TW442573B - Method for producing direct reduced iron from dry compacts, and apparatus for producing metal from direct reduced iron from dry compacts in a rotary hearth furnace - Google Patents

Description

44257 A7 B7 發明名稱 在旋轉床爐中 之直接還原法 在旋轉鑪床産生 鐵之方法和設備 每濟部中央標枣局員工消资合作社印裝 五、發明説明（ 發明節園 本發明係關於一種在旋轉床爐中達成快速有效還原氧 化鐵之方法和設備。 發明背軎 所有先前專利和文獻，其有關直接還原氧化鐵於旋轉 爐床者（Heat Fast, Innetco與Zia)，曾結合一低至中 溫（約低於1315 °C)預熱區於一旋轉床紱（下文也稱RHF) 中，以乾燥粒料並去除其揮發物以免粒料剝落。此法之 缺失是因需長時間始達粒料之適當還原溫度，故而降低 生産力。 先技術 申請人已知嘵用於直接還原鐵礦之相鼸旋轉床爐之下 列美國專利。 美國專利號發明人 公告曰期 5,186,741 Kotraba等人 02-16-34 4,701,214 Kaneko 等人 10-20-87 ^^1 ^^^1 I I- - I*- - If - - ---- i- 一 .. ........---t n^lw ΐ mi --=5 (讀先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 1 - 3 0 - 8 7 輻射加熱植 01-13-87 爐用輸送螺捍 11-18-86 爐内熔煉 07-11-86 旋轉爐床 4,676,741 4,636,127 4,622,905 4,597,564

Pargeter 0 1 a η 〇等人 MacDougall 等人 Hanewald 等人 -3 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（2ί〇Χ 297公舞） 經满部中央標窣局貝工消費合作社印掣 環- 。夠。 粉燒-燒一帶，時 ®後0)法能玨 細經區燃至被區之 之 。60方且破 炭層燥始高質化長 ^成冷(F之而被^1焦一乾開升雜硬夠 豸形急礦床，時 ^ 與上 一炭速等化足 )rB相以鐵爐料理 先積經焦迅此氧持 °c液予方火材處 — 灰被先至度且再保 /IV 種 F 。境以耐之在-iffi 粒，高溫，經並 0°相環示種鐵致 中生送升之發送 , 60液冷教此化不 h 其成輪度粒揮被度 _ 成於，成氧而 3 在所鑛溫丸質粒程 300形曝72製含料35,。 連粒中雜九之 23内使,9及理材6,法粒中丸其等後份 在坯ΕΠ5Ζ以處此83方製其中在硫最充 生壓立,4備於持3,的物在其 ，和 ’至 産使後J3設甩支利質合，在區鉛集高 熱’然 W 之利中專雜^上’染升 加間， 份被當國物此床區雜鋅被更 速時縮 I 成別用美化將爐熱去間物度 迅之牧 床特作之氧後於初過其化溫 而份於 S 爐床原ey和然粒一經在氧其 源充趨gg水嫌還]1鐵，九經後，以中 熱經坯Be耐製其H0收合之後然度而其 射，壓 為所在 回混製然，程走在 4 ,:613 A7 B7 五、發明説明（> ) 3,836,353 Holley 09-17-74 粒料再製方法 3,452,972 Beggs 07-01-69 爐床 3,443,931 Beggs 等人 05-13-69 從含氣化鐵材料 製造金屬化粒粒 之方法

Beggs之美國專利3,443, 931教導一種將含有含硪材料 之氣化鐵壓坯金圈化之方法。壓坯是在1 6 0 0與1 8 0 0 T (°C > 間之溫度被形成，乾燥，並硬結^然後使粒料被曝於輻 本紙乐尺度適用中阄困家標準（CNS ) Λ4规格（2丨0'〆297公釐） i -------—, 士— ,™.., 丁 ___^κ. "V ，--& 务 (讀先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 442573 Λ7 'B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印黎 五、發明説明 ( h ) 1 1 間 使 在 丸 粒 表 面 長 成 鐵 之 氣 化 物 之 細 粒 於 是 形 成 硬 1 1 1 結 之 丸 粒 t 不 會 熔 於 一 起 〇 1 1 Ha n e V 3 i d等 人 之 美 國 專 利 4 , 5 97 , 5 6 4教示〜 -種旋轉爐 請 1 先 1 床 以 於 頂 表 面 具 有 製 白 鬆 散 頼 粒 耐 火 材 料 之 水 平 面 中 閱 讀 1 I 旋 轉 > 有 利 於 煆 燒 白 雲 石 細 粒 〇 背 面 1 I 之 1 Ha cD 0 U gall 等 人 之 美 國 專 利 4 , 622 , 905教示在不透旋 注 意 1 孝 1 轉 爐 m 頂 表 面 上 熔 煉 物 品 之 改 進 方 法 ί 直 接 在 旋 轉 爐 項 再 床 中 用 燃 料 > 例 如 煤 I 以 火 焰 燃 燒 〇 填 % 本 1 裝 0 1 an 0等人之美國專利4 ,636 ,1 27掲 示 教 m —- 種 逆 向 流 1 J 體 冷 卻 之 输 送 螺 桿 0 此 螺 桿 m 用 於 燃 紱 » 包 含 一 外 爐 頸 1 I ♦ 隔 空 環 包 内 管 〇 受 流 體 冷 卻 的 螺 旋 片 被 固 定 於 外 爐 頸 1 1 t 並 在 以 流 通 穿 過 螺 捍 之 冷 媒 液 流 之 中 〇 冷 媒 先 被 指 向 1 訂 螺 旋 片 而 後 經 過 外 爐 頸 > 再 從 内 管 離 去 〇 1 Pa r g e t e r 之 美 國 專 利 4 , 676 . 741 , 教示- -種輻射加熱 1 1 的 移 動 爐 床 * 具 有 補 充 給 料 機 構 1 位 於 初 裝 載 點 和 最 後 1 | 取 出 點 中 間 1 用 以 增 進 燃 爐 處 理 饋 入 物 料 之 能 力 〇 當 物 1 I 料 為 氣 化 鐵 和 含 磺 還 原 劑 之 丸 粒 時 釁 補 充 給 料 機 構 之 條 線 | 件 為 在 鑪 床 沿 移 動 路 徑 之 半 途 1 使 産 品 曝 於 燃 煤爐氣而 被 1 I 還 原 之 鐵 其 再 氣 化 受 到 抑 制 〇 1 ί Ka n e k 〇 等 人 之 美 國 專 利 4 , 701 , 2 1 4教示- -種從氧化鐵 1 I 細 粉 製 鐵 之 方 法 f 所 含 步 驟 為 用 粉 煤 和 膠 合 劑 混 合 氧 1 i 化 m 或 鐵 礦 細 粉 而 成 狺 合 物 > 以 饜 緊 i 製 粒 * 或 壓 塊 結 I 1 聚 成 混 合 物 » 使 成 聚 結 體 或 % 粒 將 丸 粒 導 入 旋 轉 床 爐 1 I 以 預 先 還 原 丸 粒 中 之 鐵 4 5 將 經 過 預 還 原 之 丸 粒 引 入 冶 1 I I I 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 442573 4 /tv明説 明發 ' 五 和熔 料之 燃内 碩身 含爐 狀與 粒使 入 -導身 ，爐 份原 成還 料煉 給冶 的至 屬而 金部 為底 作身 身瀘 爐過 原經 還 ’ 煉氣 作 漿 還 氣 I fe 鐵 Μ 預 之 體Η2用 鐵 素 元 為 成 原 S ^ ^ 罾導殳 ®氣2 將！!中 其 用；原 含 成 形 並 體 氣 之 用 産 生 為 而 爐 床 轉 旋 入 導 氣 廢 將 的 熱 出 取 身 爐 原 還 煉 台 ^/1 從 並 屬 金 轉 ο 旋物 從産 度鐵 溫的 之融 °c熔 CJ 成 10而 少身 至爐 在原 好還 最煉 坯冶 歷入 的進 原使 還 ， 先出 預排 經被 已紱 床 8 5 利 專 國 § 之 人 等 製 再 粒 丸 種 1 示 教 料之 材等 含合 之膠 煤機 如有 ， 及 灰以 逋 ， 钢炭 為焦 ，或 粒 ， 生焦 種煤 一 油 成石 形 , 括煤 包褐 序炭 程 ， 轉粒通 旋九粒 ，中丸 上其後 粒在然 九 ，， 之區外 燒化之 燃焦物 已燥硪 上乾含 嫌過出 床經逐 轉先被 旋首均 於粒物 入九發 饋之揮 粒送何 生輸任 C缠而 物連燥 合爐乾 混床被 ，發 原揮 還 ， 被原 鐵還 化被 氣物 含化 所氣 使之 溫等 高鋪 受和 接鉛 間 ， 其鋅 在如 粒餘 丸其 ，中 區粒 原丸 還在 過旦 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .装- τ 'ν° 經濟部中央標率局另工消費合作社印絮

於 曝 即 立 可 ^^, T E 埃 TM壓 As乾 nKL /tv 為粒 視丸 被之 標 商 或 稱 名 用 商 之

形射 成輻 當之 適度 經溫 明之 證 P 線 本紙張尺度適用中國國家標皁{ CNS ) A4現格（210X 297公釐） Α7 Β7 好漓部中央梂隼局員工消費合作社印繁 五、發明説明 ( ) 1 1 熱 源 而 不 致 剝 m 0 免 除 低 至 中 溫 預 熱 區 而 操 作 於 高 的 還 1 ! 原 溫 度 9 比 其 他 方 法 增 加 嫌 床 3 C 至 1 C 0 %之生産力。 il t 1 ! 外 1 能量效率可以因在旋轉爐内大部份從壓玨所釋出 請 1 先 1 揮 發 物 之 燃 燒 而 獲 改 進 也 因 壓 坯 和 燒 生 成 物 在 爐 之 閱 讀 1 第 —- 部 份 同 向 流 動 而 在 爐 之 第 _. 部 份 中 逆 向 流 動 所 共 同 背 ιέ ! I 之 I 促 成 〇 注 意 ί t 事 1 m. 明 樺 的 項 私 再 I 本 發 明 之 主 要 標 的 為 提 供 一 種 改 良 方 法 f 達 到 迅 速 而 填 % 本 1 裝 有 效 還 原 氧 化 鐵 於 旋 轉 床 爐 之 中 〇 頁 1 I 亦 為 本 發 明 之 一 標 的 者 為 提 供 機 構 以 分 隔 旋 轉 嫌 床 氣 \ 1 流 成 為 兩 部 份 ♦ 而 非 讓 氣 體 積 集 並 集 中 於 給 料 區 9 致 在 1 1 其 間 最 易 夾 持 粉 塵 〇 ! 訂 本 發 明 之 另 一 g 的 為 提 供 一 低 頂 高 度 於 旋 轉 床 爐 初 熱 1 區 * 以 提 高 輻 射 熱 傳 輸 至 爐 床 上 之 一 層 壓 坯 〇 1 ί 本 發 明 之 另 巨 的 為 提 供 一 種 旋 轉 床 爐 設 備 * 其 間 從 f I 壓 坯 釋 出 之 揮 發 物 得 有 較 長 之 留 駐 時 間 9 並 可 更 易 於 燃 1 1 燒 〇 線 I 本 發 明 之 另 一 0 的 為 提 供 一 種 bh 先 u- 刖 所 可 獲 得 者 更 為 1 | 有 效 之 旋 轉 床 爐 使 得 在 氣 體 ΓΤΤΤ· 的 绾 容 積 中 較 少 需 要 氣 體 1 1 淨 化 〇 1 | 本 發 明 之 再 一 g 的 為 提 供 __ 種 旋 轉 床 爐 其 在 出 P 之 1 I 廢 氣 方 向 為 離 開 爐 床 而 非 掃 過 爐 床 吹 向 側 壁 ❶ 1 1 本 發 明 之 另 一 百 的 為 提 供 一 種 旋 轉 床 爐 其 廢 氣 出 P 1 1 有 足 夠 大 小 以 緩 和 氣 體 速 7 度 y 讓 所 夾 持 粒 子 因 重 力 而 m 1 1 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（t'NS ) Α4規格（2】ΟΧ 297公釐） Γ 442573 Α7 Β7 經濟部中央桴準局員工消费告作社印^ 五、發明説明 ( b / 1 1 回 瀘 床 上 0 I 1 1 本 發 明 之 再 一 巨 的 為 提 供 一 種 旋 轉 床 爐 ♦ 在 爐 床 水 平 1 i 面 有 改 良 之 氣 氛 控 制 > 以 避 免 金 屬 鐵 的 氣 化 〇 請 1 先 1 本 發 明 之 另 —* 的 為 提 供 —- 種 旋 轉 床 嫌 設 備 1 供 生 産 閱 讀 1 低 含 磺 量 之 金 屬 化 鐵 0 背 面 1 | 之 1 本 發 明 之 —- 的 為 提 供 種 改 良 的 旋 轉 床 嫌 ·» 在 其 注 意 1 事 1 中 之 能 量 效 率 * 因 採 用 在 金 屬 化 壓 坯 中 之 顯 熱 使 其 預 項 r 熱 旋 轉 床 爐 所 用 部 份 燃 料 而 獲 改 進 4 填 寫 1 本 衣 本 發 明 之 再 —_- 目 的 為 提 供 一 種 旋 轉 床 爐 能 夠 用 4 至 頁 1 Ι 10分 鐘 之 搔 短 停 留 時 間 而 操 作 0 1 1 本 發 明 之 另 一 百 的 為 提 供 一 種 旋 轉 床 爐 ) 在 還 原 之 最 i 1 後 階 段 中 避 免 從 m 坯 所 發 生 — 氧 化 磺 之 保 護 複 層 有 任 何 i 訂 擾 動 〇 1 本發明之另 -目的為提供- -種旋轉床瀘， 在金屬化之 1 1 壓 坯 中 保 持 至 少 有 1 百 分 bt 超 量 之 m 〇 1 I _ at* 早 明 I ί 前 述 及 其 他 百 的 在 參 考 如 後 之 詳 細 説 明 及 附 圖 時 » 將 線 1 更 易 予 明 瞭 I I 第 1 面 _ 為 改 進 方 法 所 用 程 序 之 示 意 圖 解 9 在 旋 轉 床 爐 1 f 中 可 迅 速 有 效 還 原 氧 化 鐵 〇 1 I 第 2 圖 為 改 良 之 旋 轉 床 爐 之 横 截 面 C 1 1 1 第 3 圖 為 改 良 之 旋 轉 床 濾 頂 視 圖 0 1 1 第 4 圖 為 進 料 設 備 側 視 示 思 圖 表 示 進 料 或 丸 粒 之 整 1 I 平 器 〇 1 1 8 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Μ規格（210X297公楚〉 442573 fWH 補充 A7 B7 五、發明説明（） 第5圖為設備出料部份倒視示意圖，表示一冷卻裝置。 第6圖為設備出料部份側視示意圖，表示一種剷粉出 料。 第7圖為第β圖設備出料部份頂視示意圖》 ϋϋ明_ 參考各圖，持別是第丨圖，所發明在旋轉床爐中使氧 化鐵之還原迅速有效達成之方法和設備包含料倉12 和14,容有製程用之原料。料倉10容有氣化鐵材料16, 含有但不限定細分之鐵礦細粉，濃縮物·副産氣化戡和 铜廠廢料。料倉12含有含磺材料18，包括但不限定如粉 煤，焦炭屑，無，無煙煤，木炭和石油焦e料倉1 4含有 _合劑材料2 0，包括而不限定如有機膠合劑，蟛潤土， 或含水石灰。 源自料倉1 D , 1 2和U之材料依比例混合於混合單元2 2 。此混合物24被送至一結聚單元26，其將混合物2 4或予 製粒，壓塊，擠壓或壓玨等而進入固化單元28,然後送 至乾燥單元30,於大約120°至180°C予以乾燥除濕而形 成乾的颳坯32。 乾燥壓坯32被饋人一旋轉床爐（RHF)34,其間最好經 過一直立而可移動之送料槽102，並連接至可調整之整 平閛104，澱積於固體Μ床36上，如第2圖，成為有一 至二件壓坯深度之層。庄床爐34内的爐床順時針活動如第1 1所示。壓坯在一輻射隔件1Θ0之下通過而曝於約為1315〜 1430υ溫度之輻射熱源40歷4至10分鐘，在此期間揮發物和一 本紙張尺度述用屮囡阐家標率（CNS ) Λ4規格（210X 297公« ) --^-^- . .1 訂 - L - (請先閱讀背面之注意事項再填艿本頁) 好"部中央標枣局员工消費合作社印裝 4 4 2 5 7 3 經满部中决標準局負工消費合作社印繁 A7 B7五、發明説明（β ) 氣化硪從壓还發出而在爐内燃燒，大部份氣化鐵被蓮原 成為鐵和碩化鐵。金膈鐵傜對於乾燥壓坯加以還原，燒結 ，及/或局部熔融而産生。 如第4圖所示，壓玨38以一至二層被饋入於爐床上， 猙由至少一個直立進料槽管102，其中可有一調節閛 104,或整平器，具有一下緣以控制壓坯層之厚度。或 者，以一獨立装設之整平器112，其如一種水冷之整平 棍，亦見於第4圖，沿爐床3 6而在爐床上以適當高度始 自進料槽管102之下游而延伸。 迅速加熱和高還原溫度對含氣化鐵與含磺材料混合物 之乾壓ίί 32還原速率之衝擊可見於下表。各項試驗進行 於有氤氣氛之電熱管爐中。乾壓坯（以磁鐵礦濃縮物， 低揮發性煙煤和瞟合劑製造）被置於經預熱之管狀燼中 ，於2分鐘之間隔取出並分析總鐵量和金屬鐵量以製成 金屬化作用（鐵總含量中金膈鐵之百分比）對時間之曲線。 輻射熱源溫度 逹9 5 %金屬化之時間（分） (T ) (°C ) 2 1 5 0 1 1 7 7 比 10 長 2250 1232 7.6 2350 1288 6.4 2450 1343 5.8 在旋轉床爐34中以一定進料和爐床載量時之生産力 (磅/小時-呎2 )舆停留時間成反比。例如，停留時間 為5.8分者所得生産力比停留時間為？.6分高31% β -1 0 - 私衣 ί ^訂 "線 (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙乐尺度適用中國國家標窣（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） 442573 A7 B7 經满部中决標隼局貝工消費合作社印^ 五、發明説明 ( 9 ) 1 t 在 富 氣 氣 氛 中 迅 速 加 熱 對 於 含 氧 化 鐵 1 6和 含 m 物 18混 t t 合 物 乾 m 坯 之 還 原 速 率 之 衝 擊 是 比 較 在 氮氣 氛 中 所 進 行 1 1 試 驗 之 結 果 與 進 行 於 首 2 分 鐘 在 空 氣 中 而其 他 時 間 在 氪氣 讀 1 先 1 氛 中 之 第 二 試 驗 而 決 定 〇 此 兩 試 驗 用 與 上逑 相 同 之 試 驗 Μ 讀 1 程 序 〇 兩 試 驗 之 輻 射 熱 源 溫 度 均 保 持 恆 為1 3 4 3 °G 〇 當 用 背 \έ ! I 之 1 製 白 赤 鐵 礦 濃 縮 物 9 低 揮 發 性 煙 煤 和 膠 合劑 等 m 合 物 之 '意 1 事 1 乾 壓 a 時 所 得 結 果 相 似 〇 項 i 再 ! 因 為 壚 的 整 個 加 熱 區 保 持 均 勻 的 高 溫 度， 不 須 將 煙 M··- 営 填 寫 本 i 裝 置 於 接 近 給 料 端 以 利 用 燃 燒 生 成 物 之 顯 熱。 煙 道 氣 溫 度 頁 1 I 大 約 相 同 而 無 m 於 在 RH F 3 4上之煙氣出口 42之位置。 因 1 I 此 當 使 用 含 揮 發 性 之 磺 質 材 料 時 » 將 煙氣 出 4 2 置 於 1 ! RH F 3 4中段而在進出料位置之間， 則可改善燃料效率。 i IT 如 此 結 果 産 生 於 燃 〜、、 燒 的 壓 坯 和 産 物 於 RH F第一 -部份4 4中 i 之 流 動 為 同 向 而 在 RH F第二部份46中為逆向。 1 i 通 過 RH F 3 4之氣流被分成4 7和48兩部份而非積聚成長 i i 集 中 於 RH ?之進料區1 0 2 i 在 其 間 塵 粒 最 易被 夾 持 〇 此 使 1 f RH F34中初熱區頂之高度由於通過該區氣體容積小而較 線 | 低 * 因 而 提 高 頼 射 熱 對 壓 塊 層 之 傳 輸 〇 從壓 坯 釋 出 之 揮 t 發 物 在 RH F内有比較長贫 〕留住時間而更易被燃燒。 在RHF t 1 内 tb 較 有 效 的 燃 燒 降 低 了 需 要 氣 體 淨 化 之氣 體 的 總 容 積。 1 t 將 煙 道 氣 出 □ 4 2 置 於 RH F3 4之頂上， 可另提供優點， 1 1 如 在 出 Π 之 煙 道 氣 方 向 傜 離 開 爐 床 而 非掃 過 爐 床 朝 向 1 1 側 壁 〇 煙 道 氣 出 Π 直 徑 可 使 充 份 加 大 以 緩和 氣 體 速 度 4 I I 使 夾 持 之 粒 子 以 重 力 落 回 至 爐 床 上 〇 1 1 -1 1 - 1 i 1 1 本紙張尺度過用中阂阐家標辛（CNS ) A4規格（210>< 297公釐） ,42573 A7 B7 經满部中央標準局兵工消費合作社印聚 五、發明説明（ V ΰ ) 1 1 高 溫 輻 射 源 40初始 由 m n\s\ 燒 的 燃 料 産 生 Q 燃 嫌 的 燃 料 由 I 1 來 源 50供給 * 所 用 m ri^w 料 並 不 限 定 為 天 敗 氣 燃 油 > 副 産 1 t 氣 體 和 粉 煤 〇 這 些 燃 料 被 分 配 至 頂 部 m 爐 或 壁 裝 燃 爐 5 2 讀 i 先 1 〇 燃 燒 用 之 氧 由 預 熱 或 富 氧 空 氣 54供 應 〇 另 以 預 熱 或 富 閱 讀 1 ϊ 氧 空 氣 供 給 使 燃 燒 從 壓 坯 釋 出 之 揮 發 物 和 C0 〇 有 效 率 的 背 而 ί [ 之 1 燃 燒 是 得 南 高 的 操 作 溫 度 ♦ 及 揮 發 物 與 氧 化 磺 以 較 長 注 意 ί 事 1 時 間 留 住 於 爐 内 * 其 偽 由 於 煙 道 氣 出 P 4 2設於 RH F 34之中 項 再 J 段 而 非 在 RHF進料端所致。 太 t 裝 在 加 熱 與 m 原 初 階 段 中 以 氧 化 氣 氛 和 高 溫 操 作 » 促 頁 «_· 1 Ι 使 揮 發 物 在 乾 壓 坯 上 或 附 近 點 燃 ί 形 成 輻 射 焰 » 提 供 對 1 1 壓 坯 的 熱 傳 輸 〇 ( t 在 還 原 之 曰 取 後 階 段 1 雒 持 於 爐 内 之 氣 氛 氧 化 全 部 的 金 [ 訂 屬 鐵 0 如 此 使 燃 爐 操 作 更 有 效 率 * 使 燃 料 的 消 耗 較 柢 9 1 而 目. 燃 料 之 使 用 如 粉 煤 和 燃 油 等 具 有 彈 性 0 已 還 原 之 鐵 1 1 受 到 對 氣 化 作 用 的 保 護 1 如 以 非 常 短 的 留 住 時 間 如 4 1 I 至 ]0分鐘操作 ; 避 免 擾 動 在 還 原 末 段 中 壓 所 發 出 的 —^- 1 1 氣 化 碩 保 護 複 層 並 維 持 至 少 1 百 分 比 之 過 量 磺 於 金 屬化 線 I 壓 中 〇 1 I 局 部 冷 卻 已 金 屬 化 之 壓 玨 之 方 法 是 於 壓 玨 從 旋 轉 床 爐 1 1 棑 出 之 時 1 或 接 近 其 時 ， 立 即 從 ?主 射 器 1 1 6射入冷卻 I I 劑 〇 冷 卻 m 可 以 包 括 天 然 氣 > 粉 煤 j 燃 油 或 副 産 氣 體 〇 i 冷 卻 劑 可 能 分 解 成 為 m 和 氫 〇 部 份 或 全 部 之 m 可 能 與 二 1 1 氣 化 硪 和 水 蒸 汽 反 應 而 形 成 氧 化 碩 〇 m 積 於 壓 坯 表 面 I 1 之 白 由 m 更 為 增 加 對 氧 化 作 用 的 保 護 〇 重 整 之 氣 體 9 一 1 1 I - 1 2 - 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標皁（CNS ) A4現格（210X297公嫠） 44257 3 A7 經濟部中央標準局負工消費合作杜印眾 層 ，燒免成用 α 體 ί 度化含高 産示以持和 床成合 複卻燃避生熱0Α氣卩程氣的 而指可維碳 爐構彌 以冷被-而預10冷Μ化一氧質I-，，要化。從料行 加部4Ψ制量以 件水 屬之和品金慢時息需氧正56材自 附局34控碩熱 隔一 d 金生磺品 ^減氧訊照一校桿理種 供珏爐氛含顯 射，^ 之發化産tn率現項依，形螺處一 提歷床氣低之 輻質EP坯所氣測fns速出此，中情冷被是 物的轉的以中 二品 壓，一預而原或於氛況合水的 ，成熱旋上可玨 第品 當緩 >前’還/基氣狀混旋吋言 生將在面鐵壓。一産^。趨之之高示及。或種料螺 4 而 化整使平之化進立視 t 品始體析仍指量化/三進値約此 4ϋ 氣重後床化屬改設監 樣開氣分率量含氣及述和多由就 之或然爐鼷金得先並内體率測學速含碩被度上況或 ，。 燒 \ ，善金已而應力Ϊ 氣速監化原度化能溫。爐一心份 喊 燃及體改度在料近産^集原置的還中氧可，質各由實成 上解氣：高用燃附生 採還位品示的一品載品依經為要 玨分之為已利分區化 前，此産指碳的産承品須坯36主 ) 壓之整點；以部料優々、之時在得量化低而，産必 _ 床其 0 從劑軍+優化可之出於 U 出%。獲含氣。，度和鼉之爐為 /1 氯卻至之氣率爐和肋 cc 排 9 少在51!一高lh速力含化。礦 明 和冷輸法的效床卻有11於至減以化。化停床産定屬出鐵 説 磺。傅方鐵量轉冷求器 ，90始可氣低屬被嫌生特金排方 Μ 化護熱本臑能旋在為樣處到開，一能金原整當的已被而 j 氣保將 金，於 採之達碩量的可品還調適氣36, 、 五 ----------於衣-------IT----- (請先閱It背面之注意事項再填寫本I ) 本紙張尺度適用中國國家標準{ CNS ) A4規格（210.<2叼公释） 442573 A7 B7 經满部中央標準局員工消費合作社印聚 五、發明説明 ( 1 a- ) I 1 之 爐 床 〇 若 有 任 何 開 裂 或 坑 陷 » 將由 新鮮之 細粉 自動 镇 i 1 補 S 無 須 擔 心 下 面 耐 火 物 之 杻 曲 〇 ! 1 另 種 從 爐 床 排 出 壓 坯 之 機 構 包 含如 第6圖 輿第 7圖 所 誚 1 1 示 至 少 __» 犁 m 12 〇。 犁剷可以為直形或彎形。 若用螺桿 閱 1 排 出 1 犁 剷 排 出 裝 置 也 可 整 平 爐 床。 背 面 1 j 之 1 排 出 産 品 58 之 溫 度 大 約 為 9 0 0至 1 2 1 〇 °C^産品5 8可以 意 ί I 乘 熱 加 至 熔 爐 6 0 熱 壓 6 2 T 或 被 冷卻 6 4而儲 存。 如果 排 事 項 1 再 I 出 之 産 品 攸 送 至 熔 爐 60 » 則 可 置 於一 輪送罐 6 6作 為熱 的 填 % 本 1 裝 已 還 m 鐵 0 其 他 可 以 依 需 要 將 排 出産 品58送 至壓 製機 68 頁 1 1 使 成 為 熱 m 鐵 0 或 者 1 排 出 産 品 58可 送至滾 筒冷 卻器 7 0 1 i > 直 接 在 己 還 原 鐵 上 致 冷 〇 1 ! 還 原 氣 體 7 2 離 開 RH F 3 4之後進入煙道氣調節器7 4中。 i 訂 經 調 整 之 氣 體 7 (5被 送 至 熱 交 換 器 78 t 與燃燒 空氣 8 0 —" 併 1 經 鼓 風 機 8 2 輸 入 〇 熱 交 換 器 78用 於加 溫燃燒 空氣 80而 成 1 1 預 熱 空 氣 54 〇 在 經 調 節 之 煙 道 氣 7 6離 開熱交 換器 之後 ! 其 被 送 入 適 田 之 污 染 控 制 裝 置 8 4 〇污 染控制 裝置 包含 滌 1 i 氣 機 9 靜 電 沈 澱 器 * 旋 風 器 * 和 集塵 室。Ά 處理 之氣 體 線 ί 86被 鼓 風 機 88從 污 染 控 制 裝 置 抽 出而 送至排 氣管 90排 放 ί r 於 大 氣 9 2 〇 爐 床 習 常 是 用 水 封 10 6密封於爐床封口，如 1 1 Be S之美國專禾 J 3 ,4 5 2 ,97 2 〇 圓 環形 爐床被 支撐 於輪 件 1 1 1 08 上， 可用任伺習用驅動機構驅動， 如Beg g s之 美國 專 i 1 利 3 , 4 5 2 , 9 7 2或於Η an e v a 1 d等人之美國專利4 ,597 ,564 所 1 1 示 0 1 I 成 發 明 m Τττί 的 總 結 [ 1 -1 4- 1 1 1 1 木纸张尺度適用中國國家標準（C’NS ) A4現格（2】0X297公釐） 442573 A7 B7 五、發明説明（4 ) 設方鼷；鈸 佳此此 和此金量床 最悉因 法。免硝轉 明熟 ，C 方鐵避含旋 發由圍制 的化以低供 本可範限 良氣制較熱 為加與所 改原控有預 只增神疇 種還之具以 僅舆精範 一率氛於熱 解改之之 明效氣産顯 瞭修明圍 發有善以之 被種發範 已而改可中 可各本利 人速上鐵坏 也及離專 吾迅面之壓。例以偏諳 瞭中平化化進體理不申 明紱床M屬改具原而附 易床爐金金獲定其備所 已轉在度用而特而設受 ，旋 ·.高利料輿 ，眈僅 述在為；藉燃明證於明 所於點化率分説舉施發 上用優氩效部述之者本 從 ，之之最之前式術知 備法截能用 樽抟可 (請先M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製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2)0X 297公楚） Λ 2 5 7 3 Α7 Β7 五、發明説明（4 ) 參者符號說明 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 10,12,14.....進料倉 16........氧化鐵材料 18........含磺材料 20........膠合劑材料 22........混合單元 2 4........温合物 26........结聚單元 28........加固蜇元 3 0........乾燥單元 32........m ti 34........旋轉床壚 36........鱸床 38........壓还 40........輻射熱源 42........煙道氣出口 44........旋轉床嫌之第一部份 46........旋轉床爐之第二部份 4 7.48 .....氣流 50........燃料源 52........燃爐 54........富氣空氣 56........螺旋水冷螺捍 58........産品 60........熔體 -16- 本紙張尺度適用中國國家嫖準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ，-= -線 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 ^4257 3 A7 B7 五'發明説明（^) R2........熱壓塊 64........冷卻 6Β........輪送罐 68........暱製機 70........滾筒冷卻器 72........還原氣體 7 4........煙道氣調節器 76........經調整氣體 78........熱交換器 80........燃燒空氣 82........鼓風機 84........污染控制裝置 86........經處理氣體 88........鼓風機 90........排氣管 92........大氣 1 00 , 1 00 A.....輻射隔件 102......進料管 104......可調整之整平閘 106......水封 108......輪件 112......整平器 120......犁剷 1 16......注射器 1 1 8......氣體採樣器 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） -------—装------ΪΤ------'0 (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. Λ8 Β8 C8 D8 A42573 Λ 、申請專利_ 第87 1 04297號「從乾壓坯生產直接還原鐵之方法，及在一 旋轉床爐內從乾壓坯所得直接還原鐵生產金屬的設備」專 利案 （8 9年1 0月修正） Α申請專利範圍： 1.—種從乾壓坯生產直接還原鐵之方法，其中乾壓坯係 由氧化鐵和含碳物質組成並含揮發物質於其中：此方 法包括： 在爐床上饋入不多於二層深度之該壓坯； 使該壓坯曝於輻射熱源以除去所有揮發物質，其溫 度在第一時段中由1315至1430°C歷1至3分鐘之時 間，並使該壓坯遭受有充份自由氧之氧化氛圍以燃燒 大部份在第一時段當中所釋出可燃氣體，並形成已被 燃燒之氣體； 在一種缺乏自由氧之氣氛圍中於1315至1 430°C之將 壓坯曝於輻射熱源，歷時三至九分鐘爲第二時段以金 屬化該壓坯：及 使該氣體和該壓坯在該第一時段中同向流動*而在 第二時段中逆向流動，形成金屬化鐵產物：及 從爐床排出該金屬化鐵產物。 2如申請専利範圍第1項之方法，其中該壓坯之金屬化 係以還原，燒結，或局部熔融乾燥壓坯而造成》 3.如申請專利範圍第1項之方法，另含在壓坯從爐床排 出之時將其局部冷卻。 本紙張尺度適用中®國家標準（CNS ) A4規格（210x2w公釐） (請先閱讀背面之注意事項再蛾寫本筲) 訂 經濟部智慧財凌场員工消費合作社印製 442573 b Ιο D8 六、申請專利範圍 Λ-請先間讀背而之注意事項再填寫本頁) 4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在該第二時段之 最後三分鐘，該已金屬化之鐵產品被曝於一種使金屬 氧化之氣氛中，但以過量之碳，或—薄的一氧化碳及 /或氫的複層予以保護。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，另含局部冷卻該金屬 化鐵產品於排出之前，噴射冷卻劑於，或接近於*該 金屬化鐵產品’並恰於金屬化鐵產品從爐床被排出之 刖° 6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中該冷卻劑爲選自 包括天然氣，粉煤，燃料油，和副產品氣體之組合。 7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該氧化鐵爲選自 包括經細磨之鐵礦，氧化鐵濃縮物，副產之氧化鐵， 和鋼廠廢料等之組合》 S.如申請專利範圍第1項之方法，其中該含碳物質是選 自煤，焦碳屑，石油焦，炭，和木炭細粉等之組合。 9.如申請專利範圍第1項之方法，其中氧化鐵和含碳物 質在該壓坯中是用一種有機膠合劑膠合在一起。 經濟部智慧时1局R工消脅合作社印製 第局 圍少 範至 利爲 專量 請能 申之 如源 第 。 圍 燒範 燃利 之專 碳請 化申 氧如 熱一 加和 射質 輻物 該發 於揮 用出 中發 其所 ’ 坯 法壓 方該 之自 項$ 熱 加 射 輻 該 於 用 中 其 法 方 之 項 括 包 選 爲 其 供 提 所 料 燃 燒 燃油 由料 部燃 局， 少煤 至粉 量， 能氣 之然 源天 合 組 之 等 體 氣 物 產 副 和 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格{ 210 X 2打公釐） 442573 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填{¾本頁) 12·如申請專利範圍第1項之方法，其中氧被導入爐中以 助燃燒，氧源是選自包括經預熱之空氣，氧和富氧之 空氣等之組合。 13.如申請專利範圍第1項之方法，其中在該壓坯中氧化 鐵和含碳物質之比例受控制以維持一貫固定之碳對鐵 之比率。 14如申請專利範圍第I項之方法，另含從該爐床排出已 局部冷卻之金屬化鐵產品進入一熱的輸送品，並將金 屬化鐵產品趁熱充入熔化爐中。 15.如申請專利範圍第1項之方法，另含從該爐床排出局 部冷卻之金屬化鐵產品進入一壓片機以產生熱的壓鐵 坯。 一種在一旋轉床爐內從乾壓坯所得直接還原鐵生產金 屬之設備*其中乾壓坯由氧化鐵和粒狀含碳物質所組 成，此設備包含： a. 混合氧化鐵細粉和粒狀含碳物質而形成乾的壓坯 之裝置； 經濟部皙慧时4.局員工消費合作社印製 b. —旋轉床爐，具有通常爲平坦之爐床表面以承接 乾的壓坯： c. 用於饋入乾的壓坯以不多於二層在該爐床表面上 之裝置： d. 用於在該爐床上加熱，還原，並燒結或局部熔融 該乾的壓坯之裝置； 本紙張尺度適用令國國家捸準（CNS ) 格（210X297公釐） ABCD 細"·'-1却智慧財4局员工消費合作杜印製 六、申請專利範圍 f. 用於使該旋轉床爐排出該已還原之壓坯之裝置； 及 g, 在該饋入機構與該排出機構中間用於從該旋轉床 爐除去煙道氣之裝置。 17.如申請專利範圍第16項之設備，另含用於在爐床排放 壓坯之際使壓坯被局部冷卻之裝置。 1S.如申請專利範圍第16項之設備，其中該饋入該壓坯使 成一至二層於爐床上之裝置至少含有一可調整之直立 饋入管，具有可調節之閘，或整平器，具有控制層厚 之下緣。 ia如申請專利範圍第16項之設備，其中該用於從爐床排 出壓坯之裝置至少含有一螺旋螺桿。 20. 如申請專利範圍第16項之設備’其中該用於從爐床排 出壓坯之裝置至少含有一犁剷。 21. 如申請專利範圍第16項之設備’另含用於在從爐床排 出壓坯之前立即噴射冷卻劑至該壓坯或其附近之裝 匱。 22·如申請專利範圍第16項之設備’另含一水冷探頭，用 於採集氣體試樣於離該壓坯上小於丨吋之處·且恰在 其從爐床排出之前，其間在該氣體試樣中，一氧化碳 與氧之含量被監測以供產品品質控制及/或生產力優 化之用》 -4- 未紙張尺度適用中國國家標率（CNS > A4現格（210X297公釐) ' ' (請先閱讀背"之注意事項再填舄本頁)