210356 A6 B6 經濟部中央標準局R工消費合作社印製 五、發明説明（i ) 坊妬筋圃 本發明係關於一種方法用於金矚礦石之熔煉堪原包括一 棰姐合方法在其中該《石是在一個熔煉反懕器中於一或多 届階段部分堪原及然後完全運原至金靨。 發明背醤 在一個熔融池中還原金靨一氧化合物，宜是金钃礪石， 及藉含碳燃料及含氧氣艚供應所需之能量至該熔煉物不是 新穎事項及有一些受保護的檷益及先前的出版物其是處理 熔煉還原。 ' 在製網程序藉各棰空氣冶煉方法中*已經有Μ碳在一個 轉化器邐原礦石之作為。此吹送媒質之氧含量•是供作薄 氧化此碳之一部分Μ產生所需之熱。1932年德國專利 605,975描述一種方法在其中該吹送媒質及該碳是彼此分 開及交替地供應至該熔煉物及•有趣地，該碳是Κ一種含 碳氣雅之形態加入。這也是藉該申請專利Μ以次詞句指示 :w —種方法供在轉化器中或在裝設吹風管嘴之空氣爐中 製綱在其中礦石是在一届鐵池中堪原及碳是藉一棰含氧的 吹送媒質帶加入*特點在於空€或添加氧之空氣或纯氧 及中性氣體或氣體X本身釋出碳或有堪原作用是交替地用 作一棰吹送媒質及碳載JI。〃 對金臞礦石在熔融的金廳池中之堪原之經濟操作之一項 實霣貢獻是藉在該熔融池之上之氣《空間後燃堍該反應氣 體，主要是（：0及112，及再循環所得之热至該熔融池。闞於 該反應氣之後燃燒及該熱成功地再傳遞至此熔融池之教導 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 丨裝. 訂 .線. -3- 本紙張又度通用中國國家標竿（CNS)甲4規格（210 X 297公釐) 82.1. 210356 A6 B6 經濟部中央櫺準曷負工消费合作社印製 五、發明説明（2 ) 首次是由全世界性受保護之方法供在煉鋦期間改良熱平衡 ’例如，美國專利4,195,985中描述。該專利公告也在第 14檷，39行說明在製_期間使用辨礦替代廢撖作為冷卻劑 ◊該方法之一種特殊有利的形態及其進一步開發以達成更 高的後燃堍率及一種特殊装置是載列於國際間受保護之方 法例如在5,052,918中。 德國專利3318005描述一種妥善簿劃的方法用於製作含 碳最2至3%之锇/粗網。在該方法中在一個貯娥熔煉物 約丨20 $之熔化容器中每小時產製粗網約70噸。'該方法是 一棰組合糸統包括一個熔化反應器* 一個氣體處理容器及 —涸豎式爐供預•加熱礦石。該方法供自礦石製作娥特激在 於發生自該戡熔煉物之反應氣是在該熔化容器中部分後燃 燒由是所得之熱是大部分搏送至該熔煉物及該反應氣在其 至此碳右堪原容器之途中是以堪原劑冷卻及通原。此方法 之特激不僅辛於所述之高生產率但也在於Μ 80 , 000檷準立 方公尺/小時之較小量之再循環氣遇原110噸鐵礦石至約 75%之金屬化作用程度，及該氣_然後W約CO 41¾，C02 30%，^23¾，H2〇 1 %，N2 之姐成離開此豎式爐。 是睡後用作一種眼務氣•例如供加熱目的。 Μ上所述之先前技S清楚指出對一棰熔煉«原方法之經 濟揲作實質上提供貢獻1步驟。例如，鑒於在網嫌製造中 對鐵礦石之遢原之基本考盧在頗長時間以前已經說明•在 該最後提及之方法中在其例中Μ生產數據及氣體姐成及量 描述熔煉堪原作用之實際應用。與此成對比，供熔煉堪原 --------^---------.---r-----裝------、玎------線 {請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 本紙張尺度適用中®國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 82.1. 20,000 經濟部中央標準局8工消費合作社印製 2ΐ〇3δο Α6 ___Β6 _ 五、發明説明（3 ) 作用之很多新·授予的保.護播益含一列已知的步驟而對這些 方法之黻最及物料平衡沒有數量數據。此之一個阐意的例 是美圃專利4,98 5,068其主要申請内容如次："一種方法 供氧化锇之熔煉還原作用包括⑻送預遒原之氧化鐵至一個 圃繞之熔煉器中；（bi藉Μ氧燃燒過量天然氣K加熱，熔融 及谭原該氧化鐵成為熔融金驅|賴溶解解離的碳在該金靨 中使該熔融金靨滲碳，及生成一棰反應尾氣；⑵導入熱空 氣罕該_封之熔煉器中於該熔融池之上及氧化該尾氣之一 部分W牽生一補煙道氣；<dJ清潔及冷卻該煙道氣至溫度自 約8 0 0 t至.9 5 0 ®以該清潔煙道氣與該氧化鐵接觸以 進行預還原功能*;及（f>撤出熔融鐵產物。" 19Θ1九月在英國格拉斯哥舉行之歐洲製鐵會議中 Cusack / Hardie / Burke提出一份關於培練還原法之發展 之完整報告、、HIsmelt-Second Generation Direct S m R 1 t丨n g ·"及該發表文件指出多項重要方法參數及其相 互闢係。其是探討該礦石之預還原作用之程度作為該反應 氣餺之後燃燒之程度及所得之供製鐵所需之媒之函數，K… 及自本業所知之熔煉還原方法之發展階段及其根本特性 。它說明一種簡化的物料及熱平衡供此Hlsmelt方法，及 提及牛產能力每小時t4噸或每年100, 000生鐵之在建造中 之示範T廠。 ^ 多稱先前的出版物閫於金靨礦石之熔煉遇原作用及一個 碥石預還原階段輿一個熔化容器之姐合，及基於該基準之 先導T場及生產設拖所知之细節，也指出一些共同的缺點 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.1. 2 0,000 丨裝------訂------線 (請先閲讀背面之注念事項再塡寫本頁) 2103^^ A6 B6 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（4) 呔所知之生·產能力，'是即每單位時間之金鼷產量，是較 低、限制或許是來自該熔化反應器中之高能量周轉。也是 鼯著的事項是雖然自此方法移除之氣體之量及其殘留能量 含最有差異，在任何案例中有頗高熱值之頗大量的氣體必 須自仕方法移除。此甚至對方法在其中自此溶化容器之部 分後燃愤之氣®用供預11原礦石有金驅化之較低程度者亦 然。該方法之經濟仍是因出售多餘量的氣體所得之利益而 留〇 - 諾细說职 本發明於.是是在提供一棰方法使可能以一種經濟方式確 S提高熔煉堪原工廠之培化容器之生產率，是即較諸已知 之方法’基於在熔化反應器中熔融池之重量，每單位時間 產製瘪為更大量之液態金颶，及以改良在該整體方法中氣 鵂之利用。本發明针對之問鼸於是是改良藉此熔煉遢原方 法產製金驅使其更經濟。 根撺本發明解決此問題之道是倘若此姐合方法包括至少 三僩方法單元及此熔化反應器構成—個方法單元而此金屬_ t 碥石之jg分-湛原是在至少另兩個方法單元中進行，這些至 少三俩方法單元之每一個產生一種不同的廢氣，及只有自 吐培化反應器之騣氣是導經一個方法單元供部分遢原。 本發明之一個目的於是是一種方法供金饜礦石之熔煉堪 暸包括一種姐合方法在其中該金羼礦石是在數個階段中部 分湛原及然後在一偁熔化反應器中完全堪原至金鼸，此姐 合方法包括至少三届方法單元及該熔化反應器構成一個方 一 6 一 本纸張尺度適用中國國家櫟準（CNS)甲4規格（210 X 297公梦） 82.1. ^0,000 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) -裝. 訂‘ 線· 2i〇伽 A6 B6 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（5) 法單元而該金儒礦石之部分運原是在至少另兩個方法單元 中進行，及這些至少三個方法單元之每一屆產生一種不同 的醅氣，特微在於自該部分邐原設備，方法單元C，之部 分逋原之礦石是送人至該熔化反應器，方法單元A，之熔 煉物中，及自該方法犟元A之後燃燒賭氣是送至方法單元 R之該初邐原設備中在該處其是完全燃堍及自該姐合方法 移除。 本發明之方法已使其可能以一種未預見的方法以自數個 方法莆无建構作為一種姐合方法之一棰熔煉堪原'工廠之熔 化反應器中.增加熔融池之生產率其是熔煉堪原工廠者之約 兩倍。此外’本-發明之方法也使其可能於產生一噸熔融池 之媒耗用最比已知之方法降低10%M上。此燃料節省或許 是由於在該熔化反應器中此反應氣體之出奇的高程度之後 燃焴及由於氣體後燃燒期間能量之同時的良好再熱傳遞至 該熔融金靨池。 存與礦石預堪原姐合之一切在此以前所知之熔煉還原方 法中，自此熔化容器之堪原氣髏是用以預還原該礦石。在 t 該熔化I器中可Μ作成或不作成該反應氣體之較低後燃燒 以提供一棰可施用的遢原氣供此金羼確石於其預邐原期間 。在該熔化容器中於種較高程度之後燃燒此廢氣必須調 夥為適於改良其堪原潛力。用供此目的之氣體調整設備是 精巧的及需要冷卻此氣體供C02洗滌。然後再加熱此淨化 之氣髑至合宜的堪原溫度供該金_礦石。對於也是已知之 ，以對應的邐原爾，諸如碳及天然氣，直接遢原此廢氣於 (請先閲背面之注意事項再塡寫本頁) -裝· .線. 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公笼） 82.1. 20,000 21035ο Α6 Β6 經濟部中央標準局R工消費合作社印製 五、發明説明（6) _ 其自該熔化反:應器至該礦石還原容器之途中’此方法步琢 之搡作可靠性及重現性也有先前的困難。 根據本發明之方法在此處開啟一條完全新的途徑，其最 後導至今人驚奇的有利结果。此出發點是一種姐合方法供 金_碥石之熔煉還原其包括多個，但至少三個，方法單元 0 、、方法單元"此詞選用於此處是不同於習用的方法步嫌 為使其清楚地表示這些單元由比較獨立的設備播成’在此 總鵂姐合方法其可以是具不同的設計。只是必須協調此個 別方法單元之方法工程設計數據以確保本發明迫合方法之 物料之均句流動。例如，至少兩個部分埋原單元之每一個 可W是具多階段p設計。可以用一種多階段流體床供此方法 莆元之一俩或兩者供該金鼷礦石之部分堪原。 本發明方法是特別通合供堪原锇確石及含銷礦石。但其 是一般卜.薄合供礦石，碎屑及類似物料含一或多種過.渡金 瞩之氧化物·-，特別是釩，絡，錳.嫌，鈷，鎳，铜，鋅及 鉛之氧化物，宜是主要是鐵之氧化物。 本發明Μ合方法用供金麇碥石之熔煉還原之一種有利的一--設計可』包括三個方法單元’在其中方法單元Α是此熔化 反應器。自此熔化反應器之裔氣有高程度之後燃堍及直接 到_單元B，一種預熱及初堪原設備供此金羼確石。自此 方法單元B之廢氣是完全燃堍，及其物理殘餘热可Μ用於 例如盲接或經由一僩熱交換器供加熱目的。在方法單元Β 中加熱及可能是稍為還原之金鼸磯石是供應至第三方法單 元C ·此真正部分《原設備，在該處預還原至顯然更高程 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) —裝. 訂. .線· 本纸張尺度通用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公货） 82.1. 20,000 21035ο Α6 Β6 五 '發明説明（7 ) (請先閲讀背面之注意事項再塡窵本頁) 摩之金矚化及：然後供應至方法單元A，此熔化反應器。 Μ根撺本發明之方法，在此三個不同的方法單元產生之 曄氣流，其優，其氣體姐成及其熱值各不相同。在Κ次此 氣餺詛成將賴後燃燒之程度表示，其是一項重要特徵供評 估Itb整髑方法，此姐合方法•及fe涸別方法單元。後燃燒 之稃度是Μ百分率界定如次： C02+ Hz〇 AB = ---- X 100% ' cn2 + H^o + CO + Hz r - · 氣髑成分（容橫％ ) AB =後燃燒之程度（％) 在此熔化反應器中由於嫌乎只有C0及H2自此熔融金靨池 脫出作為反晒氣髑及然後在其上面之氣體空間與氧或空氣 後燃熵，每一方法單元之廢氣只是（除小最雜質外）由 CO，Ha，Cb ，Η2〇及成分H2自此後燃焼空氣姐成。例如一二
I ，根據！定.義，此氣賻組成16.3%C0，10.0%C02 ， 3.59%H2，9.89%H20 及 60.23 %N2 有 50% 後燃堍程度。 在以後的描述中後燃燒之程度之此說法將也遘用於作為此 氣體組成之含蓄量。 經濟部中央標準局R工消費合作社印製 以本發明姐合方法之此所述之有利設計供金羼礦石之熔 煉還原自一種高品質饑礒石產製一噸有約3.5 %碳之锇熔 煉物在此僩別方法單元中產生大約K次之廢氣體流。自此 一 9 一 82.1. 20,000 本紙張尺度適用♦國國家標準（CNS)甲4规格（21〇 X 297公釐） 210356 Α6 Β6 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明說明（8 ) 培彳h反應器，方法單元A，約2000檷準立方公尺，溫度 及60%之後燃燒程度流至此預熱及初還原設備，方 法竜元R中。自此方法單元之騣氣體流是約2600標準立方 > R ’溫度約900 t及是完全燃燒，是即後燃燒程度是 100 %。在方法單元C中，是即此部分堪原設備，自媒及 ~-補氧化氣體，主要是熱空氣，選擇性產製一棰堪原氣體 ’ B卩皤開此設備者是約825檷準立方公尺之一棰高品質燃 m氣•溫度950 t * 30%之後燃燒程度及1 . 2百萬卡/標 方公尺之熱值。此氣體可KM任何方式使i，例如供 產牛熱空氣.。 #此俩別設備^方法單元之組合中在其中進行本發明之 堪原方法者可Μ依照例如Μ次之方式設計及建造。此 反應器，方法單元a，可Μ是一個傾斜鼓狀容器有進 封膂嘴包鐃以保護媒質在此池表面之下，供應装置供 髏及一或多個頂吹送吹風管嘴供氧化含氧氣體供在 應器空間後燃燒此反應氣«。經證實可用之池下吹 S _嘴是此習用结構包括兩支同心管，及環狀溝缝吹風管一二 I **侍丨如國專利24 38 1 42中描述者，Μ及簡單的管供供 加的循環氣體*例如增加此熔化反應器之某些受限制 胃域之池流動。供應循環及反應氣體至此容器之爐渣區域 是在本發明之範園内。這些吹風管嘴當然是裝設在此容 其裡襯之側壁之較高處或在對應的供應水平。供應後 然馈氣氣至此熔化反應器之氣體空間可以使用，第一，數 专簡單的管或，第二，所諝段吹風管嘴在其中通篷頭狀之 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公货〉 82.1. 20,000 (請先閲讀背面之注意事項再螭寫衣頁) 訂- 線. 21咖 〇 A6 B6 五、發明説明（9) 氣餺W噶自一塊金屬段塊冒 國專利5.051. 127之頂吹送 氣賻可W是純氧，空氣或添 即預熱空氣，添加或不添加 伞部固體可Μ導入至池表 \吐固髑•視其組成，顆粒 此池表面之下及經由此頂吹 此頂吹送吹風管嘴内。例如 之粉同時常是經由底吹風管 時常是^需之缌最只是部分 是此預熱、部分肩原之礦石 送牵此熔化反應器中。然而 方法單元C盲接自頂部導入 根據本發明之方法，暧氣 ，洧辛此預熱設備，方法單 型可是不同型。例如，它 腎熵或一個正常的流體床。 利。在循環流體床中自此 氣，但f是與熱空氣•完全 之壜原潛力是利用於預_原 入之熱進一步乾燥及加熱。 出有數 吹風管 加氧之 氧。 面之下 尺寸及 送吹風 ，自此 嘴再循 量，及 ，是經 ，此預 至此熔 自此熔 元B中 條管道 嘴。用 空氣及 或至此 溫度》 管嘴或 工廠之 環至此 礦石， 由此底 還原之 化反懕 化反應 。此方 可K是一個埋 個循環的流 懕器之 然而在 礦石， 可K在 熔化犮 燃燒。 此金羼 石灰石 池表面上 至此熔煉 特殊的供 不同部分 熔煉物。 在有些案 吹風管嘴 熱礦石時 器中。 器，方法 法單元之 搏管或埔 體床經證 廢氣是與 此之前， 及後者是 此循環流 。宜導 物中在 應管在 分離出 媒炭， 例中也 同時吹 常是自 單元A 工場類 ，一涸 明是有 氧或空 此廢氣 被此導 體床中 中成燒 器生燃 化渣後 氣爐之 化此氣 熔是廢 此別此 在特自 如 ，。 例料燒 石載被 生荷能 之他可 得其或 所。熱 用劑加 使成處 以生此 化渣在 酸埔 Μ 去種可地一也 加為 ， 另作劑 *或宜是根據美 供後燃燒之含氧 宜是熱空氣，是
本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4说格（210 X 297公坌） 82.1. 20,000 210356 A6 B6 經濟部中央標準居WK工消费合作社印製 五 '發明説明（10 ) 之其他刺餘的熱供在一個循環流體床之已知之冷卻元件中 產牛蒸汽。離開此方法單元B之賴氣是完全燃燒及溫度是 約900 P。此預熱礦石通常是K 1〇至30%之預邐原程度離 開Ith循瑁流體床，但也是在本發明之範園内只在此方法單 元R中乾燥及加熱此礦石，Μ極低程度之預堪原或甚至完 令泠有預運原，供應其至此真正部分遢原設備，方法單元 C 〇 根據本發明此部分通原設備，方法單元C，是一個循環 潦髑床〜如一般所知，一個循環流體床大體上m括，就下 澥而言，一.個混合室· 一支上升管及一個旋風分離器有一 车固鵂问潦管至4混合室〇 μ如此的一個流體床反應器， 例如吐Flu Xflow型，進料是饋送至此混合室，及此上升管 包藏吐冷卻系统，主要是熱交換器，在其中也能產生蒸汽 。溥同自此預熱及初堪原設備之此輕微預遇原之礦石有溫 度約900 t及此爐渣生成劑*也籲送煤及燃燒所需之氧. 苜是Μ熱空氣之形態，至此方法單元C中。這些固體，宜 是以顆粒或研磨形態，是連同習甩量之媒載氣體氣動地供 應牵此J分堪原設備中。 根據本發明，供應煤至此方法單元C中之量是大於導入 之氣化氣之最所能燃燒者以產製所需之高品質迅原氣體。 吐過最的煤炭在此部分邐原設備中釋出其揮發成分，及因 吐牽牛之焦炭是一起與此預《原的礦石，其通常有金屬化 之稈摩在約50%之範画；及自方法單元C之爐渣生成劑· _人辛Ith熔化反應器•方法單元Α中，於是结束在此組合 -12- 本纸張又度適用中國國家標準（CNS) f 4规格（210 X 297公坌） 82.U〇,〇〇〇 -----.---.-------I·,---------裝------ΪΤ------ -線 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 21035ο Α6 Β6 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（^ ) ~ _ 方法中物料之循環。 仕循環流賴床及其以此金颶礦石之選擇性部分遢原操作 及一稼有價值的晓氣具高能量含量之受控制的產製構成本 發明方法之一種必要特酤供金鼸礦石之熔煉堪原。此方法 莆元提供最適當地調節此堪原氣本身及此礦石之預堪原之 稃摩之可能性與在此熔化反應器中反應氣體之後燃燒程度 不枏闞連及進一步利用其廢氣。不僅是煤炭與燃燒氧之量 的h卜，例但也是此礦石在此循環流體床中之滯留時間及此氣 動输详氣髑或一種另外的純性氣之量可以用於_節此金鼷 碥石之金麵.化之稈度自30%至70%，宜是自35%至65%。 由於在此循環k體床中經由此導入之煤炭釋出其揮發成 分之另加的焦炭產製，本發明方法也提供此熔化反應器以 碳作為一種加熱煤質之一棰特別纆·濟的供應。例如’在此 部分堪原設備中加入之煤炭量約一半是供應至此熔化反應 器作為焦炭連同此部分湛原之金鼷礦石有約55%之金羼化 之稃摩及馮度950 t：。在這些條件下，出奇地可能在此相 同的熔化反應器中約加倍生锇產量，是即比已知之方法以----相同窜i之-進料及相同的幾何尺寸。在一個熔化反應器中 吐牛牽率之增加不僅提供已示知之經濟利益。例如*此« 洧牛成劑之賴及焦炭生產。但也有其他經濟改良主要是 由於耐火容器裡襯之成本*設備之熱損失及一般搡作及人 輯成本不辑此生锇生產成比例增加。 Μ熔煉缠原锇礦石在此以前所知之方法每小時以噸計之 姦最，基於在此熔化容器之進料平均重量一在Μ次指稱為 一 1 3 一 本纸張尺度通用中國國家標準（cns)甲4規格（210 χ 297公货） 82.1. 20,000 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 210356 A6 B6 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（12) 牛奄栴齡一是不高於0.6 。例如，在此熔化容器中以120 噸之眈锁熔煉物之平均重量每小時產製70噸生锇（描述於 德國專利：^ 1 8005中）。此得0. 58之生產指數。此"在此 熔彳h反應器中此蠘熔煉物之平均重量"在此處是指在此熔 化客器中I比熔煉物於放出一批或部分量之算術平均重量。 W根據本發明之方法，可以達到高於，宜是高於1.0 ，之牛產栴數。 雖然根楝本發明之方法已經有出奇的高生產率及相當的 铧濟利益於與所述之三個方法單元姐合，添加萁他方法單 元·可能是.包栝琨有的設備及氣體之外部利用’至此組合 方法，是存本發明之範圍内。因此*方法單元B可以設計 為一倜冬階段 '流體床或包括相同或不同型之兩個單獨的設 備。例如，可能姐合一個迴轉管或爐與一個循環流體床。 操作方法單元C，不以一個循環流體床*但以兩個循環流 髑床設備其大體上是分別作業，可能是有利。然後可能在 吐第一循環流體床調節一種較高的後燃燒率*是即以進一 步利用此添加之煤炭之化學能。然後在此第二循環流體床 可W達肩此確石之金驅化之較高程度。Μ此另加的方法單 元，也即此第二循環流體床遵照此實際方法單元C，對此 絹合方法之能最平衡得到利益由於煤炭消耗量減低約20% 〇 本發明方法之一種可推荐的形式擬用供增加生產率及， 徜若可能，降低所需之能量，是即煤炭耗用量，是得自增 加用於燃馆煤炭及用於後燃堍反應氣體之熱空氣之溫度。 一 1 4 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公货） 82.1. 2 0,000 -裝------·玎-----L,‘線 (請先閲讀背面之·;±φ?事項再塡寫本頁) 3 \ο \ i 一 2 _·*0 5 6 Β 經濟部中央標準曷貝工消費合作社印製 五 '發明説明（13) _空氣7K常Μ最高1200. 之溫度產生。Μ自已知之熔煉堪 商方法之顢氣其是習用於作為預熱空氣之燃料不可能進一 步增加呔熱空氣溫度而不添加高一能量氣體。使用自方法 菌元C之高-能最裔氣容許容易地獲得熱空氣溫度達至約 MOOT。供此空氣之加熱器装置可以是，例如，一種所謂 明石加熱器描述於德國專利3841708中。 本發明方法有Mb所述之相同的目的之另一種有利的形 式#薙添加氣至此熱空氣達成。添加氧至此熱空氣可Μ達 牵50%之氧含最。然而.低甚多的氧添加*例妯達至25% 之氣含最，.也經譖明是出奇地有利。 本發明方法之1檷特別有利的形式可Μ拜併合此兩種最 — 後提及之改良，是即增加此熱空氣之溫度及同時增加其氧 含最獲得。例如，M1350t：之熱空氣溫度與另增加氧含量 荦約259(5，當生產一》«液狀生嫌節省約50公斤煤炭，及此 熔化反應器之生產率Μ —種未預見的方式増加約40%。 最後·在此傾別方法單元中肆應能量需求•部分薄供應 物理熱•例如藉導入高度加热的鲱性氣«，是在本發明之… I 範圈內上可W使用不同的氣«Μ溫度自90 0至1600t：，宜 是自1200至1 40 0D。例$0，自方法單元B之再循環、完全 燃馈之疇氣，二氧化碳及氮，經證明是有用。使用這些热 氤《 W供應熱當然是不限於此所述類型之氣《:可Μ使用 可Irh較的氣_及其任何混合物。 根據本發明之方法在選用燃料方面是非常有弾性。固體 、液髑及氣《燃料可Μ單獨使用或混合使用。可Μ使用任 -15- (請先閲讀背面之注念事項再塡寫本頁) •裝‘ .ΤΓ· 線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 82.1. 20.000 A6 B6 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 五、發明説明（14 ) 何煤炭品曹·.自氣焰煤至無煙煤κ及自石墨及鋁製造之問 鼷可燃殘濟。也可以使用煉油廠殘渣油，一切品質之重油 ，仟甸額型之油包括柴油及家用燃料。躭氣體燃料而言， 天然氣，甲烷，乙烷，丙烷，丁烷及其混合物經實明是適 用0 茲參照示意圈式及數個應用例更詳细說明本發明。 國1是本發明m合方法供金鼷礦石之熔煉s原有至少三 俩方法輩元之示意_。 ' 方法單元.a包括此熔化反應器，其有耐火裡襯（未示出 )及含熔融池2*"。反應劑是經由底吹風管嘴3，在此池表 _ 面之h之供應裝置4及頂吹風管嘴5供含氧氣體*宜是熱 空氣吹人至此熔化反應器1之氣體空間6。自熔煉物2脫 出之反應氣髑在氣體空間6與自吹風管明5之热空氣之氧 反應，及因此釋出之熱是K80%M上之效率傳《至熔煉物 2。所得之裔氣經由箭號7檷示之廢氣出口離開熔化反應 器1 。產製之熔融池及爐渣經由出口 8 _開熔化反應器1 一 -- 〇 — 方法單元B，或此預热及初堪原設備，包括—個循環流 «床有涓合室10，上升管11藏熱交換器12供產生蒸汽’及 旋風分離器13有固播回流管14及出口 15。此廢氣經由入口 17自方法單元A進入方法單元B之混合室1〇°供後燃燒此 導人之氣髑之熱空氣及此礦石及此欲予之»渣生成劑 是經由人口 18導入至混合室10中。廢氣經由開口 16離開此 一 1 6 一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.1. 20,000 (請先間讀背面之注意事項再塡寫本頁) 經濟部中央樣準局興工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（1C) 1-> _ 方法頭元。出口 1 9是供此預熱之固體其是自該處氣動地移 送辛方法單元C。 兮部固膊經由射人口 20進入方法單元C之混合室21中。 谆些固鵂是此加熱及初堪原之金鼸礦石•此嘏燒及加熱之 嫌濟牛成劑，煤炭及供此氣動输送所需之输送氣髑。經由 射入022供應含氧氣艚至混合室21，通常是熱空氣’供燃 愤，官#部分燃焴，導入至此混合室21之煤炭。自方法單 芫（：之固髑，是即主要是此金屬礦石選擇性堪原至高程度 之金釀彳h Μ及此埔渣生成劑及此焦庚，經由出d 23進入至 此熔化反應.器，是即方法單元A中。自方法單元C之較高 能最裔氣是經由氣開口 24供應至消費者，例如供產生熱 ' 空氣之印石加熱器之燃堍器。 方法蜇元C之操作方法與方法單元B類似*因為在此例 中它也是一俩循環流艚床，基本上是如次。固體是經由開 口 20及固髑回流管29供應至混合室21及在該處被經由射人 口 22進人之含氧氣體燃燒。自此氣髓及這些固體產生一個 流膊床，其在含冷卻器25之上升管30中上升。冷卻器25是--、 猙由人J126送入水及所得之蒸汽經由出口 27送出。然後此 淹賻床切向進入旋風分離器28，及此廢氣大部分在此處與 请些固髑分開及經由瞻氣開口 2 4饑開旋風分離器28。瑄些 .固體之一部分經由固體管線31及出口 23至此熔化反應器及 另一部分流經固體回流管29回至混合室21。此固體流是藉 梓制閥（未示出）分隔*例如滑動閥或排放装置諸如多孔 轉動閛或閥。此固艚流如所述自此混合室再循瑁經此設備 -17- 本紙張尺度適用中a國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公梦） 82.1. 20,000 丨裝------訂------」線 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 21〇^6 Λ6 _____________ Β6 經濟部中央標準局灵工消費合作社印製 五、發明説明（16) 仕琪是《個例闬K更詳ffl說明本發明方法。在這些例中 所饨之一切數據是翡於自一棰高品質锇礦石，例如一種代 表袢溥洲礦石，製造一公噸液態生锇。在這些例中選用較 小的熔化反應器及於是其生鐵產最是較小及約對應一僩先 導τ埸在其中在該熔化反應器中熔煉物之重最是平均約 。礦石預遇原，是即方法單元β及c，是設計為循環 潦髑床設備，例如此Pluxflow型。 、m I 此第一例是供比較及描述已知之方法包括一個熔煉還原 容器有一髑礦石預堪原階段，如例如His Belt方法所公佈 者。 約700公斤煤炭及約150公斤再循環碎屑是經由底吹風 管嚙吹送至該熔煉堪原容器及1700公斤礦石有20%之預堪 原稈麻及溫度900 t於該池表面之上。供後燃熵，吹送入 溫麻約1 200 t：之熱空氣2800標準立方公尺至該熔煉物之上 之氣髑立間中。自該熔煉堪原容器•溫度17001及50%之 後燃焴程度之18氣3700標準立方公尺流至該礒石預遢原階 段* 一個循環流體床中•其是鋇入M350公斤爐渣生成劑 及16 00公斤礦石。自該設備之廢氣量是2300檷準立方公尺 •溜度900 t及70%之後燃燒程度。熱值是約0.35百萬卡 。以仕已知之方法可Κ獲得每小時7噸之最高生產率，對 應0 . 47之生產指數，爐渣量是約400公斤/噸生嫌。 — 18 — 本紙張尺度適用中國®家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.1. 20,000 ----------------丨·'---「-----裝------.打----'"線 f請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) 伽 • A6 B6 五、發明説明（17) (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 例2 W本發明方法，作為對照，在該相同的熔化反應器每小 時可W搏得約13噸之產量及於是0.87之生產指數。經由包 鏞W保譁媒曹之底吹風管嘴3導入約100公斤煤炭及自該 輅侗T廠約25 0公斤之再循環碎屑連囿所需之載體氣體至, 此熔彳h反應器1中。經由供應装置4 ，250公斤焦炭，預 谭原稈度fi 5 %及溫度9 5 0 TC之預堪原礦石約1 3 0 0公斤進入 該熔化反應器丨之熔煉物2中。供後燃燒自熔煉物2之反 麻氣，經由後燃燒吹風管嘴5吹送溫度120Ot：之熱空氣約 1500標準立方公尺至氣體空間6中。經由廢氣開口 7溫度 約1700ΤΠ及後燃<•博程度約60%之廢氣約2000標準立方公尺 潦姅λ 口 17進人此預熱及初還原設備之混合室1〇中。該方 法莆元Β是另經由此入口 18供應Κ350公斤爐渣生成劑* 1 500公斤礦石及約450檷準立方公尺熱空氣。自該方法單 元R之酹氣最是2 5 00_準立方公尺，溫度900 "C，及其是 完令燃焴*是即有100 %之後燃燒程度。該廢氣自開口 16流出至最终使用者其利用此氣鳄之物理熱。 自該左法翬元β，預堪原程度ii%及溫度900 υ之略為 預堪原之礦石經由出口 19送至方法單元C之循環流體床。 另以500公斤煤炭及3.00檷準立方公尺熱空氣供懕設備C 。自該設備之廢氣量是800檷準立方公尺，溫度950 t：， 經濟部中央標準局W工消費合作社印製 自之 。劑 尺成 公生 方渣 立爐' 準及 欏石 \礦 卡之 萬述 百所 2時 1始。 值開器 熱例應 及此反 度於化 程備熔 燒設該 燃原牵 後還應 之分供 % 部是 .so該最 82.1. 20,000 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 經濟部中央標準屬8工消费合作社印製 A6 B6 五、發明説明（18) 存本發明方法之一個代表性例中產量是約1 5噸/小時， 對應1.〇之生產指數。自該部分堪原設備（方法單元c) 送辛該熔化反隳器中是250公斤焦庚，預堪原程度65%溫 穿950 T：之預堪原礦石1300公斤及60標準立方公尺之載體 氣糖。呔外，90公斤煤炭及約250公斤再循環碎屑流經該 底吹鼠管嘴。使用溫度120010之熱空氣供後燃燒該熔化反 颳器中之反靡氣。後燃熵程度70%及溫度17〇〇t：之廢氣約 1 800檁準立方公尺流入至該預熱及初堪原設備（方法單元 Β >之潦髑床中。也饋送340公斤逋渣生成劑*1 540公斤 碥石及270 .檷準ΐ方公尺熱空氣至該設備。離開該方法單 元R是溫度900 \之完全燃燒之暖氣（後燃燒程度1〇〇 % i 2 3 00標準立方公尺。如已說明，該廢氣是供應至任何需 用之最终消費者Μ利用其物理热。 存該部分埋原設備（方法單元C)中自540公斤煤炭及 R60療準立方公尺熱空氣產生一種高品質堪原氣以遢原溫 麻900 t及預埋原程度11%之礦石1600公斤，其已經自方 法黾元B移送至方法單元C，至上述之預堪原程度（65% ί )。自惠方法單元C _開是溫度950 t：，後燃燒程度38% 及熟值0.9百萬卡/標準立方公尺之高能悬廢氣1200標準 立方公尺。該氣餺可以用於在一個卵石加熱器中加熱供本 發明姐合方法之熱空氣。 例3 此例利用本發明方法之特別有利的形式，是即高溫度的 熱空氣同時添加氧至該熱空氣，示K次之熱及量平衡。在 —2 0 一 ，紙張尺度適用中a®家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.1. 20,000 -裝------訂-----^ {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Α6 Β6 五、發明説明（19) 化反應器中之熔煉物是在該池表面之下K載體氣之習 β供應以50公斤煤炭及約100公斤再循環碎屑。在此池 表而之卜.·預薄原程度65%及溫度900 t：之部分堪原之礦 公阡進人至該熔煉物。使用溫度1350<C及氧含量 M _ 之熱空氣1 000標準立方公尺供後燃堍。自方法單元 A之酹氣，其是供應至方法單元B，是溜度172〇υ及後燃 _择度66%及其最是1260榑準立方公尺。方法單元Β是饋 λ似妁1 540公斤碥石，330公斤爐渣生成劑及約1-90檷準 立方公R熱空氣•也是溫度1 350 t及24.5%氧。'溫度900 ”之完伞槪馆之篇氣1680標準立方公尺離開方法單元Β。 自此預熱及初 <原設備’預堪原程度11 %及溫度900 t：之 jg石1640公斤進入至方法單元C之循瓖流體床中連同530 公斤煤炭及H0檷準立方公尺熱空氣。自該部分還原設備 之畴氡最是1100檷準立方公尺，及該廢氣之溫度是950 t： ，後燃熝稃庠是40 %及熱值0.9百萬卡/檷準立方公尺。 在此例中•有每小時約20噸之極高生產率，對應1. 33之 牛齑指數。 • » 經濟部中典揉準局Β工消费合作社印製 枏發明之方法，其使可能在包括至少三錮方法單元 之一稍[钼合方法中邇擇性地部分埋原金鼸礦石至金屬化之 某_稈摩及在一個熔化反應器中Μ前所未有的生產率將其 完伞播原為金牖·特激在於高度通應性。它可以有利地整 合牵摒有的冶金工臌，例如網嫌廠，中及以一種有利方式 磨應至各種生產條件。如Μ上已說明，該預熟及初埋原設 備及該實際部分«原設備兩者可Μ是單一 -或多階段建構 -21 - 82.1. 20,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公货） 210你 Α6 Β6 五、發明説明（） 20 。一俩第四方·法單元，例如同時供應一個適當地設計的熔 化反應器，也可Μ随同主要描述之該三個方法單元加至此 胡含方法中。 由於自根據本發明之方法單元Β及C分別的廢氣流，為 茛幽用途今部或部分干擾這兩個方法單元間物料之流動可 钸也旱谛當的。將產製之乾煉及初步堪原之金鼸礦石置於 中間儲存一段時間是可能的。此程序就能量平衡而不利但 對确_此姐合方法至琨有的生產方法可能是有用及因此是 存本發明之範圍內。 根撺操作.經驗修訂及改變此個別方法單元中之物料流動 也是在此姐合方法之通當的重姐之習用架構内。這些實際 确應及有利發展也是在根據本發明之方法之範圍內。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) •Γ"' .裝‘ 訂. •線. 經濟部中央標準局8工消费合作社印製 -22 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 82.1. 20,000