用于生产金属合金的冶金炉制造技术

本发明专利技术涉及冶金工艺和设备，并且，更具体地涉及一种能够用各种各样的原材料和燃料(包括高含量杂质的那些)操作的冶金炉。为此，本发明专利技术的冶金炉包括(i)至少一个上部炉身(1)；(ii)至少一个下部炉身(2)；(iii)基本位于至少一个上部炉身(1)和至少一个下部炉身(2)之间的至少一个燃料供给器(5)；(iv)位于至少一个上部炉身(1)和至少一个下部炉身(2)中至少一者中的至少一排风口(3，4)，所述至少一排风口(3，4)使炉内部与外部环境流体连通；和(v)位于上部炉身中的至少一个罩，被称为幕墙，沿炉纵向向下延伸；以及(vi)在上部炉身中心中的至少一个透化燃料装载系统，被称为推进推进加料系统。推进加料系统(8)连同所述幕墙(6)一起使用，允许输送在下部炉身(2)中的燃料与由主风口(3)和辅助风口(4)吹送的空气的燃烧过程中生成的气体，从而更有效地控制炉中的气体分布。

Metallurgical furnace for producing metal alloy

The present invention relates to metallurgical processes and equipment, and more particularly to a metallurgical furnace capable of operating with a wide variety of raw materials and fuels (including those with high levels of impurities). To this end, metallurgical furnace of the invention comprises (I) at least one upper body (1); (II) at least one lower body (2); (III) in at least one of the upper body (1) and at least one lower body (2) at least one fuel supply between (5); (IV) at least one upper body (1) and at least one lower body (2) at least one outlet in at least one of the (3, 4), wherein at least one outlet (3, 4) of the furnace is communicated with the external environment of internal fluid; and (V) in at least one of the upper body cover, known as curtain wall, longitudinal extending downwards along the furnace; and (VI) in the upper center shaft of at least one of the transparent fuel loading system, called propulsion feeding system. Push feed system (8) and the wall (6) used together to allow transport in the lower body (2) of the fuel and air (3) by the main and auxiliary air inlet (4) gas generated by blowing air in the combustion process, so as to effectively control the distribution of gas furnace.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产金属合金的冶金炉
本专利技术涉及冶金工艺和设备。更具体地，本专利技术涉及用于生产金属合金或非金属合金的冶金工艺和设备。
技术介绍
诸如例如在高炉和电还原炉中生产生铁的传统工艺是已知的。用于从经粒度调节之后的氧化铁或铁矿石中、传统球团矿或其他传统团块中生产合金的其他工艺也是已知的，通过在这些炉中的传统操作获得具有某种组成的液体铁或固体铁。在高炉中，可由分选矿石、球团矿、烧结矿或其他传统团块、焦炭和石灰岩组成的填料通过炉的顶部依次加料，形成连续的柱。在高炉的底部处，通过炉缸上部中的一排风口引入在回热加热器中被预加热的或未被预加热的处于大概300至1200℃的温度下的大气空气。在该位置处，由于由CO2与焦炭的碳反应形成的一氧化碳的存在，而形成了具有还原性气氛的区域。该CO与来自氧化铁的氧结合，将氧化铁还原为金属铁，并生产生铁。杂质(即，矿脉石和焦炭灰)与石灰岩形成液态的、密度较低的炉渣，该炉渣浮在铸造生铁的表面上。形成的气体以与填料逆流的方式对填料进行预热，并从顶部离开。该气体主要由CO、CO2、H2和N2组成，并且被引导至进入炉的助燃空气的回热预加热器和其他加热装置。还已知，在传统球团矿中，还原是如下进行的：由焦炭的不完全燃烧生成的CO对氧化填料进行还原。CO在团块或矿石颗粒内扩散，并且发生了按照反应MeO+CO→Me+CO2的还原。该反应中生成的CO2以与CO相对的方向散布并且并入到从顶部离开炉的气流中。该反应需要一定的时间用于CO在矿石或传统球团矿内的完全扩散，因此需要内部具有填料的高停留时间的炉(高炉典型如此)。另一方面，自还原球团矿体现出对还原有利得多的条件。被精细分离的矿石或氧化物与含碳材料之间最密切的接触提供了更短的反应时间，因为不需要CO向球团矿中的扩散阶段，还原借助为此目的而在球团矿内部预构建的以下反应发生：2MeO+C→2Me+CO2CO2+C→2COMeO+CO→Me+CO2从这层意义来说，实际上团块本身建立了半封闭的系统，该系统中的气氛在当内部存在可供利用的碳的时间段期间是还原性的。替代地，自还原团块(正如该名称本身)在其内部保持还原性气氛，这与外部气氛的特性(即，由上升气体提供的、炉窑内侧的气氛类型)无关。因此，可以将由燃料的不完全燃烧和球团矿内侧的还原反应产生的、存在于炉气氛中的CO转化为用于加工的能量。另一方面，在炉窑内的熔融过程中，存在在操作期间从顶部加料的焦炭或其他固体燃料，其与其余填料向下移动，按照布杜阿尔(Boudouard’s)反应CO2+C2→2CO与逆流向上移动的CO2反应，从而增加了含碳材料的消耗但没有在还原熔融过程中导致有效利用。如果可能在该过程本身中燃烧该CO，将会实现更高的效率，结果是节约了化铁炉中的燃料焦炭以及高炉中的燃料和还原剂，正如在用于任何其他合金的还原/熔融或仅熔融的所有其他炉的情况。同一申请人所著的文献PI9403502-4通过提供包括与填料入口(原材料)分离的燃料供给的炉来解决以上问题。具体地，文献PI9403502-4中描述的炉示出了上部炉身和下部炉身，所述上部炉身接收填料(例如，氧化物/矿石)，燃料大概在两炉身之间的接合部处引入。来自下部区域的气体，以与填料逆流的方式，向填料运送加热和还原或单纯熔融所需的热能。因为在上部炉身中的填料不含焦炭、木炭或任何其他固体燃料，所以不会发生吸热且额外消耗可观量的碳的布杜阿尔反应(CO2+C→2CO)。因此，离开设备的排放气体主要由CO2和N2组成。然而，尽管具有若干优点(诸如上文所提及的那些)，文献PI9403502-4中描述的炉并不具有对上部炉身中的气态流的充分控制，允许气体在炉的某些点中的突然逸出，从而阻碍了对上部炉身中的填料和气体之间的能量交换的控制。对于自还原团块的使用，对气态流的充分控制是必要的，以允许团块以均质方式的自还原。专利技术目的本专利技术的目的是提供一种冶金炉，用于通过包含金属氧化物的团块的自还原来获得金属合金。这包括获得铁水(包括生铁和铸铁)以及金属合金。
技术实现思路
为了实现上述目的，本专利技术提供了一种冶金炉，包括(i)至少一个上部炉身，(ii)至少一个炉身，(iii)至少一个燃料供给器，大体上位于至少一个上部炉身与至少一个下部炉身之间，和(iv)至少一排风口，位于所述至少一个上部炉身和所述至少一个下部炉身中的至少一者中，该至少一排风口使得炉内部与外部环境流体连通，其中本专利技术的炉还包括(v)至少一个罩(被称为幕墙)，位于上部炉身中，纵向沿所述炉延伸，和(vi)至少一个透化燃料加料系统，位于上部炉身的中心中，被称为推进加料系统。附图说明下文所示的详细描述参照附图，其中：-图1示出了根据本专利技术的冶金炉的第一实施例；-图2示出了根据本专利技术的冶金炉的第二实施例；-图3示出了根据本专利技术的优选实施例的罩；-图4示出了根据本专利技术的优选实施例的推进加料系统；-图5示出了与文献PI9403502-4中描述的炉的气态流相比较，通过安装有推进加料系统的幕墙的安装改进而获得的气态流。具体实施方式该描述以本专利技术的优选实施例入手。然而，本专利技术不被限制于该具体的实施例，因为其对于本领域技术人员将是明显的。此外，文献PI9403502-4的内容作为参考并入本文。本专利技术提供具有创新的冶金炉：允许对气态流的充分控制以便能够实现自还原团块以均质方式的还原，并且控制气体和填料之间的能量交换，自还原过程的基本原则。本专利技术的冶金炉示于图1和图2中，主要包括上部炉身1，填料(原料)从该上部炉身处被加料于炉中。可见，图1示出圆柱形的炉身(圆形横截面)，而图2示出平行六面体形的炉身(矩形横截面)。因此，让我们注意，本专利技术不限于炉的任何具体形状。在上部炉身1中，存在至少一排辅助风口4的组件，所述辅助风口优选地是孔，该孔允许热的或冷的大气空气的充入，以使存在于上升气体中的CO和其他可燃气体燃烧。所充入的空气可以可选地包括富氧。而且，气体、液体或固体燃料可以与吹送的空气一起注入风口4中。本专利技术的炉还包括下部炉身2，优选地具有圆形或矩形的横截面，具有用于固体燃料供料的足够的直径或尺寸。炉身2的横截面的直径或宽度大于炉身1的横截面的直径或宽度，足以放置燃料供给器。在大约位于上部炉身1和下部炉身2的接合部的供给器中，可以耦接燃料供应管道5，以确保将燃料加料于炉床，而避免在使用薄材料时发生填料拖拉。当填料落在供给器上时，对存在于固体燃料和可燃的含碳残留物中的挥发性组分进行预加热、预干燥和蒸馏。下部炉身2具有一排或更多排主风口3，该主风口3以及上文描述的辅助风口用于吹送热的或冷的空气并且可以富集或不富集O2。还可能注入液体、气体或液固燃料，用于燃料的不完全燃烧，产生气体并提供用于填料还原和/或熔融所需要的热能。如果热空气被吹送进主风口和/或辅助风口4中，可以使用如图2中所示的鼓风机组件7，其可与现有技术已知的任何空气加热系统(未示出)连接。可选地，下部炉身2可以具有耐火炉衬和/或具有冷却板。此外，上部炉身1包括罩(被称为幕墙6)，如图3所示。该幕墙6包括用于输送所生成的气体的设备，从而控制整个上部炉身1的气体分布。幕墙6位于上部炉身1之上并纵向沿炉延伸，被限制于辅助风口4之上，由一组铸铁、钢或任何其他合金的结构板形成，填充有耐火混凝土，并被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冶金炉，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.16 BR BR1020140314873;2015.03.11 BR BR10201.一种冶金炉，其特征在于，所述冶金炉包括：至少一个上部炉身(1)；至少一个下部炉身(2)；至少一个燃料供给器，基本位于所述至少一个上部炉身(1)和所述至少一个下部炉身(2)之间；和至少一排风口(3，4)，位于所述至少一个上部炉身(1)和所述至少一个下部炉身(2)中的至少一者中，并且至少一排风口(3，4)提供炉内部与外部环境之间的流体连通，位于所述至少一个上部炉身(1)和所述至少一个下部炉身(2)中的至少一者中。2.根据权利要求1所述的冶金炉，其特征在于，位于上部炉身(1)中的至少一个被称为幕墙(6)的罩沿所述炉纵向延伸，被限制于辅助风口(4)之上。3.根据权利要求2所述的冶金炉，其特征在于，所述至少一个幕墙(6)包括一组结构板，所述结构板由铸铁、钢或任何其他合金制成，填充有耐火混凝土并被固定在焊接至炉结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫耳墨斯·若阿金·费雷拉·菲力欧，莱顿·干卡维斯·洛瓦蒂，卢恰诺·奥古斯托·莫赖斯·迈亚，安德烈·席尔瓦·达·卢斯，杰奥瓦尼·维图里诺·达·席尔瓦，罗伯托·奥卡达·朱尼尔，
申请(专利权)人：泰克诺尔德·德森沃门特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：巴西,BR