TW546383B - Method for enhancing the operation of a blast furnace in which coke and coal are added during the manufacture of iron - Google Patents

Description

546383 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（1 ) 發明背景 自鐵礦製備技術級鐵或生鐵之鼓風爐方法基本上以還原 含碳之氧化鐵為主。使用的碳通常具有焦炭形式。因為焦 炭的成本及適用性，故常以天然氣、煤、燃料油等取代部 份該物質。值得注意地是有可能將粉煤、氣體或液體石油 產物/主入鼓風爐中，以促使直接的還原作用，增加鼓風爐 產量及降低焦炭的消耗量，其是一種以高成本製造及希望 被取代的物質。許多在鼓風爐技術的最近發展已集中在以 低成本取代物部份取代貴的焦炭之方法上。但是，以現代 技術的液m燃料（如原油、焦油、殘油或燃料油）只可以將 焦炭取代至特定的程度而已。將這些物質引入鼓風爐中， 以減少焦炭的消耗量，使這些物質在鼓風爐中原子化及吹 氣不幸地疋运種型式步驟常提高形成大量的N灰，從冷 染的觀點而T同時不受期望及也會攪亂鼓風爐製程的平衡。 在鼓風爐的製程中，將承載體的物質，其包括鐵礦、熔 /且、碎屑或其它鐵來源與燃料，通常是焦炭及助熔劑、石 灰石或白雲石一併自頂部裝至鼓風爐中。鼓風爐燃燒部份 的燃料，以產生使鐵礦熔融的熱，並利用剩餘的燃料還原 鐵及其與^之組合物。在產生每公噸生鐵的典型的鼓風爐 中之裝入量是約1.7公嘴之鐵礦或其它承載鐵的物質， =65公噸之焦炭或其它燃料及約〇25公噸之石灰石及/或白 雲石。此外，將從18-2.0公噸之空氣在製程期間吹入鼓風 爐中。 粉煤注射法已應用多年’以減少焦炭的使用及增強在製 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 -4- 546383 五、發明說明（2) 造生鐵時的鼓風爐操作。在鼓風爐中以粉煤取代焦炭的技 月包可減少污染（當使用較少的焦炭時），並可降低與製造鐵 有關的成本。 實際上’將承載鐵的原料（熔渣、鐵礦、粒子等）、燃料（ 焦厌）及助熔劑（石灰石、白雲石等）裝入鼓風爐的頂端。將 熱2氣（鼓風）經由在鼓風爐底部的開口（已知的鼓風口）吹 入豉風爐。鼓風口臺配備一個注射槍，補充的燃料（氣體、 油及粉煤）經由其注入。鼓風空氣燃燒燃料及加速產生鐵的 化學品熔煉。在用以預熱鼓風空氣之火爐中或在其它應用 中’例如’在焦炭烘箱中、鍋爐中等點燃燃燒氣體之前， 先洗滌來自鼓風爐之燃燒氣體，以除去微粒子及其它有毒 氣體。 詳細說明較佳的具體實施例 雖然在鼓風爐操作中常見於粉煤的應用，但是本發明者 已發現如果將燃燒觸媒/輔助劑加入煤中（以在將其注入鼓 風口之前較佳），則可以明顯增強以煤取代焦炭的能力。以 使用燃燒觸媒/輔助劑衍生的好處是使用強低等級的煤之能 力、以煤取代更多的焦炭之能力、使”煤塵埃，，降至最低（粉 煤注入鼓風口時之視覺效果，保持看似在鼓風爐中的暗塵 埃）、降低燒失量（LOI)、降低爐渣量、減少微粒子放射及 南品質的鐵。 煤燃燒輔助劑是一種其化合物形式之金屬元素，其係選 自結、鉬、鎢、錳、鐵、姑、鎳、銅、鋅、鋁、錫及鉛。 在本發明較佳的具體實施例中，金屬元素是銅。在特別較 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5- 546383 A7 _B7_ 五、發明說明（3 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 佳的具體實施例中，將硫酸銅與界面活性劑（例如，取自 Rohn& Haas之Triton®系列之非離子界面活性劑）之組合物加 至煤中。 由以下的實施例例證本發明的應用。

表I 粉煤燃燒觸媒/輔助劑在鼓風爐操作上的效果 參數 單位 無燃燒觸媒/輔助劑 燃燒觸媒 焦炭速度 公斤/thm 481 457 焦炭灰 % 18.96 17.88 煤速度 公斤/thm 130 138 總燃料 公斤/thm 611 595 燃燒添加劑 毫升/噸煤 0 300-600 熱鼓風溫度 °C 1160 1175 生產速度 tpd 3466 3600 在氣體中的灰塵 毫克/N立方公尺 19.34 15.51 (thm ··熱金屬的哺數） (tpd :每天的频數） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

根據以上表I中的展示，將粉煤以130公斤/thm注入鼓風口 ，具有裝載至負荷量的481公斤/thm之焦炭及以1160°C之熱 鼓風溫度會造成611公斤/ thm之總燃燒速度及3，466 tpd之生 產速度。也注意在燃料氣體中的微粒子物質是19.34毫克/N -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公砮） 546383 A7 B7 五、發明說明（4 ) 立方公尺。 將煤粉化及注入鼓風口之前，先將燃燒觸媒/輔助劑（19 重量％之硫酸銅）以水溶液噴霧方式加在煤上，則焦炭速度 會自481下降至457公斤/thm，同時煤速度會自13〇增加至138 公斤/thm。在燃燒觸媒的存在下，總燃料速度會自611下降 至595公斤/thm，熱鼓風溫度會自1160增加至1175乇，並且 生產速度會自3466增加至3600 tpd。注意在排出氣體中的灰 塵含量會自19.34明顯下降至15.51毫克/Νι方公尺。灰塵 量的降低表示在燃燒方面的改進，並且未在燃燒觸媒/輔助 劑進料期間發現構成視覺觀測之”煤塵埃”。 以表II中總結的結果進行進一步的評估。根據在表中的 展示，加入燃燒觸媒/輔助劑會造成23公斤/thm之總燃料速 度之淨降値。以明顯增加在基礎的未催化試驗期限之生產 會達成減少總燃料的目的。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 丨訂· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表II 粉煤燃'丨兒觸媒/輔助劑在鼓風爐 操作上的效果 參數 基礎期限（無觸嫫、 觸媒 焦炭速度 470 459 焦炭灰塵 17.71 17.91 煤速度 125 113 總燃料 595 572 燃燒添加劑 0 300-600 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1165 1165 A7 ^----— - 五、發明說明（5) 熱鼓風溫度 1164 生產速度 3428 (單位係根據以上表i中的定義） 些 金 ( 如 3617 根據以上的註解，妹惊總财 、^ ·、、、^°觸媒/輔助劑是含有硫酸銅之水溶 政。咸信過渡金屬（如銅）在”，，^ ^ ^ ^ ^ ^ 7 1V^包藏金屬的後期火燄 區中或在未燃燒的碳中蓋且古 ^ , r A ^ 取具有活性。包藏的金屬接著會加 逯在火談中的氧化作用。 值得強調的是其它拍^m + 、匕物貝也具有本發明目的的效力。這 物負包括銅、鎖、姑、摄菩^久 、 皱寺的各種鹽類及鹼金屬和鹼土3

屬之硝酸鹽與碳酸蜂。而H 人馭里而且，希望以上指明的金屬與無機 例^氯化物、疏酸鹽、碳酸鹽、氧化物等）和有機（例如 ，早㈣）陰離子兩者之結合及有機金屬化合可能具有 效力。 ^雖然本發明已以關於其具體實施例說明，但是顯然本技 藝的那些熟練者將會明白許多本發明的其它形式及改良。 通常應該將附加的申請專利範圍解釋成涵蓋所有這些顯 易見的形式及改良，其係屬於本發明真正的精神及範圍内 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 而 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8- 公告本 申請曰期 案 ---- 類 別 A4 C4

CM禪 上各姻由本局塡註） Ο 中文說明書修正頁(9〇年7月） II ------- 專利説明書 546383 -、《名稱 中文 增強於鐵之製造期間添加焦炭及煤之鼓風爐的操作之 方法 Γ METHOD FOR ENHANCING THE OPERATION OF A BLAST FURNACE 英 文 IN WHICH COKE AND COAL ARE ADDED DURING THE MANUFACTURE OF IRON 姓 名 國 措 發明 創作> 住、居所 1.莫蘇古馬拉威米克儉尼梅根 2·聖塔努可希 3. 印多尼爾森克塔 4. 詹姆士 S.麥尼爾 1-3印度 4.美國 1 ·印度傑雪波市達利亞街B3〇9號 2·印度傑雪波市北鎮圓圜住宅區14號 3. 印度傑雪波市K-S林克路BH區專業公寓158號 4. 美國賓州多利斯城市市景大道56號 裝 訂 姓 名 (名稱） 美商培芝德朋股份有限公司 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度通用 國 籍 住、居所 (事務所) 代表人 姓 名 美國 美國賓州崔佛斯市桑莫頓路4636號 喬伊絲L·莫莉森 國國表標伞（CNS) A4規格（210 X 297

Claims (1)

1. Α8 Β8 C8 D8 六 _7994號申請專利案 利圍修正本(9〇年7月） 申請專利範圍 1 . 一種於在製造期間將焦炭及煤加入鼓風爐之鐵之製造中 增強該鼓風爐操作之方法，其包含將有效量的、可增強 该鼓風爐操作並得以使添加至鼓風爐中的焦炭量減少之 燃燒輔助劑加至煤中，該燃燒輔助劑是金屬元素之硫酸 鹽’遠金屬元素係選自錐、鈿、鎢、鐘、鐵、姑、錄、 銅、鋅、鋁、錫及鉛等组成的各物，該方法允許減少加 至鼓風爐中的焦炭量。 2 ·根據申請專利範圍第1項之方法，其中該燃燒辅助劑在 加入鼓風爐之前，先與煤組合。 3 .根據申請專利範圍第1項之方法，其中每噸煤加入從約 300-600毫升之燃燒辅助劑。 4.根據申請專利範圍第1項之方法，其進一步包含將界面 活性劑加至煤中。 5 .根據申請專利範圍第1項之方法，其中該金屬元素是銅。 6· 一種於在製造期間將焦炭及煤加入鼓風爐中之鐵之製造 中’增強該鼓風爐操作之方法，其包含將有效量的、可 增強該鼓風爐操作並得以使添加至鼓風爐中的焦炭量減 少之燃燒輔助劑加至煤中，該燃燒辅助劑是銅、鋇、銘 、鐘及其混合物之硫酸鹽，該方法允許減少加至鼓風爐 的焦炭量。 7 .根據申請專利範圍第6項之方法，其中該燃燒輔助劑在 加入鼓風爐之前，先與煤组合。 8 .根據申請專利範圍第6項之方法，其中每嘴煤加入從約 300-600毫升之燃燒輔助劑。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公慶） --------#-----j,------f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本育) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 546383 ABiCD 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 9.根據申請專利範圍第6項之方法，其進一步包含將界面 活性劑加至煤中。 1 〇 .根據申請專利範圍第6項之方法，其中該燃燒輔助劑是 硫酸銅。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)