),用于提供补充的载气。
30.根据权利要求29所述的设备,其中,使所述给气装置和脱气装置外部连接于分立的还原气导管回路(86)中,所述还原回路(86)包括:净化器/冷却器(84),分立的压缩机(88),以及对所述还原气回路中气体进行加热用的装置(98),
其特征在于,
所述气源装置从分立压缩机的下游,将还原回路连接至载气压缩机的气动回路的上游,藉此,使还原回路中的所述气体作为载气的补充气用。
31.根据权利要求29所述的设备,其中,使所述给气装置和脱气装置外部连接于还原气导管回路(86)中,所述还原回路包括:净化器/冷却器(84),压缩机(88),以及对所述还原气回路中气体进行加热用的装置(98),
其特征在于,
使所述气动回路和还原回路内部互相连接,以使共用所述压缩机,从而使来自还原回路的一部分还原气可起到补充载气的作用。
32.根据权利要求29所述的设备,其中,使所述给气装置和脱气装置连接于外部的还原气导管回路(86),所述回路包括:净化器/冷却器(84),压缩机(88),以及对所述还原气回路中气体进行加热用的装置(98),
其特征在于,
使风力输送管道(92)和循环导管(86)形成载气的分立回路,以及
每一回路均各自有一独立的压缩机(88,91),以及对这种各自的载气回路中的气体进行加热用的装置。
33.根据权利要求26-32中任何一项所述的设备,其特征在于,在所述还原回路(86)中所述压缩机(88)的下游,有除去二氧化碳的装置(94),以及其中,对各自相应回路中气体进行加热用的各装置为加热器(98,118)。
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