TW436523B - Process for producing molten pig iron or molten steel pre-products and plant for carrying out the same - Google Patents

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4365 2 3 A7 A7 ____B7_ # 五、發明説明（l ) 本發明係關於一種由鐵礦及助熔劑形成且至少部份的 包含微細礦石之饋入物料產製生鐵或熔融鋼鐵預產物的方 法，其中，饋入物料係由旋轉層方法，在至少一還原帶中 直接還厚成海棉鐵，該海棉鐵再於熔融-氣化帶中，在碳 載體與含氧氣體之供應下熔融，再產生包含C 0和H2之 還原氣體，其被注入.還原帶中，在該處反應，且以輸出氣 體移出而供應至消耗器；以及實施該方法之工廠。 此類方法係已見於，例如，AT—B 390622 。根據AT — B 390622，具有極大變化顆粒大小 之饋入物料經加工處理，該.籐入物料經預先還原且利用風 吹式篩選法分離成不同粒徑之幾部份，其再各別地完全還 原β但是，此一已知之一步驟方法僅提供還原氣體之低熱 實用性且隨之涉及還原氣體之較高消耗。在還原氣體中之 化學鍵結能量之最適當使用亦不可行* 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之標的在於提供初始定義種類之方法以及進行 該方法之工廠，其使能夠以經濟方式使甩鐵礦與包含至少 一部份微細礦石之助熔劑且使用未經處理之煤炭作爲碳載 體，其中，可利用仍包含在所用還原氣體中之化學鍵結能 量（CO，H2 —含量）。 依本發明，此一標的係由初始定義種類之方法，其中 -首先赤鐵礦和/或磁鐵礦微細礦石和/或礦石粉塵在預 …熱帶中，利用旋轉層方法預熱， 一經如此預熱之饋入物料在至少一個連續排列之還原帶中 完全還原至較大程度， 本紙呆尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標率局負工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 436523 A7 _. _B7_ 五、發明説明（2 ) -在此處，利用強制輸送法（宜藉由風動式輸送法）將更 微細顆粒之饋入物料饋入熔融一氣化帶中之流體化床和 /或，亦必要的話，固定床中，再於該處熔融。 根據AT — B 387403，包含菱鐵礦和/或水 合之饋入物料在固定床直接還原帶之前的固定床加熱帶中 煅燒’但是，僅有只可在固定床中加工處理之含鐵礦裝料 物質的粗塊體被用以進料。 基本上而言，在本發明中之饋入物料不僅如使用已知 固定床方法（AT — B 38740 3)之例子般在物.質 逆流中加工處理，而且在安.定或循環式旋轉層（亦即，例 如，在對角線流中）加工處理，因此，由於經改良之能量 氣體實用性而能夠以經濟方式加工處理微細礦石和礦石粉 塵。此係爲重要的，因爲，目前約7 5%全世界礦石係爲 微細礦石（其價格較塊狀礦石或附聚物便宜）。依本發明 ，不僅還原，而且預熱均利甩旋轉層方法進行。藉由本發 明之多步驟旋轉層方法，使能夠以最適當方武使用還原氣 體而不需饋入額外的能量。 由US - A 5 0 8 2 2 5 1知道一種直接還原方法， 依該方法，鐵中富含之微細礦石乃在複雜之礦石製備（諸 如.，乾燥，篩選及破裂）之後，在梯流式排列之旋轉層反 應器系統中，在重整天然氣體或油之幫助下還原以獲致極 狹嗌分布之粒徑.。其次，鐵粉再經熱一或冷-壓塊。發煙 氣體係被用爲預熱階段之流體化氣體，其係由燃燒空氣及 天然氣體而製成；因此，外在能量必需引入，僅旋轉氣體 -5 - ----------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 驊 436523 A7 B7 五、發明説明（3 ) 之可感知熱量可利用。相反地，依本發明方法之還原係利 用固態碳載體（諸如，煤炭）進行，因此，依本發明， C0還原反應是主要的，然而，依照U S — A_ 5 0 8 2 2 5 1 ，礦石之直接還原主要是利用H2進行。 本發明方法之實際優點將見於礦石預熱係利用來自最 - ·· 後還原階段之加工處理還原氣體進行而非利用如u S _ A —5 0 8 2 2 5 1之外在氣體供應（當然*它涉及高成本 )進行v本發明隱含之氣體控制的另一優點係在於除了預 熱之後*預還原亦可藉由還原性環境進行；因而證保還原 氣體之最有效利用。 爲了冷卻在熔融一氣化帶中所形成之還原氣體，依本 發明，還原氣體係部份地直接饋入還原帶中以形成旋轉層 以及，在熱旋流器及洗滌器中純化之後，部份地與饋入還 原帶之前面部份還原義體混合而成冷卻氣體β 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲了控制還原帶中饋入物料之流體化狀態，一部份還 原氣體宜饋入旋轉層區域中之還原帶內而供應至熱旋流器 之還原氣體部份中之一部份係饋入還原帶底下部份中所形 成之流體床內。 爲了有效率地預熱饋入物料，則離開還原帶之還原氣 體被饋至預熱帶，溫度乃因還原氣體部份燃燒而升高。 爲了有效地使用還原中涉及之粉塵及微細礦石，由還 原帶移出之還原氣體利於在還原旋流器中除去微細礦石且 在還原旋流器中分離出之微細礦石在分離期間完全還原至 較大程度且利用注射器供應至含氧氣體饋入區中之熔融一

X 氏張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -6 — A7 B7 436523 五、發明説明（4 ) 氣化帶內》 已在還原帶中完全還原之微細礦石已過早地，適當地 從還原帶之旋轉層部份排出且利用注射器，經由渠道（ si euce)系統供應至含氧氣體饋入區中之熔融一氣化帶中 ，從還原帶之旋轉層排出之部分饋入，質與還原旋流器中 分離出之物質一起供至熔融一氣化帶中。 •如此進行下，在熱旋流器中分離之粉麈藉助於注射器 及利用氧氣粉麈燃燒器而供應至在該處形成之微細-焦煤 流體床與粗一焦煤流體床間之區域內的熔融一氣化帶。 適當地，助熔劑之加入係由饋入一部份熔融過程中所 需之助熔劑*以及微細礦石至預熱帶中，在該帶中，與煤 一起饋入之助熔劑係以粗粒（宜介於4 mm與1 2 . 7 mra之 間範圍內）形態引入，而和微細礦石一起饋入之助熔劑係 以微細一顆粒形態（宜介於2咖與6 3 mm之範圍內）.引 入。 最有效之還原可由提供2個分開裝置而連續排列之還 原帶獲致，離開第一還原帶之還原氣體以微細礦石流形態 導入在第一還原帶前面之第二還原帶中而由該帶在壓縮下 饋入預熱帶中。 爲了利用過程中產生之過量氣體，根據較理想體系， 離開預熱帶之輸出氣體，若必要的話，在C 02純化之後 *與一部份離開還原帶之還原氣體混合而用以製造熱一壓 塊鐵，其中，微細礦石係在預熱帶中預熱，其後，在至少 一個還原帶中大大地完全還原以及，進一步地，供應至壓 氏張尺度適用中國國家橾準（€阳）八4規格（210/297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t. 經濟部令央標準局ως工消費合作社印製 -7 - 4365 23 A7 _B7__^ 五、發明説明（5 ) 縮及壓塊之元件中，而輸出氣體，在加熱下導入至少一個 旋轉床形成下之還原帶中，以及，在其間流通之後，再由 同處排出且於部份燃燒下饋至預熱帶中以提高溫度而形成 旋轉床.β 實施本發明方法之裝置（其包含至少一個還原反應器 • / 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先聞讀背面之注項再填寫本頁) ，以下導管進入該反應器：饋入包含鐵礦及助熔劑之輸送 導管，還原氣體之氣體導管以及還原其中形成之還原產物 的輸送導管與輸出氣體之氣體導管，且包含熔融氣化器且 輸送來自還原反應器之還原產物的輸送導管進入其內且還 包含氧氣體之饋入導管以及生鐵或鋼鐵預材料及爐渣之出 渣元件（taps ):其中，進入還原反應器之熔融-氣化器 中形成的還原氣體之氣體導管離開熔融氣化器）的特徵在 於還原反應器係設計爲旋轉層還原反應器以及，饋入物質 之流動方向，旋轉層預熱反應器在旋轉層還原反應器之前 ，旋轉層還原反應器之氣體導管進入旋轉層預熱反應器中 ，以及風動式輸送導管係供輸送旋轉層還原反應器中形成 之海棉鐵進入熔融氣化器，輸送導管進入在流體床和/或 固定床水平上之熔融氣化器中。 還原過程可經由還原反應器（以及，.預熱反應器）中 充斥之流體化程度控制，優點在於旋轉層還原反應器包含 具有較小直徑之下半部以及與下半部相連之具有較大直徑 上半部*由下半部轉移至上半部是圓錐形設計的且還原氣 體之氣體導管進入圓錐形轉移區內，在其中，旋轉層預熱 反應器適當地具有圓錐形下端而讓還原氣體之氣體導管流 本紙張尺度適用中國國家標芈（CNS ) A4規格（210X29?公釐) -8 - A7 B7 4365 2 3 五、發明説明（6 ) 入其間。 爲了可以從旋轉層還原反應器排出完全還原之微細礦 石，在旋轉層水平上之旋轉層還原反應器係以微細礦石排 出元件提供，一輸送元件由其導致風動式輸送元件進入其 中形成固定床或流體化床水平上之熔孿氣化器中。 根據較理想體系，2個旋轉層還原反應器係在裝料物 質流動方向上連續地提供。 在C 0 2洗滌器及加熱元件之中間排列之後，若輸送 氣體之氣體導管進入產製熱-壓塊鐵之至少一還原反應器 中時提供，一氣體導管從該‘還原反應器導入旋轉層預熱反 應器中，其中，微細礦石饋入導管進入旋轉層預熱反應器 中而輸送導管從旋轉層預熱器離開而傳送預熱過之微細礦 石至還原反應器，且若一壓縮及壓塊元件排列在微細礦石 流動方向上之還原反應器之後，則產生過量氣體形成之最 有效率的實用性》 在下文中，本發明將.藉由概要示於附圖中之3個例示 體系作更詳細地說明，其中，圖1 _ 3各別以概要說明 方式示出本發明設備之有利體系。 圖式簡單說明 圖 1 :本發明設備實例示意圖 2 :本發明另一設備實例示意圖 3 :本發明進一步設備實例示意圖 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4说格（210X297公釐） —---------......於-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裳 9 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4365 2 3 at B7 五、發明説明（7 ) 圖式中主要代表符號.說明 1 :預熱反應器 2:旋轉床帶（預熱帶） 3 ;饋入導管 4 :.氣體純化旋流器 . 5 :氣體洗滌器 ‘ 6 :氣體排出導管 7 :輸送導管 8 :還原反應器 9 風動式海棉鐵輸送·導管 1 0 :熔融氣化器 1 1 :供應導管 1 2 :含氧氣體的風口補給 1 3 :熔融生鐵 1 4 :液體渣 1 5 :出渣元件 1 6 :出渣元件. 1 7 :氣體導管 18:旋轉層或旋轉床 19:氣體分布底部 2 0 :環形導管 2 1 :中間固體卸料 22:徑向氣體饋入元件 - 2 3 :圓筒狀容器部份 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2[0X297公釐） ./-»--- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -10 - 436523 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（8 ) 2 4 :圓錐形底部 2 5 :熱旋流器 2 6 :連續排列之洗滌器 2 7 壓縮器 2 8 :氣體導管 . 2 9 : N 2注射器 3 0 :氣體導管 3 1 :還原旋流器 .3 2 :輸送導管 3 3 : N 2注射器 .' 3 4 :燃燒室 3 5 :導管 3 6 :螺旋輸送機 3 7 :輸送導管 3 8 :輸送導管 3 9 :渠道 4 0 :壓縮機 4 1 :洗滌器 4 2 :導管 4 3 :混合室 4 4 :導管 8 ~ :第二還原反應器 1 8 > :旋轉層 31 < :第二還原旋流器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-11 - 436523 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（9 ) 3 6 :卸料螺旋器 4 5 :洗滌器 4 6 :預熱器 4 7 ;饋入料斗 4. 8:預壓縮螺旋器 4 9 :輕式壓塊壓機 I :熔融"氣化帶 Π :熔融一氣化帶 ΙΠ : _熔融~氣化帶 ' ，IV :熔融一氣化帶 1代表預熱反應器，其係設計爲旋轉層預熱反 包含鐵礦及助熔劑之饋入物料可經由饋入導管3， 床帶2 C預熱帶）水平上，以側向方式進入其內。 軸設計之旋轉層預熱反應器1之上端，在其中形成 其間之氣體係經由裝有氣體純化旋流器4及氣體洗 (諸如，Ventur i洗滌器）之氣體排出導管6排出 氣體可用爲具有約8 0 0 0 k J /Nm3卡值之高 出氣體以供多種用途使用，例如，供產製含或不含 流β 所有在旋轉層預熱反應器1中預熱之饋入物料 送導管7到達還原反應器8(亦設計爲旋轉層反應 其間完全還原至較大程度）。 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 應器且 在旋轉 在類似 且流過 滌器5 。這些 品質輸 氧氣之 經由輸 器且於 (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -12 43652 3 A7 B7 ' 五、發明説明（10 ) 經由風動式海棉鐵輸送導管9 (包含N2注射器）-可提供其他強制輸送取代-在旋轉層還原反應器8中形成 之海棉鐵藉由引入其間之熔融氣化器內提供的流體化床m ，π水平和/或位於其下之固定床I水平上而引入其間。 熔融氣化器包含至少一個煤及助熔劑之供應導管（1 1 ) 以及排列於幾個水平上之含氧氣體的風口補給。 ‘熔融生鐵1 3.和液體渣1 4收集於流體化床I形成之 熔融氣化帶以下的熔融氣化器1 0中，粗煤流體化床Π位 於其上，.細煤流體化床m位於後者.之上而脫氧空間位於頂 部，生鐵及渣分別經由出渣‘元件1 5，1 6分別出渣。在 熔融氣化器1 0中，還原氣體係由碳載體與含氧氣體產製 出，該還原氣體收集在流體化床瓜之上的脫氧空間內且經 由氣體導管（17)饋入旋轉層還原反應器8中，其通式 實際上軸狀旋轉餍還原反應器8之frustoconical收縮， 該反應器包含-氣體分布底部9而供形成旋轉層18或旋 轉床18 (還原帶），還原氣體係經由收縮外圍而利用環 形導管2 0供應》 大的固體顆粒（其不能浮在旋轉層中）由於重力作用 而向中心方向遞減且經由中間固體卸料2 1排出/中間固 體卸料2 1係爲一種組態以致固定床流動（經由徑向氣體 饋入元件2 2 )形成於具有圓錐形底部2 4且排列於『1·!!-s toe on i cal氣體分布底部1 9之圓筒狀容器部份2 3內以 使甚至是大顆粒之還原可獲致令人滿意的程度。 由於氣體分布底部1 9之frustoconical形狀，明顯 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210><297公瘦 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 笨· 訂 經濟部中央標準局*:工消费合作社印製 * 13 - 經濟部中央標準局負X消費合作社印策 436523 A 7 ____B7_^___ 五、發明説明（II ) 的試管速度隨高度而變。結果，特殊之顆粒大小分布隨著 氣體分布底部1 9之高度而調整。藉由適當地安排氣體分 布底部1 9之風口，因而可形成循環內旋轉層，在該處， 中間氣體速度高於周圍氣體速度。此類旋轉層之形成可用 於還原反應器8及預熱反應器1中。，， 一部份離開熔融氣化器10之還原氣體於熱旋流器 2 5中純化而冷卻於連續排列之洗滌器2 6中，且經由壓 縮器2 7，再度與經由氣體導管2 8離開熔融氣化器之還 原氣體混合。在熱旋流器2 5中分離出之粉麈經由N2注 射器2 9回到熔融氣化器1 ‘_(Τ內》—部份離開熱旋流器 2 5之仍未冷卻還原氣體經由環形導管形成之氣體饋入元 件2 2而由圓筒肜容器底部達到旋轉層還原反應器8 * 經由氣體導管3 0而從旋轉層還原反應器8排出之氣 體饋入還原旋流器3 1中，微細礦石（仍包含在還原氣體 內）在其內分離及完全還原。這些微細礦石再在經由輸送 導管3 2及N2注射器3 3而引入約在固定床I之上端水 平上之熔融氣化器10之中》 由還原旋流器8出現之部份氧化的還原氣體經由氣體 導管3 0進入旋轉層預熱反應器，但是，其中部份燃燒以 加熱燃燒室3 4中之還原氣體*在該燃燒室中有一饋送含 氧氣體之導管35進入。 一部份完全還原之饋入物料利用螺旋輸送機（3 6 ) •由旋轉層還原反應器8之旋轉床1 8水平排出且’宜爲 和來自還原旋流器3 1之微細礦石一起利用輸送導管3 7 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210父297公€ ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -14 - 436523 Α7 Β7 經濟部中央榇準局員工消費合作杜印製 五、發明説明（12 ) ，經由N2注射器3 3引入熔融氣化器之大約固定床I之 上端。 在輸出氣體排出導管6中分離出之微細粒狀物質係經 由包括渠道3 9之輸送導管饋入渠道3 9亦提供於其他輸 送導管3 2，3 7中以部份或完全地還原物質經由饋入還 原氣體之環狀導管2 0進入旋轉層還原反應器8。 ‘圖1之工廠詳細功能如下： 經處理（篩選及乾燥過）且粒徑分布爲，例如， -0· 0 44 咖=約 2 0% -0 · 044 — 6 ?3咖=約 70% -6 . 3 — 12 - 7fflm =約 10% 且濕氣含量爲約2 %之微細礦石以風動式或藉助於陡斜式_ 輸送帶或垂直輸送機饋入預熱反應器1中。在該處，在旋 轉床帶2中預熱至約8 5 0°C之溫度且任意地由於還原氛 圔而預先還原至約維氏體（wuestite)階段。 爲了此一還原過程，還原氣體係包含至少2 5%CO + 112以具有足夠的還原力。 其次，經預熱及任意經預還原之微細礦石流入還原反 應器8之中（宜因爲重力之緣故），在該反應器中之旋轉 層或旋轉床係在約8 5 0°C之溫度下，大部份還原成F e 階段。爲了此一還原過程，氣體係具有至少6 8%之CO + Η 2含量。 在還原反應器中發生微細礦石之篩選，低於〇 · 2腿 之部份係隨還原氣體帶入還原旋流器3 1中。在該反應器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -袈. h··'· 訂- 本紙浪尺度適用中國國家標準{ CNS ) Μ規格（210X29?公釐) -15 - 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 "4365 2 3 A7 B7 五、發明説明（13 ) 中在固體因旋流器作用而分離之期間內發生低於0 . 2mni 之微細礦石的完全還原。 藉助於卸料螺旋機3 6而從還原反應器8之旋轉層 1 8排出之較微細固體部份經由渠道3 9 ，與還原旋流器 3 1.中分離出之微細礦石一起地，在注射器3 3之幫 助下供應至含氧氣體之吹入平面區域內的熔融氣化器中。 ‘來自還原反應器8之較低部份的較粗固體部份係經由 渠道3 9且藉助於注射器或利用重力卸料而吹入或饋 入熔融氣化舉10之細煤流體化床E中。 在熱旋流器2 5中分離’出Λ之粉塵（主要包含F e和C )經由渠道3 9，藉助於N2注射器2 9及利用氧粉燃燒 器而饋入熔融氣化器1 0之細煤流體化庞m和粗煤流體化. 床Π之間的區域中》 爲預熱及煅燒之目的，過程中所需之助熔劑係以粗粒 形態（宜爲粒徑在於4和1 2. 7 nun之範圍內），經由煤 逯徑（11)，以及以細粒形態（宜爲粒徑在於2和 6 . 3跚之範圍內），經由微細一礦石途徑（3)饋入。 因爲微細礦石需要較長之還原時間，在第一還原反應 器8中一系列或連績地提供包含其他還原旋流器3 1 —之 第二（以及，若必要，第三）旋轉層之還原反應器8 / ( 如附圖2中所示）。微細礦石在第.二還原反應器8 >中還 原成維氏體階段而在第一還原反應器8中還原成F e階段 〇 在此一情況下，在卸料螺旋器3 6 >幫助下’由第二 ϋ紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4规格（21〇Χ297公釐) ...i + \.:裝 訂 .，{ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -16 - 4365 2 3 A7 B7 _ 五、發明説明（14 ) 還原反應器之旋轉層18/排出之固體部份和來自第二還 原反應器8/之較低部份的較粗固體部份一起利用重力而 饋入第一還原反應器8中。在第二還原旋流器3 1 /中分 離之微細礦石係與第一還原旋流器31中分離之微細礦石 一起，藉助於^2注射器3 3供應至包含氧氣之氣體的吹 入平面區域內之熔融氣化器中。 ‘若當使用2個旋轉層還原反應器8、8 >和2個還原 旋流器3 1、3 1 >時，操作壓力不足以平衡系統內之壓 力損失，依本發明，預熱反應器1所需之氣體混合物係藉 於壓縮機4 0而使其達到必重壓力下。在此一情況下，來 自第二還原旋流器31/之氣體係在洗滌器41中清洗。 但是，以下僅一部份氣體流被壓縮（一部份係經由導管. 4 2而排出爲输出氣體）且適當地和經由導管4 4饋入混 合室4 3中之含氧氣體混合以致還原氣體之部份燃燒隨後 可發生於預熱反應器1中以達到所需之微細礦石預熱溫度

Q 經濟部中央標準局一貝工消费合作社印製 1_· I ^1ϋ 1^1 n^i J^, - I nn m. I K (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由生鐵製備中產生之高品質輸出氣體可用以產製含或 不含氧氣之流（如上所示）。根據本發明之較理想體系（ 其示於附圖3中），输出氣體在C02洗滌45與預熱 4 6至約8 5 Ot：之後，依以下方式再度用爲還原氣體： 爲了製備熱壓塊鐵，如產製生鐵所用之相同說明的微 細礦石經預熱且在生鐵製備中所用之相同附聚物中爲還原 氣體所還原。來自至少一個還原反應器8及還原旋流器 3 1之完全還原顆粒部份在N2注射器3 3之幫助下吹入 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4规格（210X297公釐） -17 - 4365 2 3 A7 B7 五、發明説明（15 ) 饋入料斗4 7中。或者，較粗之顆粒部份可由還原反應器 8之較低部份，由重力卸料而至饋入料斗4 7內。 其後，完全還原之微細礦石（金屬化程度爲約9 2% 而溫度爲至少7 5 0 °C)因爲經由包含可控制馬達之預壓 縮螺旋器4 8，由於重力而到達輥式壓塊壓機4 9。 在以下實例中，本發明方法之代表性特性數據（在依 照_ 1 一 3中所示之體系的設備中操作而得）總列於下。 實例·‘ 煤分析（乾燥分析值） 1 (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) ir 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 C 77% Η 4. 5% Ν 1.8% 0 7. 6% S 0.5% 灰份 9.1¾ C fix 61.5¾ 礦石分析（潮濕分析值） F e 62.84¾ F e 2 〇 3 87.7¾ C a 0 0. 73¾ Μ g 〇 0. 44¾ S i 0 2 6.53% A 3? 2 〇 3 0. 49% 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18 - A7 B7 436523 五、發明説明（16 ) Μ η 0 0.15% 點火下之損失 〇·QS% (請先閩讀背面之注意事項再填寫本頁) 濕度 2% 微細礦石之粉徑分布. .+ 1 0 mm , 0¾ 1 0 — 6 ππη 5.8% 6 - 2 nrn 44. 0¾ 2-0 . 6 3 mm 29.6¾ Ο . 63-0. 125 mm 13. 0¾ ™ 〇 · 1 2 5 nun ，，' 1. 6¾ 助熔劑（乾燥分析值） C a 0 45.2¾ M g Ο 9.3% S i 〇 2 1 · 2% A 5 2 0 3 7% Μ n 0 〇· G% F e 2 0 3 2.3¾ 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 點火下之損失 3 9 · 1 % 爲了在圖1之設備中製備4 2噸生鐵/小時’ 4 2頓 煤/小時用2 9 0 0 0Nm3 02 /小時氣化。其礦石耗 損共計6 4噸/小時而助熔劑之耗損爲1 4噸/小時。 除鐵以外，所產製之生鐵還具有以下成份： C 4.2% 0. 4¾ S i 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 19 -

4365 2 3五、發明説明（π ) P A7 B7 .07% .2 2% S 0.04% 在8 7 0 0 0 Nm3 /小時下由生鐵工廠產生之輸出 氣體具有以下分析結果： - C 0 C 0 2 Η Ξ Η 2 Ο Ν 2 + A r C Η 4 H 2 S 卡計值 36.1¾ 26. 9% 16.4¾ 1.5% 18.1% 1 % 0 . 0 2 % 6780kJ/Nm (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁> 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 當進一步地利用來自根據附圖3產製熱壓塊鐵之生鐵 工廠的輸出氣體時可產製出2 9噸之熱壓塊鐵/小時。其 所需之循環氣體數量爲3 6 0 0 ONm3 /小時。熱壓塊 之海棉鐵具有以下分析值： 金屬化 9 2 %

C

S 1% .01¾ P 0.03¾ 來自產製熱壓塊鐵之工廠的輸出氣體數量爲 79000Nm3 /小時，氣體具有以下組成： C 0 21.6% 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -20 - 經濟部中央標準局一貝工消費合作.杜印製 4 3 65 2 3 五、發明説明（18 ) C 0 2 H a Η 2 Ο N. a + A r .C Η 4 卡計值 Α7 Β7 44. 1¾ 10. B % 2.8% 19.9¾ 1 % 4200kJ/Nm; ‘生鐵設備及產製熱屋塊鐵之設備的必要電輸入值爲 2 3 MW。在產製熱壓塊鐵之設備後的輸出氣體等於 145MW之熱輸出量。 \—·. .- - 1--·1 - ^^1 ^^1 - - - - - - - - ..... 'III? (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 3 Aa B8 C8 D8 「、申請專利範圍 l.一種自饋入物料產製熔融生鐵或液態鋼鐵預產物 的方法，該饋入物料係由鐵礦及助熔劑所形成且至少部份 包含微細礦石（fines)，其中饋入物料在至少一個還原 帶（1 8，1 8 >)中經由旋轉層方法直接還原成海棉鐵 ，該海棉鐵在熔融_氣化帶（I至IV)中及供有碳載體及 含氧氣體情況下熔融，並產生含有C 0及152之還原氣體 ，該含有（：0及112之還原氣體被注入還原帶（1 8，1 8 >)並在該還原帶中反應，且以輸出氣體移出而供應至 消耗器（consumer).>其特徵在於· 一微細礦石及/或礦石粉''窗（0“（1113丨3)在預熱帶（ 2 )中以旋轉層方法加以預熱， ‘ 一 經如此預熱之饋入物料絕大部分在至少一組連續排列 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 之還原带（18，18 <)中可被完 ™ 在此處，至少_微細顆粒之饋入物料 (n，m)及/或需要時可用強迫輸 輸送）將之送至熔融-氣化帶（I’至 I)中並在固定床（I)中熔融，以 一 離開預熱帶（2)之輸出氣體，在c 全還原， 被送入流 送（宜用 IV )之固 及 〇 2純化 熱帶（2 8 )中被 於製備熱壓塊鐵，其中微細礦石在預 熱後，大部分在.至少一個還原帯（1 以及進一步被供至壓縮及壓塊元件（ 以及輸出氣體在加熱時被輸送到至少一個在形 床（1 8)之還原帶，及輸出氣體在 被供至在部分燃燒之預熱、帶（2 )， 4 8*4 還原帶彼 而此作法 體化床 風動式 定床（ 後，用 )中預 還原， 9，）， 成旋轉 排出後 係爲使 本紙珉尺度逋用令國國家標準（CNS ) A4視格（210X297公釐） -22 436623 韶 C8 ^ D8 六、申請專利範圍 溫度.上升形成旋轉床（圖3 ) » , 、 · 2 —種實施如申請專利範圍第1項之方法的設備， 其包含： 至少一個旋轉層還原反應器（8，8 > ); .第一輸送導管（7 )，其用以輸送饋入物料至該還.原 反應器（8，8 > )； 第一氣體導管（17)，其用以輸送還原氣體至該還 原反應器（8，8>); 第二输送導管（9)，其係用來將氟原產物帶離該還 原反應器（8，8 / ); “ " 第二氣體導管（30)，其係用來將頂部氣體帶離該 還原反應器（8，8 / ); 含流體化床（Ε ’ Π)及固定床（I )之熔融氣化器 (10) ’其係接受第二輸送導管（9)、含氧氣體輸送 管（12)、碳輸送導管（11)及第一氣體導管（17 (請先鬩讀背面之-注意事項再填寫本頁} 經濟部中央榇準局員工消費合作社印製· 轉 .， 旋> 之 ο 游 3 上 C } 管 ' 導 8體 , 氣 8 二 C 第· 器受 應接 反係 原其 還 ’ 層 } 轉 1 旋C 該器 在應 列反 預 層及 8 及 () 器ΙΠ 應 ， 反 Π 原 C 還床 該化 在體及 將流以 係少.， 其至} ,至2 } 送圖 9 . 輸 c { 鐵者 管棉 一 導海之 送的中 輸成} 式形 I 動 } C 風 > 床 8 定 ’ 固 管 導 體 { 氣器 出滌 輸洗 之 N 體 ο 氣 C 出’. 輸製 應產 供的 將鐵 塊 壓 4 熱 6 入 4 導彳 }件 2 元 4 熱 , 加 6 及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 43 65 2 3 as C8 D8 六、申請專利範圍 輸出氣體導管（6，42)在居間排列之C〇2洗滌 器（45)及加熱元件（46)後，至少進入一還原反應 器（8 ); -微細礦石饋入導管（3)進入該預熱反應器（1); 安排一微細礦石輸送導f，使其將該旋轉層預熱反應 器1 )中之預熱微細礦石送至該還Μ反應器（8 );及 壓縮及壓塊元件（48，49)係在設還原反應器（ 8 )之下游（圖3 ) » 3 .如申請專利範圍第Ϋ項之設備，其中進一步包含 進入第二氣體導管（30)之氧氣輸送導管（35)。 .4 .如申請專利範圍第2項之設備，其中該旋轉層還. 原反應器（8，8<)包含小直徑之下半部（2 3)及經 由被設計爲圓錐形過渡元件（19)之過渡元件與小直徑 之下半‘部相連的大直徑之上半部，該第一氣體導管（1 7 )進入該圓錐形過渡元件（19)。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 5 _如申請專利範圍第2項之設備，其中該旋轉層預 熱反應器（1 )有圓錐彤下端，而第二氣體導管（3 0 ) 進入該圓錐形下端。 6 .如申請專利範圍第2項之設備，其中該旋轉層還 原反應器（8，8<)在該旋轉層（18，18>)之髙 度上進一步具有微細礦石卸料元件（3 6)，及另一輸送 導管導入該風動式輸送元件（3 3)。 一 24 - (諳先閱讀背面之注項再填寫本頁) 私紙浪尺度適用中國國家標準（CNS > Μ規格（210Χ297公釐）