用于制造熔融铁的设备制造技术

根据本发明专利技术示例性实施例的用于制造熔融铁的设备包括：ｉ）至少一个流化床还原反应器，还原和增塑铁矿，并将铁矿转换成还原材料；ｉｉ）熔融气化器，还原矿被装入所述熔融气化器中，并且氧气被注入到所述熔融气化器中，所述熔融气化器制造熔融铁；ｉｉｉ）还原气体供应线路，将从熔融气化器排放的还原气体供应给流化床还原反应器。流化床还原反应器包括安装在流化床还原反应器中以收集细铁矿的旋风器。气体注入器连接到旋风器，所述气体注入器通过注入含碳气体来防止细铁矿粘附。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于制造熔融铁的设备，该设备防止在利用粉矿的熔融 还原法中在流化床反应器的旋风器内细铁矿彼此粘附。
技术介绍
钢铁工业是提供建筑所需的和制造汽车、船只、家用电器以及我们使用 的许多其它产品所需要的基本材料的核心工业。钢铁工业也是与人类一起进 步的历史最长的工业之一。在在钢铁工业中起枢纽作用的铸铁厂中，在利用 铁矿和煤作为原料生产出熔融铁(熔融状态的生铁)之后，从熔融铁炼钢， 然后被供应给消费者。目前，世界上约60%的铁产品通过使用14世纪发展来的高炉法制造而 成。在高炉法中，利用烟煤生产出的焦炭和经过烧结法而成的铁矿被装入高 炉，并将热气提供给高炉，以将铁矿还原成铁，从而制造熔融铁。用于制造熔融铁的高炉法需要强度超过特定水平并在高炉中可确保透气 性的材料。因此，用作燃料的碳材料和增塑剂依赖于生成特殊燃料焦炭的焦 炭。经过一系列工艺的烧结矿主要用作铁源。因此，在现代高炉法中，需要包括原料预加工设备(例如，焦炭制造设 备和烧结设备)来加工铁矿，除需要高炉外，不仅需要获得辅助设备，而且 还需要用于防止在辅助设备中产生污染和最小化在辅助设备中产生污染的设 备。因此，投资量相当大，最终增加了制造成本。为了解决高炉法的这些问题，在许多国家，通过直接利用原煤作为燃料 和还原剂以及通过直接利用出矿率(output ore)在世界上达80 %或者更高的 细铁矿作为铁源，对用于制造熔融铁的熔融还原法进行了大量研究。在熔融还原法中，通常使用包括矿石的预还原和最终还原的两步还原法。 传统的炫融还原设备由流化床还原反应器和熔融气化器构成，流化床还原反 应器形成泡沫流化床，熔融气化器连接到泡沫流化床，形成煤填充床(coal packed-bed )。室温下的细铁矿和添加剂被装入熔融气化器中，并被预还原。由于热还原气体从熔融气化器被供应给流化床还原反应器，所以室温下 的细铁矿和添加剂接触热还原气体，然后它们的温度升高。同时，室温下的 细铁矿和添加剂按照等于或者高于90%的比率被还原，并按照等于或者高于 30%的比率被增塑，然后被装入熔融气化器中。同时，多个旋风器将在流化床还原反应器中的矿石作为细铁矿颗粒进行 收集、通过重力使它们落下，并使其在流化床中再循环。在旋风器中形成高密度流的细铁矿。此时，流化床还原的操作温度等于或者高于700度，细铁矿连续接触还原气体。在这种情况下，细铁矿的表面的粘附性，即，细铁矿颗粒之间的物理粘附状态变高。因此，在旋风器中，细铁矿颗粒彼此粘附，由于在流化床还原反应器的 操作中，还原气流使旋风器持续地振动，所以越来越促进这种粘附。如果细铁矿颗粒的尺寸等于或者大于预定尺寸，则旋风器被粘附的材料 堵塞，从而细铁矿的流动被中断。如上所述，如果在旋风器中所述流动被中 断，则由于细铁矿不能被回收而会损失大量的细铁矿。此外，由于去除形成在旋风器中的粘附材料需要大量的工时，所以由粘 附材料而引起的旋风器的堵塞现象显著降低了流化床还原反应器的运行率。
技术实现思路
技术问题为了解决上述问题，提出本专利技术以提供一种用于制造熔融铁的设备，所 述设备防止在使细铁矿流化的还原过程中细铁矿颗粒在旋风器中形成粘结。 技术方案根据本专利技术示例性实施例的用于制造熔融铁的设备包括i)至少一个 流化床还原反应器，还原和增塑铁矿，并将铁矿转换成还原材料；ii)熔融 气化器，还原材料矿被装入所述熔融气化器中，并且氧气被注入到所述熔融 气化器中，所述熔融气化器制造熔融铁；iii)还原气体供应线路，将从熔融 气化器排放的还原气体供应给流化床还原反应器，其中，流化床还原反应器 包括安装在流化床还原反应器中以收集细铁矿的旋风器，并且所述气体注入 器通过注入含碳气体防止细铁矿粘附，并且气体注入器连接到旋风器。气体注入器可在流化床还原反应器的上下方向上连接到流化床还原反应器。气体注入器可连接到流化床还原反应器的上部。所述用于制造熔融铁的设备还可包括i )排气管，布置在旋风器的上 方，用于排放气体；法兰，将旋风器连接到旋风器排气管，其中，气体注入 器包括气体注入线路，所述气体注入线路穿透法兰，并连接到旋风器的内部。气体注入线路可按照螺旋形盖住旋风器。气体注入线^各的 一部分可按照 弹簧形盖住旋风器。同时，流化床还原反应器还可包括惰性气体供应装置，所述惰性气体供 应装置连接到气体注入线路，并将惰性气体供应到旋风器中。惰性气体供应装置可包括i )惰性气体供应线路，连接到气体注入线 路；ii)自动阀，周期性地打开和闭合惰性气体供应线路。此时，惰性气体可以是氮气。同时，旋风器可包括i )锥体部，收集细铁矿；ii)料腿部，连接到 锥体部的下端，排放收集的细铁矿，其中，多个气体注入器壳连接到料腿部。此外，所述气体注入器可包括i )第一气体注入器，连接到位于锥体 部和料腿部之间的连接点；ii)第二气体注入器，连接到料腿部的下端；iii) 两个或者少于两个第三气体注入器，彼此隔开预定距离，位于第一气体注入 器和第二气体注入器之间。含碳气体可包括曱烷。此外，在气体注入器和旋风器彼此连接的部分，气体的流动速度可以在 4m/s到8m/s范围内。同时，气体注入器可安装在多个流化床还原反应器中的直接连接到熔融 气化器上的流化床还原反应器中。 有益的效果在根据本专利技术的用于制造熔融铁的设备中，通过抑制在利用细铁矿的流 化还原过程中流化床还原反应器中的旋风器中的细铁矿的粘附，可防止细铁 矿的损失。此外，由于可防止粘附材料的形成以及不需要耗费时间将其去除，所以 可提高流化床还原反应器的运行率。附图说明图1是根据本专利技术实施例的用于制造熔融铁的设备的示意性视图2是设置在图1的用于制造熔融铁的设备中的流化床还原反应器和气体注入器的示意性视图3是设置在图2的流化床还原反应器中的旋风器和气体注入线路(line) 的示意性^L图4是设置在图2的流化床还原反应器中的旋风器和其它类型的气体注 入线路的示意性视图5是示出在旋风器中细铁矿粘附的温度的曲线图。具体实施例方式将参照附图描述本专利技术的优选实施例，以使本领域技术人员能够实现本 专利技术。所述实施例仅仅在于说明本专利技术，并且本专利技术不局限于此。图1是用于制造根据本专利技术实施例的熔融铁的设备100的示意性视图。 图1中示出的用于制造熔融铁的设备100的构造仅仅在于举例说明本专利技术， 本专利技术不局限于此。因此，可按照其它形式对所述构造进行修改，并且还可 包括其它装置。如图1所示，用于制造熔融铁的设备100主要包括流化床还原反应器10、 熔融气化器30和还原气体供应线路40。此外，用于制造熔融铁的设备IOO还可包括连接在流化床还原反应器10 和熔融气化器30之间的用于制造压制铁(compacted iron )的设备50以及热 压均衡装置(hot pressure equalizing device ) 60。此外，用于制造熔融铁的设 备100可包括用于制造熔融铁所需要的各种装置。流化床形成在其中的流化床还原反应器10彼此依次连接，以在流化床中 还原细铁矿，并将其转换成还原材料。每个流化床还原反应器IO通过还原气 体供应线路40接收从熔融气化器30的煤填充床排放的还原气体。流化床还原反应器10通过使还原气体进入并在其中流动，将细铁矿和添 加剂转换成还原材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造熔融铁的设备，所述设备包括：　至少一个流化床还原反应器，还原和增塑铁矿，并将铁矿转换成还原材料；　熔融气化器，还原矿被装入所述熔融气化器中，并且氧气被注入到所述熔融气化器中，所述熔融气化器制造熔融铁；　还原气体供应线路，将从熔融气化器排放的还原气体供应给流化床还原反应器，　其中，流化床还原反应器包括安装在流化床还原反应器中以收集细铁矿的旋风器，　其中，气体注入器连接到旋风器，所述气体注入器通过注入含碳气体来防止细铁矿粘附。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2005-12-26 10-2005-01300961.一种用于制造熔融铁的设备，所述设备包括至少一个流化床还原反应器，还原和增塑铁矿，并将铁矿转换成还原材料；熔融气化器，还原矿被装入所述熔融气化器中，并且氧气被注入到所述熔融气化器中，所述熔融气化器制造熔融铁；还原气体供应线路，将从熔融气化器排放的还原气体供应给流化床还原反应器，其中，流化床还原反应器包括安装在流化床还原反应器中以收集细铁矿的旋风器，其中，气体注入器连接到旋风器，所述气体注入器通过注入含碳气体来防止细铁矿粘附。2、 如权利要求l所述的设备，其中，气体注入器在流化床还原反应器的 上下方向上连接到流化床还原反应器。3、 如权利要求2所述的设备，其中，气体注入器连接到流化床还原反应 器的上部。4、 如权利要求3所述的设备，还包括 排气管，布置在旋风器的上方，用于排放气体； 法兰，将旋风器连接到旋风器排气管，其中，气体注入器包括气体注入线路，所述气体注入线路穿透法兰，并 连接到旋风器的内部。5、 如权利要求4所述的设备，其中，气体注入线路按照螺旋形盖住旋风器。6、 如权利要求5所述的设备，其中，气体注入线路的一部分按照弹簧形 盖住旋风器。7、 如权利要求l所述的设备，其中，流化床还原反应器还包括惰性气体 供应...

【专利技术属性】
技术研发人员：申明均，金常铉，李晙赫，南宫源，
申请(专利权)人：POSCO公司，西门子奥钢联金属技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]