ES2279883T3 - Suministro de materiales de carga solidos para un procedimiento de fusion directa. - Google Patents
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Abstract
Aparato para suministrar materiales sólidos de carga para un proceso de fusión directa a lanzas de inyección de sólidos (7) de una vasija de fusión directa, comprendiendo el aparato de suministro de materiales de carga: (a) una pluralidad de tuberías de suministro para conducir material que contiene hierro y material carbonoso sólido a presión, a pares de lanzas de inyección de sólidos, con una única tubería de suministro conectada a cada par de lanzas, estando dispuestas las lanzas (7) de cada par en posiciones diametralmente opuestas en la vasija, y comprendiendo cada tubería de suministro una sección de la tubería de alimentación principal (15) y dos secciones ramificadas de la tubería (17) que se extienden desde la sección de la tubería de alimentación principal (15), estando conectada cada sección de la tubería ramificada (17) a una lanza (7) de dicho par de lanzas; y (b) teniendo asociada cada tubería de suministro a la misma un conjunto para distribuir uno o varios de los materialesque contienen hierro o el material carbonoso a presión en la sección de la tubería de alimentación principal (15), comprendiendo cada conjunto una vasija a presión.
Description
Suministro de materiales de carga sólidos para
un procedimiento de fusión directa.
La presente invención se refiere a un proceso y
a un aparato para suministrar materiales sólidos de carga para un
proceso de fusión directa, a lanzas de inyección de sólidos de una
vasija de fusión directa.
En la solicitud internacional de patente
PCT/AU96/00197 (WO96/31.627) y en otras solicitudes de patente a
nombre del solicitante, se describe un conocido proceso de fusión
directa denominado generalmente proceso HIsmelt.
El siguiente comentario sobre el proceso HIsmelt
no debe ser tomado como una admisión generalizada de dominio
público.
El proceso HIsmelt comprende las etapas
siguientes:
- (a)
- formación de un baño fundido de hierro y escoria en una vasija;
- (b)
- inyección en el baño de:
- (i)
- un material de carga que contiene hierro, típicamente mineral de hierro o mineral de hierro parcialmente reducido; y
- (ii)
- un material carbonoso sólido, típicamente carbón, que actúa como un reductor del material de carga que contiene hierro y como fuente de energía; y
- (c)
- fusión de un material de carga que contiene hierro, a hierro, en el baño.
En la presente memoria se entiende que el
término "fusión" significa un proceso térmico en el que se
producen reacciones químicas que reducen el material que contiene
hierro para producir hierro fundido.
El material de carga que contiene hierro y el
material carbonoso sólido son inyectados en el baño fundido a
través de un cierto número de lanzas de inyección de sólidos que
están inclinadas con respecto a la vertical, de tal modo que se
extienden en sentido descendente y hacia el interior a través de la
pared lateral de la vasija y hacia la parte inferior de la vasija,
de tal modo que distribuyen los materiales sólidos profundamente en
el interior del baño fundido.
El proceso HIsmelt comprende asimismo gases de
la reacción de poscombustión, tales como CO y H_{2}, que son
liberados del baño hacia un espacio por encima del baño con un gas
que contiene oxígeno y transmiten al baño el calor generado por la
poscombustión para contribuir a la energía térmica requerida para
fundir un material de carga que contiene hierro.
Típicamente, el gas que contiene oxígeno es un
chorro de aire caliente, que puede estar enriquecido en oxígeno,
que se inyecta en la parte superior de la vasija a través de una
lanza de inyección de aire caliente que se extiende en sentido
descendente. Los gases de descarga resultantes de la poscombustión
de los gases de la reacción en la vasija son extraídos por la parte
superior de la vasija a través de un conducto de evacuación de
gases.
El proceso HIsmelt permite producir grandes
cantidades de hierro fundido mediante fusión directa en una única
vasija compacta.
No obstante, para conseguir esto, es necesario
suministrar grandes cantidades de materiales de carga sólidos,
especialmente material de carga que contiene hierro, material
carbonoso y fundentes a las lanzas de inyección de sólidos.
El suministro de materiales de carga sólidos
debe continuar durante toda la campaña de fusión, que deseablemente,
dura 12 meses como mínimo.
Además, durante el transcurso de una campaña de
fusión debe ser posible variar el suministro de materiales sólidos
de carga para adaptarse a las diferentes condiciones de
funcionamiento, comprendiendo perturbaciones inesperadas del
procedimiento en las diferentes etapas de una campaña de fusión.
Birk et al. ("Video monitoring of
pulverized coal injection in the blast furnace", archivos de la
conferencia de la IEEE del año 2001, Conferencia de Aplicaciones en
la Industria, IEEE, US, vol. 1 de 4, conf. 36, 30 de setiembre de
2001, páginas 1.354-1.358, ISBN:
0-7803-7114-3), dan
a conocer la alimentación de vasijas mediante polvo de carbón a
través de un chorro principal, dividiendo el chorro en chorros
parciales e inyectando los chorros individuales del polvo de carbón
en un alto horno. No se indican los aspectos ventajosos del proceso
HIsmelt o de cualquier disposición más ventajosa de las lanzas de
inyección en un horno.
La presente invención da a conocer un proceso
efectivo y fiable y un aparato para suministrar materiales de carga
sólidos a las lanzas de inyección de sólidos durante una campaña de
fusión HIsmelt.
Según la presente invención se da a conocer un
aparato para suministrar materiales sólidos de carga para un
proceso de fusión directa a las lanzas de inyección de sólidos de
una vasija de fusión directa, comprendiendo el aparato de
suministro de materiales sólidos de carga:
- (a)
- una pluralidad de tuberías de suministro para conducir el material que contiene hierro y material carbonoso sólido bajo presión a pares de lanzas de inyección de sólidos, con una tubería de suministro que está conectada a cada par de lanzas, y estando dispuestas las lanzas de cada par en posiciones diametralmente opuestas en la vasija, comprendiendo cada tubería de suministro una sección de la tubería de alimentación principal y dos secciones de tuberías ramificadas que se extienden desde la sección de la tubería de alimentación principal, estando conectada cada sección de las tuberías ramificadas a una lanza de dicho par de lanzas; y
- (b)
- disponiendo cada tubería de suministro asociada a la misma de un conjunto para la distribución de uno o varios materiales que contienen hierro o material carbonoso bajo presión en la sección de la tubería de alimentación principal, comprendiendo cada conjunto una vasija a presión.
El término "material que contiene hierro"
comprende mineral de hierro, mineral de hierro parcialmente reducido
y residuos que contienen hierro producidos en plantas de
fabricación de acero.
El término "material carbonoso" comprende
carbón y menudos de coque.
Preferentemente, el conjunto de distribución del
material que contiene hierro comprende una vasija a presión que
contiene material que contiene hierro.
Preferentemente, cada conjunto de distribución
del material que contiene hierro comprende unos medios para
controlar el caudal del material que contiene hierro en la tubería
de suministro.
Preferentemente, cada conjunto de distribución
del material que contiene hierro comprende unos medios para
suministrar un gas portador para transportar material que contiene
hierro bajo presión, por el interior de la tubería de
suministro.
Preferentemente, el conjunto de distribución del
material carbonoso comprende una vasija a presión que contiene
material carbonoso.
Preferentemente, cada conjunto de distribución
de material carbonoso comprende unos medios para controlar el
caudal de material carbonoso en la tubería de suministro.
Preferentemente, cada conjunto de distribución
del material carbonoso comprende unos medios para suministrar un
gas portador para transportar el material carbonoso bajo presión por
el interior de la tubería de suministro.
Preferentemente, el aparato comprende una
pluralidad de conjuntos para distribuir fundente bajo presión a las
secciones de la tubería de alimentación principal de las tuberías de
suministro.
Preferentemente, cada conjunto de distribución
de fundente comprende una vasija a presión para el fundente.
Preferentemente, cada conjunto de distribución
del fundente comprende unos medios para controlar el caudal del
fundente en la tubería de suministro.
Preferentemente, cada conjunto de distribución
del fundente comprende unos medios para suministrar un gas portador
para transportar el fundente a presión por el interior de la tubería
de suministro.
Preferentemente, los conjuntos de distribución
están conectados a las secciones de la tubería de alimentación
principal de las tuberías de suministro en diferentes posiciones de
conexión a lo largo de las secciones de la tubería principal de
alimentación.
Preferentemente, las conexiones de los conjuntos
de distribución del material carbonoso a las secciones de la
tubería de alimentación principal están corriente arriba de las
conexiones de los conjuntos de distribución del material que
contiene hierro a las secciones de la tubería principal de
alimentación.
Preferentemente, las conexiones de los conjuntos
de distribución del fundente a las secciones de la tubería de
alimentación principal son intermedias a las conexiones de los
conjuntos de distribución del material carbonoso y de los conjuntos
de distribución del material que contiene hierro y las secciones de
la tubería principal de alimentación.
Preferentemente, cada ramificación de las
secciones de la tubería presenta sustancialmente la misma
configuración, es decir, secciones rectas y curvas, y
diámetro(s) de los tubos en las secciones de las
ramificaciones de la tubería.
Preferentemente, la tubería de suministro
comprende solamente dos secciones ramificadas de la tubería.
Con esta disposición, las secciones ramificadas
de la tubería están conectadas preferentemente a un par de lanzas
dispuestas en posiciones diametralmente opuestas en la vasija.
Preferentemente, cada sección ramificada de la
tubería comprende una sección recta que está conectada a la lanza
de inyección de sólidos y la longitud de la sección recta es por lo
menos 10 veces el diámetro de la sección recta.
Preferentemente, el aparato comprende unos
medios para detectar y eliminar bloqueos en las tuberías de
suministro.
Preferentemente, el aparato para detectar y
desbloquear comprende una pluralidad de conjuntos para presurizar o
purgar de manera selectiva las tuberías de suministro en una serie
de posiciones a lo largo de la longitud de las tuberías de
suministro.
Preferentemente, el aparato comprende una
pluralidad de las tuberías de suministro descritas anteriormente,
estando conectadas las secciones de las ramificaciones de la tubería
de cada tubería de suministro a las lanzas de inyección de sólidos,
y con conjuntos separados de distribución para el material que
contiene hierro y el material carbonoso y estando conectado el
fundente de manera opcional a cada tubería de suministro.
Con esta disposición, si se produce un bloqueo u
otro tipo de interrupción del suministro de los materiales de carga
en una o varias de las tuberías de suministro, todavía es posible
continuar suministrando materiales de carga a la vasija a través de
la tubería o tuberías de suministro que permanecen en funcionamiento
y que no están afectadas, y a las lanzas de inyección de sólidos
conectadas a la tubería o tuberías de suministro.
Según la presente invención se da a conocer
asimismo un proceso para suministrar materiales sólidos de carga
para un proceso de fusión directa a las lanzas de inyección de
sólidos de una vasija de fusión directa, cuyo proceso comprende las
etapas de:
- (a)
- suministrar materiales sólidos de carga y gas portador a pares de lanzas de inyección de sólidos a través de una pluralidad de tuberías de suministro, estando conectada una tubería de suministro a cada par de lanzas de inyección de sólidos y estando dispuestas las lanzas de cada par en posiciones diametralmente opuestas en la vasija, y disponiendo cada tubería de suministro de una sección de una tubería de alimentación principal y dos secciones de tubería ramificadas que se extienden desde la sección de la tubería principal de alimentación, estando conectada cada sección ramificada de la tubería a una lanza de dicho par de lanzas; y
- (b)
- distribuir uno o más de los materiales que contienen hierro y del material carbonoso a presión a la sección de la tubería de alimentación principal desde un conjunto de distribución que comprende una vasija a presión.
Preferentemente el proceso comprende mantener el
mismo caudal másico de materiales sólidos de carga en cada
lanza.
Preferentemente, los materiales sólidos de carga
comprenden uno o varios de los materiales que contienen hierro,
material carbonoso, y fundente.
Preferentemente, el material que contiene hierro
es sustancialmente material fino de un diámetro inferior a 6
mm.
Preferentemente, el material carbonoso es
sustancialmente material fino de un diámetro inferior a 3 mm.
Preferentemente, el gas portador es
nitrógeno.
Preferentemente, el proceso comprende el
suministro de materiales sólidos de carga y de gas portador en la
sección de la tubería de alimentación principal a través de
conjuntos separados de distribución para cada material de
carga.
carga.
Preferentemente, el proceso comprende mantener
una altura de presión por lo menos de 250 Pa en el extremo del
conjunto de distribución de la sección de la tubería de alimentación
principal de la tubería de suministro.
Preferentemente, el proceso comprende el
mantener una altura de presión por lo menos de 300 Pa en el extremo
del conjunto de distribución de la sección de la tubería de
alimentación principal de la tubería de suministro.
Preferentemente, el proceso comprende el
suministro de materiales sólidos de carga y de gas portador en la
tubería de suministro con una proporción de sólidos: gas, por lo
menos, de 10 kg de sólidos por Nm^{3} de gas.
Preferentemente, el proceso comprende el
suministro de los siguientes materiales de carga en la tubería de
suministro a las siguientes velocidades mínimas.
Según la presente invención se da a conocer
asimismo un aparato de fusión directa que comprende el aparato de
suministro de materiales de carga descrito anteriormente.
Según la presente invención se da a conocer
asimismo un proceso de fusión directa que comprende el proceso
descrito anteriormente para el suministro de materiales sólidos de
carga.
Además, la presente invención se describe a modo
de ejemplo haciendo referencia a los dibujos adjuntos en los
que:
la Figura 1 ilustra en forma de diagrama una
forma de realización preferente del aparato de suministro de
materiales de carga según la presente invención;
la Figura 2 ilustra en detalle en forma de
diagrama una unidad del aparato de suministro de materiales de
carga que aparece en la Figura 1; y
la Figura 3 es una vista lateral en alzado de
una forma de realización preferente de una curva de la tubería de
suministro del aparato de suministro de materiales de carga que
aparece en las Figuras 1 y 2.
La Figura 1 ilustra un aparato de suministro de
material de carga para suministrar materiales de carga sólidos,
concretamente carbón, fundente y mineral de hierro, y gas portador a
8 lanzas de inyección de sólidos 7, que se extienden a través de la
pared lateral 5 de una vasija de fusión directa SRV en sentido
descendente y hacia el interior de la vasija.
La vasija de fusión directa SRV puede ser
cualquier vasija adecuada para realizar un proceso de fusión directa
tal como el proceso HIsmelt descrito anteriormente.
La solicitud de patente australiana 27990/01 en
nombre del solicitante comprende una descripción de la construcción
general de una vasija HIsmelt, y en la presente memoria se incorpora
como referencia su exposición en la solicitud de patente
australiana.
En términos básicos la vasija HIsmelt descrita
en la solicitud de patente australiana 27990/01 presenta: una
solera que comprende una base y unos lados formados de ladrillos
refractarios; unas paredes laterales que forman un cuerpo
generalmente cilíndrico que se extiende en sentido ascendente desde
los lados de la solera y comprende una sección superior del cuerpo
y una sección inferior del cuerpo; un techo, una salida para los
gases de descarga; una antesolera para la descarga del metal fundido
de manera continua; y un orificio de colada para la descarga de
escoria fundida.
En su utilización, la vasija contiene un baño
fundido de hierro y escoria que comprende una capa de metal fundido
y una capa de escoria fundida sobre la capa de metal.
La vasija dispone de una lanza de inyección que
se extiende en sentido descendente para suministrar un chorro de
aire caliente a una parte superior de la vasija, y ocho lanzas de
inyección de sólidos, identificadas mediante el número 7 en las
figuras, que se extienden eh sentido descendente y hacia el interior
a través de las paredes laterales y hacia la capa de escoria, para
inyectar mineral de hierro, material carbonoso sólido y fundentes
arrastrados por un gas portador deficitario en oxígeno hacia la capa
de metal.
La lanza de inyección de gas recibe un caudal de
aire caliente enriquecido en oxígeno a través de un conducto de
suministro de gas caliente que se extiende desde una estación de
suministro de gas caliente situada a una cierta distancia de la
vasija de reducción.
La posición de las lanzas de inyección de
sólidos 7 está seleccionada de tal modo que sus extremos de salida
están situados encima de la superficie de la capa de metal durante
el funcionamiento del proceso. Esta posición de las lanzas reduce
el riesgo de daños debidos al contacto con el metal fundido y hace
posible asimismo refrigerar las lanzas mediante una refrigeración
forzada interna con agua sin un riesgo considerable de que el agua
entre en contacto con el metal fundido en la vasija.
El aparato de suministro de los materiales de
carga está dispuesto para suministrar carbón, fundente y mineral de
hierro a los pares de lanzas de inyección de sólidos 7
diametralmente opuestas.
El aparato de suministro de materiales de carga
comprende para cada par de lanzas de inyección de sólidos 7:
- (a)
- una serie de conjuntos de distribución del material de carga, es decir, un conjunto de distribución de carbón, un conjunto de distribución de fundente y un conjunto de distribución de mineral de hierro, y
- (b)
- una tubería de suministro, identificada en su totalidad mediante la letra L, que conduce los materiales de carga hasta las lanzas 7.
Más particularmente, existe una línea separada
de suministro de carbón, fundente y mineral de hierro para cada uno
de los 4 pares de lanzas 7. En otras palabras, el aparato comprende
4 unidades independientes de suministro de materiales de carga para
suministrar los materiales de carga a las lanzas 7. En consecuencia,
el aparato garantiza un elevado nivel de fiabilidad para el proceso
de fusión directa.
Específicamente, si una o varias de las unidades
no estuvieran operativas, la unidad o unidades restantes pueden
continuar suministrando cada uno de los materiales de carga, de
manera opcional con caudales incrementados para compensar la
reducción en el suministro de materiales de carga a través de la
unidad o unidades no operativas.
Los conjuntos de distribución de materiales de
carga comprenden unas vasijas a presión 9, 11, 13 que están
realizadas para distribuir los materiales sólidos de carga
respectivos con un gas portador, típicamente nitrógeno, en las
tuberías de suministro L.
Por lo que respecta a la Figura 2, el gas
portador es suministrado bajo presión a las vasijas de distribución
9, 11, 13 a través de las tuberías de suministro de gas 39.
Adicionalmente, los conjuntos de distribución
del material de carga comprenden unas válvulas 41 que controlan el
caudal de gas descargado desde las vasijas de distribución 9, 11, 13
en el interior de las tuberías de suministro L.
Adicionalmente, los conjuntos de distribución
del material de carga comprenden tolvas cerradas (no representadas)
para suministrar los materiales de carga respectivos a las vasijas
de distribución 9, 11, 13 y unos depósitos de almacenamiento a
granel (no representados) para suministrar los materiales de carga a
las tolvas cerradas.
Las tuberías de suministro L disponen de un
revestimiento resistente a la abrasión seleccionado para resistir
una campaña de fusión directa, típicamente de 12 meses.
Para reducir al mínimo los costes de
funcionamiento y de realización, resulta ventajoso que las tuberías
de suministro L presenten la menor longitud posible.
Cada tubería de suministro L comprende una única
tubería de alimentación principal 15, conectada a las vasijas de
distribución 9, 11, 13, una unión 19 conectada al extremo de la
tubería de alimentación 15 situado corriente abajo, y un par de
tuberías ramificadas 17 que se extienden desde la unión 19 y están
conectadas a las lanzas 7. Una ramificación 17 de la tubería está
conectada a una de las lanzas 7 y la otra tubería ramificada 7 está
conectada a otra de las lanzas 7.
Las vasijas de distribución 9, 11, 13 están
conectadas separadamente a cada una de las tuberías de alimentación
15, estando conectada la vasija de distribución de carbón 9
corriente arriba de las otras vasijas 11, 13, y las vasijas de
distribución de fundente 11 están conectadas corriente arriba de los
dispositivos de distribución de mineral de hierro 13.
Las vasijas de distribución de carbón 9 están
conectadas corriente arriba de las demás vasijas 11, 13 porque las
propiedades naturales del carbón contribuyen a facilitar la
conducción de los materiales sólidos de carga en las tuberías de
suministro L.
Las uniones 19 pueden ser de cualquier tipo
adecuado de separador de la carga. Una unión adecuada es una caja
de separación Clyde.
En su utilización, uno o varios del carbón, el
fundente y el mineral de hierro son suministrados a presión con un
gas portador desde las vasijas respectivas 9, 11, 13 a las tuberías
de alimentación 15 y son conducidos a través de las tuberías de
alimentación 15 y las tuberías ramificadas 17 a las lanzas de
inyección de sólidos 7.
La disposición es tal que, dependiendo de los
requisitos del proceso, en cualquier momento solamente uno de los
materiales de carga, o una mezcla de dos de los materiales de carga,
o una mezcla de los 3 materiales de carga, son transportados a
través de las líneas de alimentación 15 y de las tuberías
ramificadas 17 hasta las lanzas de inyección de sólidos 7.
Cada par de tuberías ramificadas 17 determinado
está construido de tal modo que presente la misma configuración de
secciones rectas y curvas y de diámetros de tubería, de tal modo que
presenten sustancialmente la misma resistencia al caudal de la masa
de materiales de carga a través de cada una de las tuberías
ramificadas 17, desde las uniones 19 hasta las lanzas 17.
En la disposición representada en las Figuras,
cada tubería ramificada 17 comprende una primera sección recta 21,
una primera curva en T 23, una segunda sección recta 25, una segunda
curva en T 27 y una tercera sección recta 29.
Haciendo referencia a la Figura 3, las curvas en
T 23, 27 son curvas en T a 90 grados expansionadas, que comprenden
secciones con un extremo ciego 31 a las que puede accederse a través
de una abertura 33.
Las tuberías ramificadas 17 están construidas de
tal modo que la longitud de las terceras secciones rectas 29, es
decir las secciones que están conectadas a las lanzas 7, son de tubo
de un diámetro no inferior a 10. Esto garantiza que la parte de
mayor desgaste de las tuberías ramificadas 17, que típicamente es de
tubos del diámetro 2-7, corriente abajo de las
segundas curvas en T 27, quede exterior a las lanzas de inyección
de sólidos 7.
Según los trabajos experimentales realizados por
el solicitante, los parámetros operativos preferentes son los
siguientes:
| ** | Este es el máximo operativo normal. Son posibles variaciones a corto plazo (< 1 hora) con respecto a |
| estos valores. |
En términos generales, el objetivo de la
selección de los parámetros operativos es trabajar con una velocidad
del gas tan baja como sea posible, para reducir los volúmenes de
gas portador y de desgaste del revestimiento, teniendo presente que
cuando disminuye la velocidad aumenta el riesgo de bloqueos en la
tubería.
Asimismo, el aparato comprende unos medios para
detectar y desbloquear los bloqueos en las tuberías de suministro
L.
Haciendo referencia a la Figura 2, los unos
medios de bloqueo/desbloqueo comprenden unos equipos de medición de
la presión PT en cada una de las vasijas de distribución 9, 11, 13,
las tuberías de alimentación 15 y las tuberías ramificadas 17. Los
unos medios de bloqueo/desbloqueo comprenden asimismo un sistema de
proceso de datos (no representado) para procesar las presiones
medidas y determinar las diferencias de presión y, más
particularmente, si las diferencias de presión no están comprendidos
entre los límites prescritos, indicando de este modo un bloqueo de
la tubería.
Haciendo una referencia adicional a la Figura 2,
los unos medios de detección/desbloqueo comprenden asimismo los
conjuntos 51 para presurizar/purgar las tuberías de suministro L en
un cierto número de puntos a lo largo de la longitud de las
tuberías de suministro L para desbloquear los bloqueos de las
tuberías.
En su utilización, cuando se detecta un bloqueo
en una tubería de suministro L, se cierran las válvulas 43 para
impedir seguir suministrando materiales de carga a una tubería de
suministro L bloqueada, y se presuriza el conjunto de tuberías a
ambos lados del bloqueo mediante el suministro de gas a través de
los puntos de presurización/purgado 51 y a continuación se purga
rápidamente un lado del bloqueo a la atmósfera. El solicitante
asegura que esta técnica constituye un medio efectivo para eliminar
los bloqueos de las tuberías.
Pueden introducirse muchas modificaciones en la
forma de realización preferida de la presente invención descrita
anteriormente sin apartarse por ello del alcance de la presente
invención.
A este respecto, se entiende que los unos medios
de control asociados a las vasijas de distribución 9, 11, 13 pueden
ser un sistema mecánico de alimentación o un sistema de presión que
utilice la diferencia de presión o cualquier combinación de los
mismos.
Claims (27)
1. Aparato para suministrar materiales
sólidos de carga para un proceso de fusión directa a lanzas de
inyección de sólidos (7) de una vasija de fusión directa,
comprendiendo el aparato de suministro de materiales de carga:
- (a)
- una pluralidad de tuberías de suministro para conducir material que contiene hierro y material carbonoso sólido a presión, a pares de lanzas de inyección de sólidos, con una única tubería de suministro conectada a cada par de lanzas, estando dispuestas las lanzas (7) de cada par en posiciones diametralmente opuestas en la vasija, y comprendiendo cada tubería de suministro una sección de la tubería de alimentación principal (15) y dos secciones ramificadas de la tubería (17) que se extienden desde la sección de la tubería de alimentación principal (15), estando conectada cada sección de la tubería ramificada (17) a una lanza (7) de dicho par de lanzas; y
- (b)
- teniendo asociada cada tubería de suministro a la misma un conjunto para distribuir uno o varios de los materiales que contienen hierro o el material carbonoso a presión en la sección de la tubería de alimentación principal (15), comprendiendo cada conjunto una vasija a presión.
2. Aparato de suministro según la
reivindicación 1, en el que cada conjunto de distribución del
material que contiene hierro comprende unos medios para controlar
el caudal del material que contiene hierro a la tubería de
suministro.
3. Aparato de suministro según la
reivindicación 1, en el que cada conjunto de distribución del
material que contiene hierro, comprende unos medios para
suministrar el gas portador para transportar el material que
contiene hierro bajo presión a la tubería de suministro.
4. Aparato de suministro según la
reivindicación 1, en el que cada conjunto de distribución de
material carbonoso comprende unos medios para controlar el caudal
del material carbonoso a la tubería de suministro.
5. Aparato de suministro según la
reivindicación 1, en el que cada conjunto de distribución de
material carbonoso comprende unos medios para suministrar gas
portador para transportar material carbonoso bajo presión a la
tubería de suministro.
6. Aparato de suministro según la
reivindicación 1, que comprende asimismo una pluralidad de conjuntos
para distribuir fundente bajo presión a las secciones de la tubería
de alimentación principal de las tuberías de suministro.
7. Aparato de suministro según la
reivindicación 6, en el que cada conjunto de distribución de
fundente comprende una vasija a presión para el fundente (11).
8. Aparato de suministro según la
reivindicación 6, en el que cada conjunto de distribución de
fundente comprende unos medios para controlar el caudal de fundente
a la tubería de suministro.
9. Aparato de suministro según la
reivindicación 6, en el que cada conjunto de distribución de
fundente comprende unos medios para suministrar gas portador para
transportar fundente bajo presión a la tubería de suministro.
10. Aparato de suministro según la
reivindicación 1, en el que los conjuntos de distribución están
conectados a las secciones de la tubería de alimentación principal
(15) de las tuberías de suministro en diferentes posiciones de
conexión a lo largo de las secciones de la tubería de alimentación
principal (15).
11. Aparato de suministro según la
reivindicación 10, en el que las conexiones de los conjuntos de
distribución de material carbonoso a las secciones de la tubería de
alimentación principal (15) están corriente arriba de las
conexiones de los conjuntos de distribución del material que
contiene hierro a las secciones de la tubería de alimentación
principal (15).
12. Aparato de suministro según la
reivindicación 6, en el que las conexiones de los conjuntos de
distribución de fundente a las secciones de la tubería de
alimentación principal (15) están dispuestas en posición intermedia
entre las conexiones de los conjuntos de distribución del material
carbonoso y los conjuntos de distribución del material que contiene
hierro y las secciones de la tubería de alimentación principal
(15).
13. Aparato de suministro según la
reivindicación 1, en el que cada sección de tubería ramificada (17)
presenta sustancialmente la misma configuración.
14. Aparato de suministro según la
reivindicación 1, en el que cada sección de tubería ramificada (17)
comprende una sección recta (29) que está conectada a dicha lanza
(7), y la longitud de la sección recta (29) es por lo menos diez
veces el diámetro de la sección recta (29).
15. Aparato de suministro según la
reivindicación 1, que comprende asimismo unos medios para detectar y
desbloquear bloqueos en las tuberías de suministro.
16. Aparato de suministro según la
reivindicación 15, en el que el aparato para detectar/desbloquear
comprende una pluralidad de conjuntos para presurizar o purgar de
manera selectiva las tuberías de suministro en una serie de
ubicaciones a lo largo de la longitud de las tuberías de
suministro.
17. Procedimiento para suministrar materiales
sólidos de carga para un proceso de fusión directa a lanzas de
inyección de sólidos (7) de una vasija de fusión directa, cuyo
proceso comprende las etapas siguientes:
- (a)
- suministrar materiales sólidos de carga y gas portador a pares de lanzas de inyección de sólidos (7) a través de una pluralidad de tuberías de suministro, estando conectada una tubería de suministro a cada par de lanzas de inyección de sólidos, y estando dispuestas las lanzas (7) de cada par en posiciones diametralmente opuestas en la vasija, y presentando cada tubería de suministro una sección de la tubería de alimentación principal (15) y dos secciones ramificadas de la tubería (17) que se extienden desde la sección principal de la tubería de alimentación principal (15), estando conectada cada sección de tubería ramificada (17) a una lanza (7) de dicho par de lanzas; y
- (b)
- distribuir uno o varios de los materiales que contienen hierro o material carbonoso a presión en la sección de la tubería de alimentación principal de un conjunto de distribución que comprende una vasija a presión.
18. Procedimiento según la reivindicación 17,
que comprende mantener el mismo caudal másico de materiales sólidos
de carga a cada lanza.
19. Procedimiento según la reivindicación 17 ó
18, en el que los materiales sólidos de carga comprenden uno o
varios de los materiales que contienen hierro, material carbonoso y
fundente.
20. Procedimiento según la reivindicación 19,
en el que el material que contiene hierro es sustancialmente
material fino inferior a 6 mm en diámetro.
21. Procedimiento según la reivindicación 19 ó
20, en el que el material que contiene hierro es sustancialmente
material fino inferior a un diámetro de 3 mm.
22. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 17 a 21, que comprende el suministro de materiales
de carga sólidos y de gas portador a la sección principal de la
tubería de alimentación a través de unos conjuntos separados de
distribución para cada material de carga.
23. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 17 a 22, que comprende el mantenimiento de una
altura de presión por lo menos de 250 Pa en el extremo del conjunto
de distribución de la sección de la tubería de alimentación
principal de la tubería de suministro.
24. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 17 a 23, que comprende el suministro de materiales
de carga sólidos y de gas portador en la tubería de suministro, con
una proporción de sólidos: gases por lo menos de 10 kg de sólidos
por Nm^{3} de gas.
25. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 17 a 24, que comprende el suministro de los
siguientes materiales de carga en la tubería de suministro a las
velocidades mínimas siguientes:
26. Aparato de fusión directa que comprende el
aparato de suministro de materiales de carga según cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 16.
27. Procedimiento de fusión directa que
comprende el procedimiento para el suministro de materiales de carga
sólidos según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 25.
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