KR20040077964A - 선철 및/또는 선철 중간 제품의 제조 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선철 및/또는 선철 중간 제품을 제조하는 장치 및 방법에 관한 것이며, 이에 따라 특히 적어도 부분적으로 환원 작용을 하는 작동 가스가 용융 유닛(1) 내에서 생성되는 동안 금속을 함유하는 공급 재료는 용융 유닛(1) 내에서 용융되고, 생성된 작동 가스는 배기된다. 배기된 작동 가스는 선택적으로 정화를 거친 후에 특히 미립자 형태의 적어도 부분적으로 환원된 금속 함유 재료의 바람직한 공기 수송을 적어도 부분적으로 수행하기 위한 특히 전달 가스로서 사용된다.
Description
금속 및/또는 1차 금속 제품을 제조하는 광범위한 방법 및 설비가 종래 기술로부터 공지되어 있다. 소정의 이러한 방법에서는, 모든 존재하는 방법 관련 자원의 최적의 이용, 예를 들어 발생되는 폐기열의 이용에 집중한다. 과거에 종종 소홀히 되었던 이들 자원의 이용으로 인해 설치된 시스템이 고객에게 보다 경제적이다.
본 발명은 금속 및/또는 1차 금속 제품, 특히 선철 및/또는 1차 선철 제품을 제조하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이며, 금속을 함유하는 장입 재료가 용융 유닛 내에서 용융되고, 작동 가스, 특히 적어도 부분적으로 환원 작용을 하는 가스가 용융 유닛 내에 추가적으로 형성되고, 그리고 형성된 작동 가스가 추출된다.
도 1은 금속 및/또는 1차 금속 제품을 제조하는 방법 및 장치를 도시한다.
본 발명의 목적은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 방법 및 청구항 제 8 항의 전제부에 따른 장치를 개발하여 이러한 형태의 방법 및 장치가 종래 기술 보다 경제적이고 보다 많은 자원을 보존하게 작동될 수 있게 하고자 하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 제 1 항의 특징부에 따른 방법과 청구항제 8 항의 특징부에 따른 장치에 의해 달성된다.
추출된 작동 가스가 적절한 경우 세정 후에 특히 캐리어 가스로서 적어도 부분적으로- 바람직하게 기압식으로- 특히 미립자 형태의 적어도 부분적으로 환원된 금속 함유 재료를 전송하기 위해 이용된다는 사실 때문에, 용융 유닛에서 생성된 작동 가스는 특히 효과적으로 이용된다. 이는 용융 유닛의 작동 및/또는 전체적으로 금속 야금학적 설비의 경제성을 개선시킨다.
적어도 부분적으로 환원된 재료를 직접 이송 또는 전송하기 위해 용융 공정 중에 생성된 가스를 이용하는 것은 종래기술에서 공지되어 있지 않다.
종래기술에서, 예를 들면 금속 야금학적 설비에서 재료를 전송하기 위해 벨트 컨베이어 또는 공기 컨베이어 라인이 사용된다. 공기 수송은 미립 광석(fine ores)을 수송하는데 특히 바람직하다. 그러나 종래기술로부터 공지된 미립 광석의 공기 수송을 위한 설비는 고가이고, 복잡하며 결함에 취약하다.
작동 가스를 발생시키는 용융 유닛은 공보 WO 97/04136 A1으로부터 당업자에게 공지되어 있다. 여기서, 이러한 작동 가스는 처리 반응로, 예를 들어 고로에 직접 유입되어 왔다. 미립자 형태의 재료를 이송하기 위해 별도의 복잡한 구조의 공기 설비가 요구된다.
본 발명에 따른 방법의 일 실시예에 따라, 본 발명은 적어도 부분적으로 직접 환원된 고온(적어도 대기 온도 이상의 온도)의 재료를 전송하기에 특히 적절하다. 본 발명의 다양한 실시예에 따라, 이러한 재료의 온도는 100℃ 또는 200℃ 이상, 바람직하게 300℃ 이상, 특히 바람직하게 400℃ 또는 500℃ 이상이다.
본 발명에 따른 방법의 일 실시예에 따라, 전송 중에 작동 가스는 재료 주위로 유동하고, 전송이 완료된 후에, 재료는 작동 가스로부터 다시 분리된다.
본 발명에 따른 방법의 일 실시예에 따라, 작동 가스는 특히 재료로부터 분리된 후에 바람직하게 고체를 적어도 부분적으로 환원 및/또는 예열하기 위해 처리 유닛 내로 유입된다.
본 발명에 따른 방법의 일 실시예에 따라, 특히 미립자 형태이고 금속을 함유하는 장입된 재료를 처리하기 위해, 특히 적어도 부분적으로 환원 및/또는 예열하기 위한 처리 반응로가 작동되고, 처리 반응로로부터 배출되는 처리된 장입 재료는 바람직하게 공기 전송에 의해 용융 유닛 및/또는 처리된 장입 재료의 또다른 처리를 위한 또다른 유닛 내로 이송된다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예에 따라, 처리 반응로는 미국 특허 제 5,961,690 A1호로부터 공지된, 미립자 형태의 고체를 환원시키기 위한 환원로, 특히 유동층 반응로이다.
본 발명에 따른 방법의 일 실시예에 따라, 장입 재료는 처리 반응로에서 처리된 후에, 바람직하게 중간 용기, 특히 바람직하게 유동층 로크 내에 일시적으로 저장된다.
본 발명에 따른 방법의 일 실시예에 따라, 장입 재료는 상기 일시적인 저장 후에 바람직하게 상기 중간 용기로부터 제거되고 상기 작동 가스에 의해 전송된다.
본 발명에 따른 방법의 일 실시예에 따라, 처리 반응로 내에서 처리된 장입 재료는 장입 물질로서 적절한 경우 유동층 로크 및/또는 또다른 중간 콘테이너를경유하여 용융 유닛 내로 적어도 부분적으로 유입되고 용융된다.
본 발명은 또한 청구항 제 8 항에 기재된 장치를 특징으로 한다.
본 발명에 따른 장치의 일 실시예에 따라, 작동 가스를 용융 유닛으로부터 재료를 수송하는 장치로 전송하기 위한 하나 이상의 라인이 제공된다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예에 따라, 특히 미립자 형태이고 금속을 함유하는 장입 재료를 처리하기 위한, 특히 적어도 부분적으로 환원 및/또는 예열하기 위한 처리 반응로가 제공되며, 수송 장치는 처리 반응로에 연결되고 처리된 장입 재료를 수송하기에 적절하다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예에 따라, 처리된 장입 재료를 수송하는 장치는 용융 유닛 및/또는 장입 재료의 또다른 처리를 위한 또다른 장치에 연결된다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예에 따라, 용융 유닛에서 생성된 작동 가스에 의해 처리 반응로로부터 배출된 장입 재료가 제거될 수 있는 중간 용기, 특히 유동층 로크가 처리 반응로의 아래에 제공된다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예에 따라, 가스/고체 분리 장치가 제공되며, 여기서 작동 가스는 특히 중간 용기로부터 제거되고 수송 장치에 의해 수송되는 재료로부터 분리될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예에 따라, 작동 가스는 장입 재료를 가스/고체 분리 장치, 특히 고체 사이클론으로 이송시키고, 여기서 작동 가스는 금속을 함유하는 장입 재료로부터 분리된다.
본 발명에 따른 방법의 또다른 바람직한 실시예에 따라, 장입 재료는 적절한 경우 유동층 로크 및/또는 또다른 정련 또는 처리를 위한 또다른 중간 콘테이너를 경유하여 용융 유닛 또는 다른 기술 장치 내로 유입된다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예에 따라, 용융 유닛은 처리된, 특히 예비환원된 및/또는 예열된 장입 재료를 용융시키도록 설계된다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예에 따라, 수송 장치는 처리된 장입 재료를 공기식으로 수송하는 라인이며, 상기 라인은 처리 반응로로부터 용융 유닛으로 연결되고 특히 적어도 부분적으로 브릭(brick) 및/또는 내화 라이닝을 갖는다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예에 따라, 용융 유닛에서 생성된 작동 가스용 공급 라인은 특히 처리된 장입 재료를 수송하기 위한 수송 장치에 제공된다.
본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예에 따라, 가스 유동 및/또는 수송 장치, 특히 공기 수송용 라인 내의 유동을 제어하는데 이용될 수 있는 적절한 제어 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 제어 장치는 용융 유닛에 배열되고, 이 경우 적절하다면 조절 가능한 부피의 작동 가스가 예를 들어 버너를 경유하여 배출되어 재료를 수송하기 위한 장치를 작동시킬 수 없다.
바람직한 실시예에 따라, 본 발명은 이동하는 부품 없이 실행되는 이송 설비로, 미립자 형태이고 금속을 함유하는 장입 재료로부터 금속 및/또는 1차 금속 제품, 특히 선철 및/또는 1차 선철 제품을 제조하는 신규한 형태의 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 처리된 장입 재료는 냉각되지 않은 상태로 공기 수송에 의해 용융 유닛을 경유하여 처리 반응로로부터 이송되고, 여기서 처리된 장입 재료는 캐리어-가스 스트림으로부터 분리되고 예를 들어 중력에 의한 이송 또는 블로잉(blowing)에 의해 용융 유닛, 특히 용융 가스화로 내로 이송된다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 이송 장치(이송 설비)는 소정의 이동 부품을 구비하지 않는다. 이는 다른 공기 이송 설비로부터 공지된 높은 유지 비용을 제거한다.
본 발명의 비제한적인 실시예가 개략적으로 도시된다.
용융 가스화로(1)는 500℃ 내지 900℃, 특히 800℃ 내지 850℃ 범위의 온도에서 환원 가스를 생성시키고, 상기 환원 가스는 사이클론(3) 내에서 디더스트(dedust)되고 내화 라이닝을 갖는 파이프라인(7)으로 배출된다. 파이프라인(7)은 DRI(직접 환원된 철광석)가 유동층 로크(10)의 도움으로 환원 가스 스트림에 추가되는 위치에 연결된다. DRI는 처리 반응로, 바람직하게 환원로, 특히 유동층 환원로(12)로부터 발생된다.
그 후 DRI와 함께 환원 가스는 상승하는 환원 가스 라인(8) 내에서 용융 가스화로 위로 통과되고 분리 사이클론(6) 내로 통과되며, 여기서 DRI는 환원 가스로부터 분리된다. 다시 한번 유동층 로크(4)의 도움으로, DRI는 중력 하에서 다수의유입 튜브(5)를 경유하여 용융 가스화로 내로 통과한다. DRI로부터 분리된 환원 가스는 그 후 파이프라인 섹션(9) 내에서 반응로(12) 아래로 돌아간다. 고성능의 공기 수송 설비가 환원 가스 라인(8 및 9)과 유동층 로크(10)에 의해 실현된다.
Claims (13)
- 금속 및/또는 1차 금속 제품, 특히 선철 및/또는 1차 선철 제품을 제조하는 방법으로서,금속을 함유하는 장입 재료가 용융 유닛 내에서 용융되고, 작동 가스, 특히 적어도 부분적으로 환원 작용을 하는 가스가 용융 유닛 내에 추가적으로 형성되고, 그리고 형성된 작동 가스가 추출되는 방법에 있어서,상기 추출된 작동 가스가 적절한 경우 세정 후에 특히 캐리어 가스로서 적어도 부분적으로- 바람직하게 기압식으로- 특히 미립자 형태의 적어도 부분적으로 환원된 금속 함유 재료를 전송하기 위해 이용되는 것을 특징으로 하는,금속 및/또는 1차 금속 제품을 제조하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,전송 중에 상기 작동 가스가 상기 재료 주위로 유동하고, 전송이 완료된 후에, 상기 재료는 상기 작동 가스로부터 다시 분리되는 것을 특징으로 하는,금속 및/또는 1차 금속 제품을 제조하는 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 작동 가스는 특히 상기 재료로부터 분리된 후에 바람직하게 고체를 적어도 부분적으로 환원 및/또는 예열하기 위해 처리 유닛 내로 유입되는 것을 특징으로 하는,금속 및/또는 1차 금속 제품을 제조하는 방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항 이상에 있어서,금속을 함유하고 특히 미립자 형태인 장입된 재료를 처리하기 위해, 특히 적어도 부분적으로 환원 및/또는 예열하기 위한 처리 반응로가 작동되고, 상기 처리 반응로로부터 배출되는 상기 처리된 장입 재료는 바람직하게 공기 전송에 의해 용융 유닛 및/또는 상기 처리된 장입 재료의 또다른 처리를 위한 또다른 유닛 내로 이송되는 것을 특징으로 하는,금속 및/또는 1차 금속 제품을 제조하는 방법.
- 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,상기 장입 재료는 상기 처리 반응로에서 처리된 후에, 바람직하게 중간 용기, 특히 바람직하게 유동층 로크 내에 일시적으로 저장되는 것을 특징으로 하는,금속 및/또는 1차 금속 제품을 제조하는 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 장입 재료는 상기 일시적인 저장 후에 바람직하게 상기 중간 용기로부터 제거되고 상기 작동 가스에 의해 전송되는 것을 특징으로 하는,금속 및/또는 1차 금속 제품을 제조하는 방법.
- 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항 이상에 있어서,상기 처리 반응로 내에서 처리된 상기 장입 재료는 장입 물질로서 적절한 경우 유동층 로크 및/또는 또다른 중간 콘테이너를 경유하여 상기 용융 유닛 내로 적어도 부분적으로 유입되고 용융되는 것을 특징으로 하는,금속 및/또는 1차 금속 제품을 제조하는 방법.
- 금속을 함유하는 장입 재료로부터 금속 및/또는 1차 금속 제품, 특히 선철 및/또는 1차 선철 제품을 제조하는 장치로서,상기 장입 재료를 용융시키는 용융 유닛(1)을 구비하며, 작동 가스, 특히 적어도 부분적으로 환원 작용을 하는 작동 가스가 상기 용융 유닛 내에 추가적으로 생성되는 장치에 있어서,특히 미립자 형태의 적어도 부분적으로 환원된 금속 함유 재료의 특히 공기 전송을 위한 장치(8)가 제공되고, 상기 장치가 상기 용융 유닛 내에서 생성된 상기 작동 가스에 의해 적어도 부분적으로 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는,금속 및/또는 1차 금속 제품을 제조하는 장치.
- 제 8 항에 있어서,상기 작동 가스를 상기 용융 유닛으로부터 상기 재료를 수송하는 장치(8)로 전송하기 위한 하나 이상의 라인(7)이 제공되는 것을 특징으로 하는,금속 및/또는 1차 금속 제품을 제조하는 장치.
- 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,금속을 함유하고 특히 미립자 형태인 장입 재료를 처리하기 위한, 특히 적어도 부분적으로 환원 및/또는 예열하기 위한 처리 반응로가 제공되며, 상기 수송 장치는 상기 처리 반응로에 연결되고 상기 처리된 장입 재료를 수송하기에 적절한 것을 특징으로 하는,금속 및/또는 1차 금속 제품을 제조하는 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 처리된 장입 재료를 수송하는 장치(9)는 상기 용융 유닛(1) 및/또는 상기 장입 재료의 또다른 처리를 위한 또다른 장치에 연결되는 것을 특징으로 하는,금속 및/또는 1차 금속 제품을 제조하는 장치.
- 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,상기 용융 유닛에서 생성된 상기 작동 가스에 의해 상기 처리 반응로로부터 배출된 상기 장입 재료가 제거될 수 있는 중간 용기, 특히 유동층 로크(10)가 상기 처리 반응로의 아래에 제공되는 것을 특징으로 하는,금속 및/또는 1차 금속 제품을 제조하는 장치.
- 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항 이상에 있어서,상기 작동 가스가 특히 중간 용기로부터 제거되고 수송 장치에 의해 수송되는 재료로부터 분리될 수 있는 가스/고체 분리 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는,금속 및/또는 1차 금속 제품을 제조하는 장치.
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