專利名稱：直接還原的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于含金屬原料的直接還原設(shè)備和方法，具體地(盡管并不絕對)，本發(fā)明涉及含鐵原料如鐵礦石的直接還原。
本發(fā)明還涉及還原含金屬原料的方法，其包括部分還原固態(tài)含金屬原料的直接還原方法和用于熔化以及使已經(jīng)部分還原的含金屬原料進(jìn)一步還原至熔融金屬的熔化方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)本申請人在開發(fā)用于直接還原鐵礦石的所謂″CIRCOFER″技術(shù)時，在實施正在進(jìn)行的研究項目時，創(chuàng)造了本發(fā)明。
CIRCOFER技術(shù)是一種能夠還原固態(tài)鐵礦石至50％或更高金屬的直接還原方法。
CIRCOFER技術(shù)基于流化床的應(yīng)用。進(jìn)入流化床的主要原料為流化氣體、金屬氧化物(典型的為鐵礦石細(xì)粉)、固體含碳材料(典型的為煤)和含氧氣體(典型的為氧氣)。在流化床中產(chǎn)生的主要產(chǎn)品是鍍有金屬的金屬氧化物，即已經(jīng)被至少部分還原的金屬氧化物。
在所述研究項目中本申請人的一個發(fā)現(xiàn)是有可能使流化床內(nèi)的粘附最小化，具體通過設(shè)置所述槍在流化床中向下注入含氧氣體使含氧氣體噴槍上的粘附最小化。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，提供一種用于在流化床中還原含金屬材料的設(shè)備，所述設(shè)備包括含有流化床的容器、用于向所述容器供應(yīng)含金屬材料、固態(tài)含碳材料、含氧氣體和流化氣體從而在所述容器中形成流化床的設(shè)施，所述設(shè)備的特征在于含氧氣體的供應(yīng)設(shè)施包括一個或多個具有帶出口的槍頭的含氧氣體噴槍，其中設(shè)置所述槍頭使含氧氣體以正或負(fù)40度至垂直的方向向下流而注入容器。
優(yōu)選地，設(shè)置所述槍頭使含氧氣體以正或負(fù)15度至垂直的方向向下流而注入容器。
優(yōu)選地，引導(dǎo)槍頭向下。
更優(yōu)選地，引導(dǎo)槍頭垂直向下。
優(yōu)選地，對含氧氣體噴槍進(jìn)行水冷。
優(yōu)選地，至少一個槍頭包含外部水冷夾套。
優(yōu)選地，含氧氣體噴槍包含用于含氧氣體的中心管。
優(yōu)選地，槍頭包含位于中心管外部的通道，用來注入屏蔽氣體以減少在槍頭上形成粘附的可能性，其中所述粘附會阻礙含氧氣體的注入。
優(yōu)選地，用于注入屏蔽氣體的所述通道為環(huán)狀橫截面。
優(yōu)選地，所述通道是位于中心管和外部水冷夾套之間的環(huán)狀橫截面。
優(yōu)選地，中心管的下部相對于外部水冷夾套的下部凹陷。
優(yōu)選地，中心管具有從管子內(nèi)表面延伸至外表面的斜面。
優(yōu)選地，設(shè)置所述槍以使所述槍頭位于偏離所述容器側(cè)壁的容器的中心區(qū)域。
容器內(nèi)含氧氣體噴槍、更具體為槍頭的出口端高度參考以下因素而確定，如含氧氣體的注入速度、容器壓力、加入容器的其它原料的選擇和量、以及流化床密度。
優(yōu)選地，所述槍通過容器的頂壁而向下延伸。
優(yōu)選地，所述槍通過容器的頂壁垂直向下延伸。
優(yōu)選地，所述槍通過容器的側(cè)壁然后向下延伸。
優(yōu)選地，所述槍水平通過容器的側(cè)壁然后向下延伸。
按照本發(fā)明，提供一種在容器中的流化床內(nèi)還原含金屬材料的方法，所述方法包括向流化床中供應(yīng)含金屬材料、固態(tài)含碳材料、含氧氣體和流化氣體，并保持容器中的流化床，在容器內(nèi)至少部分還原所述含金屬材料，并且從容器中排出包含已被至少部分還原的含金屬材料的產(chǎn)品物流和分離后的尾氣流，所述方法的特征在于通過一個或多個槍使含氧氣體以正或負(fù)40度至垂直的方向向下流而注入到容器中。
優(yōu)選地，所述方法包括通過具有向下引導(dǎo)且相對所述容器側(cè)壁向內(nèi)設(shè)置的槍頭的槍而將含氧氣體注入容器的中心區(qū)域，即其中相對于所述容器側(cè)壁內(nèi)向的區(qū)域。
優(yōu)選地，所述方法包括水冷槍頭，從而減少在槍頭上形成粘附的可能性，其中所述粘附將會防礙含氧氣體的注入。
優(yōu)選地，所述方法包括以足夠的速度注入所述含氧氣體，從而在所述槍頭區(qū)域內(nèi)形成基本上不含固體的區(qū)域，以此來減少在槍頭上形成粘附的可能性，其中所述粘附將會防礙含氧氣體的注入。
優(yōu)選地，所述方法包括以50-300m/s的速度注入含氧氣體。
優(yōu)選地，所述方法包括注入氮和/或蒸汽和/或其它合適的屏蔽氣體，并屏蔽所述槍頭的下部以最小化金屬的氧化，其中所述金屬的氧化有可能會造成槍頭上的粘附，而這種粘附將會防礙含氧氣體的注入。
優(yōu)選地，所述方法包括以至少為含氧氣體速度60％的速度向容器中注入屏蔽氣體。
優(yōu)選地，所述方法包括向流化床中供應(yīng)含金屬材料、固態(tài)含碳材料、含氧氣體和流化氣體，同時保持流化床(a)含氧流體的向下流動，(b)與含氧氣體的向下流動逆流的固體和流化氣體的向上流動，和(c)在向上流動的固體和流化氣體外測的固體向下流動。
在前段描述的流化床中，向上流動的固體與向下流動的固體被含氧氣體和含碳材料以及其它可氧化材料(如CO、揮發(fā)物和H2)在富碳區(qū)內(nèi)反應(yīng)所產(chǎn)生的熱所加熱。固體中，向下流動的固體將熱傳輸給容器下部的富金屬區(qū)。
術(shù)語″富碳″區(qū)在這里被理解為流化床內(nèi)的一個區(qū)域，其中與流化床的其它區(qū)域相比相對于含金屬材料的量含有相對大量的含碳物質(zhì)。
術(shù)語″富金屬″區(qū)在這里被理解為流化床內(nèi)的一個區(qū)域，其中與流化床的其它區(qū)域相比，相對于含碳材料的量含有相對大量的含金屬材料。
另外，固體向上流動和向下流動屏蔽容器側(cè)壁不受流化床中含氧氣體與固態(tài)含碳材料和其它可氧化固體及氣體反應(yīng)所產(chǎn)生的輻射熱影響。
當(dāng)還原鐵礦石細(xì)粉形式的含金屬材料時，細(xì)粉粒度優(yōu)選為-6mm。
優(yōu)選地，細(xì)粉的平均粒度為0.1-0.8mm。
本方法的一個優(yōu)點(diǎn)是可以接受大量粒度小于100微米的含金屬原料，并且沒有明顯量的該材料通過夾帶在尾氣中而從過程中流出。據(jù)信這是由于流化床內(nèi)操作的附聚機(jī)理造成的，該機(jī)理促使原料顆粒，特別是小于100微米的顆粒發(fā)生希望水平的附聚，而不會促進(jìn)不可控的能中斷流化床操作的附聚。類似地，可以處理在過程中有破碎傾向從而增加流化床內(nèi)粒度小于100微米的顆粒比例的易碎礦石，而不會在工藝尾氣中有明顯的原料損失。
優(yōu)選地，所述方法包括從容器的下部區(qū)域排出包含至少部分還原的含金屬材料的產(chǎn)品物流。
產(chǎn)品物流還包括其它固體(如木炭)。
優(yōu)選地，所述方法包括從產(chǎn)品物流中分離至少部分其它固體，并使所分離的固體返回容器。
從容器排出的尾氣物流含有由容器夾帶的固體。
優(yōu)選地，所述方法包括從尾氣物流中分離所夾帶的固體。
優(yōu)選地，所述方法包括保持循環(huán)流體床，并使夾帶固體返回容器的下部。
優(yōu)選地，所述方法包括用來自容器的尾氣預(yù)熱含金屬原料。
優(yōu)選地，所述方法包括在預(yù)熱步驟后處理尾氣，并將處理后的尾氣至少部分作為流化氣體返回容器。
優(yōu)選地，尾氣處理包括一個或多個如下操作(a)脫除固體，(b)冷卻，(c)脫除H2O，(d)脫除CO2，(e)壓縮，和(f)再加熱。
優(yōu)選地，尾氣處理包括使固體返回容器。
所述方法可以在單個容器中以單步方法實施。
所述方法也可以在兩個或多個容器中以多步方法實施。
優(yōu)選地，多步方法包括第一步在第一容器內(nèi)的流化床中通過固態(tài)含碳材料與含氧氣體反應(yīng)而產(chǎn)生熱，和在第二容器內(nèi)的流化床中使含金屬材料還原，并通過來自第一流化床的熱尾氣物流和其中夾帶的固體而將熱部分供給第二流化床。
優(yōu)選地，也向第二容器供應(yīng)含氧氣體。
更優(yōu)選地，在一定的控制條件下引入供給第二容器的含氧氣體，從而使較小的還原礦石顆粒與其它原料顆粒發(fā)生希望的附聚，以形成較大的還原礦石顆粒。
上述多步方法部分地將過程的產(chǎn)熱和還原功能分成兩個獨(dú)立的容器，從而有可能對各功能進(jìn)行優(yōu)化。
含氧氣體可以為任何合適的氣體。
含氧氣體優(yōu)選包含至少90％體積的氧。


參考附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明，其中圖1是本發(fā)明的直接還原含金屬原料的設(shè)備的實施方案圖；圖2描述了圖1所示的氧氣噴槍的槍頭區(qū)域；和圖3的示意圖更詳細(xì)地描述了圖2的槍頭區(qū)域。
圖4是本發(fā)明的直接還原含金屬原料的設(shè)備的另一實施方案圖。
具體實施例方式
下文的描述涉及為固態(tài)鐵礦石顆粒形式的含金屬原料的直接還原。但本發(fā)明并不限于此，其可延伸至其它含鐵材料(如鈦鐵礦)的直接還原，更廣義地還可延伸至其它含金屬材料。
下面的描述也涉及鐵礦石的直接還原，其中煤作為固態(tài)含碳材料、氧作為含氧氣體，和循環(huán)尾氣作為流化氣體。本發(fā)明并不限于此，其可以延伸至任何其它合適的固態(tài)含碳材料、含氧氣體或流化氣體的應(yīng)用。
參考圖1所示設(shè)備的實施方案，向容器3中引入固體原料即鐵礦石細(xì)粉和煤以及氧氣和流化氣體，在容器中建立流化床。
利用延伸通過容器側(cè)壁7的固體輸送設(shè)備5如螺旋給料器或固體噴槍向容器3中供應(yīng)固體原料。
流化氣體通過容器底部13的一系列鼓風(fēng)口或噴嘴(圖中未示出)注入。
氧氣通過具有向下延伸的槍頭11的槍9注入到容器中，其中所述槍頭帶有出71(在圖2中示出)，該槍頭設(shè)置在遠(yuǎn)離容器3的側(cè)壁7的位置，其引導(dǎo)氧氣沿容器的中心區(qū)域31向下。
參考圖2和圖3，槍頭11(和延伸入容器3的槍9的其它部分)包括用于氧氣的中心管73、外部水冷夾套75和在中心管73和外夾套75之間用于氮?dú)?或其它合適的屏蔽氣體)的具有環(huán)狀橫截面的通道77。從圖3可以很好地看出，中心管73包括在其內(nèi)設(shè)置的從管73內(nèi)壁向管外壁延伸的斜面，并終止于中心管頭174。中心管頭174相對于水冷夾套75的下部176向內(nèi)凹進(jìn)。
如此設(shè)計上述槍頭11在容器3內(nèi)的位置和槍頭11的構(gòu)造以最小化在槍頭11上形成的粘附，特別是最小化在中心管73上形成的粘附，該粘附會堵塞出口71，并因而干擾槍9的有效操作。
具體地，將槍頭11設(shè)置在遠(yuǎn)離側(cè)壁7的容器的中心區(qū)域，由此減少在槍頭11和側(cè)壁7上形成粘附的可能性。另外，如此設(shè)置槍頭11使其向下延伸減少了附著于槍頭11表面的粘附可能性。另外，水冷夾套75使槍頭11的外表面保持一定的溫度，從而減少了附著于槍頭11上的粘附。另外，注入屏蔽氣體的環(huán)狀物流減少了可能在槍頭上形成粘附的固體與氧氣間的反應(yīng)。另外，在中心管73中設(shè)置內(nèi)部斜面減少了在槍頭上形成粘附的可能性。應(yīng)理解所述斜面在中心管內(nèi)部和鄰近中心管頭174處產(chǎn)生低壓區(qū)域。應(yīng)理解該低壓區(qū)域抽取屏蔽氣體穿過中心管頭174。以這種方式，中心管頭174被屏蔽氣體所屏蔽。這阻止了在氧存在下顆粒與中心管頭174的接觸。據(jù)信這種條件下的接觸會形成粘附。
槍的外表面也可以用水冷卻以減少粘附的形成，或者其可以用難熔物涂覆。
另外，通過中心管73的注入氧要有足夠的速度以在氧氣管內(nèi)部形成一個無顆粒區(qū)，從而進(jìn)一步有助于減少粘附的形成。通常氧氣以50-300m/s的速度注入。
上述固體和氣體的注入產(chǎn)生了在容器的中心區(qū)域向上流動的流化氣體和夾帶固體。逐漸地，隨固體的向上移動，固體從流化氣體的向上物流中分離出來并向下流動，通常在容器的中心區(qū)域和側(cè)壁之間的環(huán)狀區(qū)域中向下流動。最后，向下物流中的再循環(huán)固體被流化氣體的向上物流再次夾帶或者從容器中排出。
上述固體和氣體的注入也在容器中發(fā)生如下反應(yīng)。
煤低溫?zé)捊篂樘亢兔簱]發(fā)物分解為氣體產(chǎn)品(如CO和H2)以及至少部分炭與氧反應(yīng)以形成CO。
鐵礦石被氣體產(chǎn)品CO和H2直接還原為至少部分還原的鐵礦石。該反應(yīng)相應(yīng)產(chǎn)生CO2和H2O。
在床層中形成的部分CO2與碳反應(yīng)形成CO(Boudouard反應(yīng))。
炭、金屬化礦石、煤揮發(fā)物、CO和H2與氧發(fā)生燃燒，其產(chǎn)生有助于維持前述各點(diǎn)反應(yīng)的熱。
固體的相對密度和前述包括固體/氣體注入位置的固體和氣體的注入，使得在容器中形成多個反應(yīng)區(qū)。這些區(qū)可以是連續(xù)的。
一個反應(yīng)區(qū)是在槍9的槍頭11區(qū)域內(nèi)的富碳區(qū)。在該區(qū)中，主要的反應(yīng)是包含炭、煤揮發(fā)物、CO和H2與氧燃燒的氧化反應(yīng)，該反應(yīng)產(chǎn)生熱量。
另一個反應(yīng)區(qū)是富金屬區(qū)，在其中煤被低溫焦化，并形成炭而鐵礦石細(xì)粉至少部分被CO和H2還原。
上述在中心區(qū)域和側(cè)壁7間的環(huán)形區(qū)域中固體的向下流動有利于熱從富碳區(qū)傳向富金屬區(qū)。
另外，固體的向下流動部分屏蔽了側(cè)壁7，使其不直接暴露于來自容器中心區(qū)域的輻射熱中。
上述方法也產(chǎn)生尾氣和夾帶固體的物流，其通過容器上部的出口27從容器中排出。通過從尾氣中分離出固體并使所述固體通過固體返回料腿29返回容器而處理尾氣物流。隨后，尾氣通過如下一系列步驟進(jìn)行處理(a)從尾氣中進(jìn)一步脫除固體，(b)使尾氣冷卻，(c)脫除H2O，(d)脫除CO2，(e)壓縮剩余的尾氣，和(f)再加熱。隨后經(jīng)過處理的尾氣作為部分流化氣體返回容器。
上述方法產(chǎn)生固體物流，所述固體物流包括至少部分還原的鐵礦石和炭，其通過容器底部的出口25從容器中排出?？梢酝ㄟ^使至少部分還原的鐵礦石和部分其它固體分離而處理所述固體物流。所分離的其它固體，主要為炭，可以作為方法的部分固體原料而返回容器。至少部分還原的鐵礦石可按需進(jìn)一步處理。作為一個實例，可以將至少部分還原的鐵礦石供給熔融浴基熔化容器，并熔化為熔融鐵，如通過所謂的″Hlsmelt方法″來實施。
參考圖4，圖中所示設(shè)備的實施方案包括含有氣體和夾帶固體的流化床的第一容器103和含有氣體和夾帶固體的流化床的第二容器105。
第一容器103用作熱發(fā)生器并產(chǎn)生含夾帶固體(主要為炭)的熱尾氣物流，其通過管線107輸送到第二容器105中。熱尾氣物流的目的是至少部分供應(yīng)第二容器中反應(yīng)所需的熱量。
第二容器105用作直接還原反應(yīng)器，并且至少部分還原固態(tài)的鐵礦石細(xì)粉。
第二容器產(chǎn)生兩股輸出物流。
一股輸出物流通過第二容器105底部出口109從第二容器105排出，其主要包括由至少部分還原的鐵礦石細(xì)粉和夾帶固體(通常為炭)組成的固體物流。
可以通過使至少部分還原的鐵礦石細(xì)粉和其它固體分離而處理所述固體物流。主要為炭的其它固體可以作為容器的部分固體原料而返回第一容器和/或第二容器。至少部分還原的鐵礦石細(xì)粉可按需進(jìn)一步處理。作為一個實施例，可以將至少部分還原的鐵礦石細(xì)粉供給熔融浴基熔化容器，并熔化為熔融鐵，例如通過所謂的″Hlsmelt方法″來實施。
第二容器105的另一股輸出物流通過第二容器105的上部的出口61排出，其包含熱尾氣和夾帶固體。
尾氣物流通過管線111輸送至旋風(fēng)分離器113。旋風(fēng)分離器113從尾氣物流中分離出所夾帶的固體。固體從旋風(fēng)分離器113通過管線115向下流動，并通過返回料腿155進(jìn)入第一容器103。尾氣物流和任意剩余的固體從旋風(fēng)分離器113向上流動而進(jìn)入混合室117。
從旋風(fēng)分離器113輸送到混合室117的尾氣與從另一個旋風(fēng)分離器121通過管線123輸送到混合室117的固體混合并加熱所述固體。大部分固體作為部分輸出尾氣物流而從混合室117中載帶而出。
從混合室117輸出的尾氣和夾帶固體物流通過管線125流入另一個旋風(fēng)分離器127。在旋風(fēng)分離器127中進(jìn)行固體/氣體分離。分離后的固體通過管線129從旋風(fēng)分離器127向下流入第二容器105中。旋風(fēng)分離器127的分離尾氣與任意的剩余固體一起從旋風(fēng)分離器127向上流入另一個混合室131。
從旋風(fēng)分離器127出來的尾氣物流在混合室131中與鐵礦石細(xì)粉混合并將其加熱。鐵礦石細(xì)粉通過閘斗組件133而供給混合室131。大部分鐵礦石原料通過管線135從混合室131被載帶入旋風(fēng)分離器121。在旋風(fēng)分離器121中進(jìn)行固體分離，從而大多數(shù)固體通過管線123被送入混合室117。正如前面所述，固體通過管線125從混合室117被送入旋風(fēng)分離器127。通過管線129使大部分固體從旋風(fēng)分離器127送至第二容器105。
來自旋風(fēng)分離器121的尾氣通過管線137被輸送至尾氣處理單元139，并在該單元中進(jìn)行下文所述處理。具體地，尾氣通過包含如下的系列步驟進(jìn)行處理(a)從尾氣中進(jìn)一步脫除固體，(b)使尾氣冷卻，(c)脫除H2O，(d)脫除CO2，(e)壓縮，和(f)再加熱。
從尾氣處理單元139出來的處理后尾氣成為容器103和105的流化氣體。其通過輸送管線141而送至容器中。流化氣體注入每個容器103和105的底部。
粒度為-6mm的中-高揮發(fā)性的煤通過槍143供應(yīng)入第一容器103的下部，其中所述槍143通過第一容器103的側(cè)壁延伸。
另外，氧氣通過槍145而供給第一容器103，其中所述槍145與圖1、2和3的槍45具有基本相同的結(jié)構(gòu)，并且其在第一容器103的中心區(qū)域向下引導(dǎo)氧氣。
如上所述，經(jīng)過預(yù)熱的鐵礦石細(xì)粉通過管線129而供應(yīng)入第二容器105中，并且來自第一容器103的含夾帶固體的熱尾氣物流通過管線107供應(yīng)入第二容器中。
另外，氧氣通過槍149而供給第二容器105，其中所述槍149與圖1和2的槍9具有基本相同的結(jié)構(gòu)，并且其在第二容器105的中心區(qū)域向下引導(dǎo)氧氣。
上述向第一容器103中引入煤和流化氣體以及從返回料腿115返回的固體在第一容器103的中心區(qū)域產(chǎn)生了流化氣體和夾帶固體的向上流動。逐漸地，隨固體向上移動，它們從流化氣體的向上物流中分離出來，并且通常在第一容器103中在中心區(qū)域與側(cè)壁間的環(huán)形區(qū)域中向下流動。最終流化氣體的向下物流中保留的固體被流化氣體的向上物流再次夾帶起來。
第一容器103中心區(qū)域內(nèi)流化氣體和夾帶固體的向上物流與向下流動的氧氣逆流。
在第一容器中，煤被低溫焦化為炭和煤揮發(fā)物，然后煤揮發(fā)物分解為氣體產(chǎn)品如H2。至少部分炭和分解的煤揮發(fā)物與氧反應(yīng)并形成CO和其它反應(yīng)產(chǎn)品。這些反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱，并且如上所述，這些熱通過含有夾帶固體的熱的輸出尾氣物流而輸送至第二容器105中，其中所述的熱的輸出尾氣物流通過管線107流入第二容器。
上述向第二容器引入經(jīng)過預(yù)熱的鐵礦石細(xì)粉、來自第一容器103的含有夾帶固體的熱尾氣物流、含氧氣體和流化氣體在第二容器105的中心區(qū)域產(chǎn)生了氣體和夾帶固體的向上流動。逐漸地，隨固體顆粒向上移動，固體顆粒將從氣體的向上物流中出離出來，并在第二容器105的中心區(qū)域和側(cè)壁間的環(huán)形區(qū)域中向下流動。最后，保留的固體被流化氣體的向上物流再次夾帶，或者通過出口109從容器中排出。
上述向第二容器105引入經(jīng)過預(yù)熱的鐵礦石細(xì)粉、來自第一容器103的含有夾帶固體的熱尾氣物流、含氧氣體和流化氣體在第二容器中產(chǎn)生如下反應(yīng)。
至少部分CO2(在鐵礦石的還原過程中形成)與碳反應(yīng)形成CO(Boudouard反應(yīng))。
鐵礦石細(xì)粉被氣體產(chǎn)品CO和H2直接還原為至少部分還原的鐵。這些反應(yīng)反過來會產(chǎn)生CO2和H2O。
固體和氣體的氧化，例如部分還原的鐵礦石顆粒、炭、H2和CO在第二容器105的上部氧化，其產(chǎn)生熱并促進(jìn)流化床內(nèi)部分還原礦石的較小顆粒與其它顆粒發(fā)生有控制的附聚作用。
對于上一段所描述的如何使含金屬材料發(fā)生有控制的附聚作用的機(jī)理，本申請人在此階段尚未完全清楚。但不管怎樣，本申請人不希望被如下論述所束縛，在項目研究中，本申請人觀察到所形成的附聚物包括較小的顆粒，特別是細(xì)粉，其相互粘附或粘附到較大的顆粒上。本申請人推測在富碳區(qū)應(yīng)有一定的條件使得(a)微米級的部分還原和完全還原的即金屬化的礦石顆粒與氧反應(yīng)并產(chǎn)生熱，并且所得到的氧化顆粒會變粘，(b)煤顆粒細(xì)粉與氧反應(yīng)而氧化，所得到的灰也會變粘；和(c)鐵礦石顆粒細(xì)粉由于被加熱而變粘。本申請人也推測這些較小的粘性顆粒粘附在具有較高吸熱能力的較大顆粒上，最終好處是容器中那些能粘附于設(shè)備表面并且可以被尾氣物流帶出容器的較小顆粒的比例減少。
正如上文所指出，本發(fā)明是本申請人在實施正在進(jìn)行的研究項目的過程中產(chǎn)生的，其中所述研究項目是為了開發(fā)用于直接還原鐵礦石的CIRCOFER技術(shù)。所述研究項目包括在本申請人的直徑350mm和直徑700mm的小試裝置上運(yùn)行的一系列小試裝置。
下文討論將集中于在直徑為700mm容器的小試裝置上進(jìn)行的研究。
所述小試裝置包括圖1和2中所示類型的設(shè)備。小試裝置在常壓下作為循環(huán)流化床而操作。容器的高度為10.7m。容器的上段高度約為8.9m并且其內(nèi)徑為700mm。容器的下段高度約為1.8m并且其內(nèi)徑為500mm。1.8m的高度包括流化格柵和500mm直徑和700mm直徑之間的過渡區(qū)。容器內(nèi)襯難熔物。
通過使尾氣連續(xù)流過三個串聯(lián)的旋風(fēng)分離器而處理來自容器的尾氣，以脫除夾帶的固體。第一旋風(fēng)分離器(旋風(fēng)分離器1)接收直接來自容器的尾氣。在旋風(fēng)分離器中分離的固體通過密封罐返回容器，其中提供所述密封罐用于壓力密封。第二旋風(fēng)分離器(旋風(fēng)分離器2)接收來自旋風(fēng)分離器1的尾氣。旋風(fēng)分離器中分離的固體通過固體的直接返回(即沒有密封罐)而返回容器。第三旋風(fēng)分離器(旋風(fēng)分離器3)接收來自第二旋風(fēng)分離器2的尾氣。旋風(fēng)分離器3分離的固體不再返回容器。
在固體被三個旋風(fēng)分離器分離后，尾氣被一個徑向流動洗滌器進(jìn)一步處理，所述洗滌器從尾氣中進(jìn)一步脫除固體。這些固體被增稠器濃縮，然后流過一個鼓式過濾器以產(chǎn)生更稠的淤漿。
然后離開徑向流動洗滌器的尾氣被一個管式冷卻器處理，操作所述冷卻器，通過使尾氣冷卻至10-30℃而使其脫水。經(jīng)過管式冷卻器處理后，使所述尾氣燃燒。
在試驗的初始階段用空氣使流化床流化，然后再用氮?dú)夂蜌錃獾幕旌衔镞M(jìn)行流化。因為沒有設(shè)施來處理和循環(huán)工藝尾氣，如脫除CO2和壓縮，因此不可能使其作為流化氣體返回容器。在這點(diǎn)上，應(yīng)用氫氣來模擬應(yīng)用處理尾氣作流化氣的效果。
總體而言，所述研究工作證實了如下內(nèi)容帶有氧注入的煤基流化床還原方法的概念，其產(chǎn)生金屬化程度高達(dá)78％的還原產(chǎn)品。
向床層中含有高達(dá)42％金屬鐵的流化床內(nèi)和/或其附近注入氧，結(jié)果表明不形成粘附是可行的。
在單個床層容器中同時還原鐵礦石和部分燃燒煤以供應(yīng)能量的概念是可行的，其中在產(chǎn)品中金屬鐵的負(fù)荷量高達(dá)48％。
容器中氧槍的位置是很重要的，這是因為希望輸送氧化熱量返回床層，同時要最小化鐵的再氧化程度。對于試驗條件來說，4m的位置是近似理想的。
在不產(chǎn)生過量灰塵的情況下，高磷Brockman鐵礦石被成功流化和還原(Brockman礦石是一種易碎的西澳大利亞鐵礦石，其由HamersleyIron Pty Ltd，Perth，Western Australia獲得)。
實驗過程的目的第一個目的是用高磷Brockman礦石(-3mm)和Blair Athol煤實現(xiàn)較長時間內(nèi)的穩(wěn)定操作。
所述計劃是在氧槍位于較低位置(比分布板(圖中未示出)高1.9m)時，用低鐵礦石進(jìn)料(產(chǎn)品排放中高達(dá)20％)操作兩天。然后在氧槍位于較高位置(比分布板高3.8m)時，用高礦石進(jìn)料(產(chǎn)品中高達(dá)70％)操作三天。
開車試驗開始于2003年12月9日，在06:00時應(yīng)用氧化鋁作床層材料逐漸加熱700mm容器(下文也稱為″CFB″)。一旦達(dá)到目標(biāo)溫度，在1550小時時向容器中加入煤和氧。氧的流量增至105Nm3/hr，而煤的流量為300-450kg/hr。
10/12/03-11/12/03用煤和氧進(jìn)行操作利用煤、空氣和氧的操作實施于10/12/03。操作進(jìn)行得非常平穩(wěn)，系統(tǒng)很快穩(wěn)定，容器保持在900-930℃的溫度，沒有任何問題。
在這一階段的標(biāo)準(zhǔn)操作條件如下CFB溫度底部930℃，頂部900℃流化氣體流量140Nm3/hr(N2)，300Nm3/hr(空氣)CFB壓降80-140mbar氧流量高達(dá)100Nm3/hrN2屏蔽氣體流量30Nm3/hr煤進(jìn)料流量340-450kg/hr所得結(jié)果概括如下床層排出流量100-160kg/hr旋風(fēng)分離器3排出量10-14kg/hr
尾氣分析

排出的產(chǎn)品是干凈的，只帶有一些+2mm的小碎片，這些碎片看起來象殘余的難熔物質(zhì)。所形成的灰塵相當(dāng)?shù)停徽甲罱K旋風(fēng)分離器排出量數(shù)據(jù)的＜10％。
用鐵礦石(10-140kg/hr)、煤和氧(槍2m高度)進(jìn)行操作10/12/03-12/12/03。
10/12/03 22:00-11/12/03 06:00鐵礦石為10kg/hr在10/12/03 22:00時以10kg/hr的流量向進(jìn)料系統(tǒng)中引入鐵礦石(＜3-mm)。還以20Nm3/hr的流量向流化氣體中引入氫，以模擬將處理后尾氣用作流化氣體。操作平穩(wěn)運(yùn)行，床層ΔP保持為約100-120mbar，床層頂部和底部的溫度曲線范圍只有10℃。
產(chǎn)品看起來很細(xì)，沒有任何粘附或附聚的跡象。但在對產(chǎn)品進(jìn)行篩分(在2mm下)時發(fā)現(xiàn)有些較大的鱗片狀物質(zhì)，但這只是整個產(chǎn)品中非常小的一部分。鱗片象是由灰/炭形成，其可能在容器壁或容器內(nèi)的分布板上形成。
這一階段的標(biāo)準(zhǔn)操作條件及結(jié)果如下所示CFB溫度底部930℃，頂部900℃流化氣體流量350Nm3/hr(N2)，20Nm3/hr(H2)CFB壓降100-130mbar氧流量100-115Nm3/hrN2屏蔽氣體流量30Nm3/hr煤進(jìn)料流量280-360kg/hr鐵礦石進(jìn)料流量10kg/hr所得結(jié)果概括如下床層排出流量125kg/hr旋風(fēng)分離器排出量15kg/hr
尾氣分析

11/12/03 06:00-11/12/03 12:00鐵礦石為20kg/hr在11/12/03 06:00時將鐵礦石的進(jìn)料流量增至20kg/hr直到11/12/03 12:00，并且氫氣的流量也增至40Nm3/hr。操作持續(xù)平穩(wěn)進(jìn)行，沒有任何中斷。容器床層的壓力保持為約80-100mbar，并且床層頂部和底部間的溫度曲線范圍只有10℃。
產(chǎn)品的外觀繼續(xù)保持完好，沒有任何粘附或附聚的跡象。與前文所述的相同，唯一的一點(diǎn)例外是有一些奇怪的鱗片狀的物質(zhì)，其象是由灰/炭組成。
這一階段的標(biāo)準(zhǔn)操作條件及結(jié)果如下所示CFB溫度底部952℃，頂部940℃流化氣體流量350Nm3/hr(N2)，40Nm3/hrCFB壓降80-100mbar氧流量112Nm3/hrN2屏蔽氣體流量30Nm3/hr煤進(jìn)料流量430kg/hr鐵礦石進(jìn)料流量20kg/hr所得結(jié)果概括如下床層排出流量125kg/hr旋風(fēng)分離器3排出量15kg/hr尾氣分析

產(chǎn)品分析(09:00 11/12/03)

11/12/03 12:00-12/12/03 6:00鐵礦石為40kg/hr概述在11/12/03 12:00時將鐵礦石的進(jìn)料流量增至40kg/hr，用該流量操作直到12/12/03 06:00，同時氫氣的流量保持在40Nm3/hr，并且煤的流量約為360-420kg/hr。操作持續(xù)地平穩(wěn)進(jìn)行，沒有任何中斷，并且鐵產(chǎn)品排出物被高度金屬化。形成的灰塵也很低，低于旋風(fēng)分離器(即旋風(fēng)分離器3)排出物總量的10％。容器床層的ΔP保持為約90-135mbar，并且床層頂部和底部間的溫度曲線范圍小于10℃。
結(jié)果產(chǎn)品的外觀繼續(xù)保持完好，沒有任何粘附或附聚的跡象。
這一階段的標(biāo)準(zhǔn)操作條件及結(jié)果如下所示CFB溫度底部953℃，頂部941℃流化氣體流量370Nm3/hr(N2)，40Nm3/hr(H2)CFB壓降98-130mbar氧流量113Nm3/hrN2屏蔽氣體流量30Nm3/hr煤進(jìn)料流量426kg/hr鐵礦石進(jìn)料流量40kg/hr所得結(jié)果概括如下床層排出流量190-210kg/hr旋風(fēng)分離器3排出量15-20kg/hr尾氣分析

產(chǎn)品分析(11/12/03)

獲得較高的金屬化程度(70-77％)表明氧槍(即使在其1.9m的位置)不用插到床層底部太遠(yuǎn)的位置，并且其在床層內(nèi)有較好的分離。床層下部富含鐵。床層的較高部位富含碳，并且與氧槍相互作用以產(chǎn)生熱，然后該熱通過固體的再循環(huán)而返回床層至床層較低部位。尾氣中較低的CO/CO2比率表明實現(xiàn)了高度的后燃燒，并且較多的能量返回床層，同時在產(chǎn)品排出中保持較高的金屬化水平。
產(chǎn)品中鐵的濃度和金屬化的程度表明700mm的容器可以以金屬鐵含量高達(dá)20-25％的氣化模式進(jìn)行操作，而沒有任何與粘附有關(guān)的問題。這是一個明顯的進(jìn)步。
氧槍檢查(12/12/03)12/12/03日從700mm的容器中取出槍并進(jìn)行檢查。
總體而言，槍是干凈的。水冷管和噴嘴頭也無任何材料積累跡象。
將槍重新設(shè)置在容器內(nèi)較高位置即比分布板高3.8m處。容器用煤和氧重新啟動，然后再次穩(wěn)定鐵礦石和氫。
利用鐵礦石(110-200kg/hr)、煤和氧(槍4m高)進(jìn)行操作06:00-12:00鐵礦石為110kg/hr概述在06:25時鐵礦石的進(jìn)料流量逐漸增至110kg/hr，并且利用該流量操作直到12:00，同時在2個小時的時間間隔中將氫氣流量也逐步升至110Nm3/hr。煤流量約為360-400kg/hr。操作持續(xù)平穩(wěn)，沒有任何中斷，并且容器中排出的鐵產(chǎn)品高達(dá)78％金屬化。形成的灰塵也很低，低于最后旋風(fēng)分離器(即旋風(fēng)分離器3)流出的排出物總量的10％。容器床層的ΔP保持為約90-135mbar，并且床層頂部和底部間的溫度曲線范圍小于5℃。
將槍的高度由1.9m增至3.8m未對床層溫度曲線產(chǎn)生影響。實際上，從頂部到底部的溫度跨度小于5℃。
結(jié)果產(chǎn)品的外觀繼續(xù)保持完好，沒有任何粘附或附聚的跡象。
這一階段的標(biāo)準(zhǔn)操作條件及結(jié)果如下所示CFB溫度底部953℃，頂部951℃CFB流化氣體流量860℃下10Nm3/hr(N2)，740℃下110Nm3/hr(N2)，680℃下180Nm3/hr(N2)，860℃下110Nm3/hr(H2)，CFB壓降80-100mbar氧流量110Nm3/hrN2屏蔽氣體流量30-40Nm3/hr煤進(jìn)料流量360-400kg/hr鐵礦石進(jìn)料流量110kg/hr所得結(jié)果概括如下床層排出流量162kg/hr旋風(fēng)分離器3排出量16kg/hr尾氣分析

產(chǎn)品分析(13/12/03)

應(yīng)用較高的氧槍位置，將保持較低槍位的均勻床層溫度曲線。這表明即使氧槍位于3.8m的位置，固體的再循環(huán)也使足夠的熱被輸送回床層的底部。
容器和旋風(fēng)分離器中的溫度曲線表明當(dāng)鐵礦石的進(jìn)料流量增加高達(dá)110kg/hr時，有可能并不增加所產(chǎn)生的灰塵。相對于容器來說，最終旋風(fēng)分離器的排出物也沒有明顯改變。這表明鐵礦石沒有象預(yù)期那樣大量破碎，或者所產(chǎn)生的任何細(xì)粉在氧槍的高溫區(qū)域重新附聚。
13/12/03 12:00-16/12/03 05:00鐵礦石為120-230kg/hr概述這一操作的第一階段從13/12/03 17:00至16/12/03 12:00，操作流量為約120kg/h鐵礦石進(jìn)料。這包括一段沒有進(jìn)料的擾動。最后一段在鐵礦石進(jìn)料約為230kg/h下操作。
鐵礦石進(jìn)料流量為230kg/hr的操作運(yùn)行平穩(wěn)，沒有任何中斷，從CFB排出的鐵產(chǎn)品有48-78％被金屬化。形成的灰塵也很低，低于旋風(fēng)分離器3的排出物總量的10％。容器床層的ΔP保持為約80-100mbar，并且床層頂部和底部間的溫度曲線范圍現(xiàn)在增至約20℃。
當(dāng)容器在較高的鐵礦石進(jìn)料流量200kg/hr下操作時，將使CFB溫度曲線范圍增加，現(xiàn)在床層底部的溫度比床層中部的溫度低達(dá)20℃。在較高的鐵礦石進(jìn)料流量下，金屬化水平也將變低，但它們?nèi)匀辉?0-80％的金屬化范圍內(nèi)。
結(jié)果產(chǎn)品的外觀繼續(xù)保持完好，沒有任何粘附或附聚的跡象。
這一階段的標(biāo)準(zhǔn)操作條件及結(jié)果如下所示CFB溫度底部947℃，頂部960℃FB氣體加熱器溫度740℃和主加熱器615℃CFB流化氣體流量840℃下20Nm3/hr(N2)，740℃下10020Nm3/hr(N2)，615℃下18520Nm3/hr(N2)，840℃下140Nm3/hr(H2)，CFB壓降83-96mbar氧流量113Nm3/hrN2屏蔽氣體流量30-40Nm3/hr煤進(jìn)料流量380kg/hr
鐵礦石進(jìn)料流量200kg/hr所得結(jié)果概括如下床層排出流量227-286kg/hr旋風(fēng)分離器3排出量18-24kg/hr尾氣分析(15/12/03 04:00)

產(chǎn)品分析(13-15/12/03)

在高的鐵礦石進(jìn)料流量(200kg/hr)下，容器的排出物明顯增加，而最后旋風(fēng)分離器的排出物僅略微增加。但相對于容器而言，最后旋風(fēng)分離器的排出物幾乎沒有變化。進(jìn)一步觀察到的是排出物中＜0.1mm的細(xì)粉量比進(jìn)料中＜0.1mm的細(xì)粉量要低。這表明鐵礦石沒有象預(yù)期那樣大量破碎，或者所產(chǎn)生的任何細(xì)粉在氧槍的高溫區(qū)域內(nèi)重新附聚。通過旋風(fēng)分離器的溫度曲線也支持這一點(diǎn)，因為在較高的鐵礦石進(jìn)料流量下，通過旋風(fēng)分離器系統(tǒng)的溫度沒有明顯增加。在較高的鐵礦石進(jìn)料流量下，產(chǎn)品的金屬化水平保持在68-78％的范圍內(nèi)，同時產(chǎn)品排出物具有高達(dá)48％的金屬鐵。
氧槍和容器的檢查(16/12/03和19/12/03)16/12/03日從700mm的容器中取出槍并進(jìn)行檢查。總體來講，槍是相當(dāng)干凈的。水冷管有一薄層物質(zhì)，而噴嘴頭相對干凈。累積物的性質(zhì)(薄而易碎)表明，這不會造成任何操作問題。
鐵的分布和附聚對用于流化床進(jìn)料的Brockman礦石樣品進(jìn)行分析，結(jié)果表明細(xì)粉(粒度小于45微米)含量約為10.6％。這些物質(zhì)預(yù)期作為旋風(fēng)分離器3的輸出物或作為增稠器淤漿出現(xiàn)。由于Brockman礦石的易碎性，預(yù)期在處理過程中會產(chǎn)生更多的細(xì)粉。因此，預(yù)期通過旋風(fēng)分離器3流出系統(tǒng)的鐵物質(zhì)的百分比將會超過10.6％。
觀察到輸入流化床的鐵物質(zhì)的約7％通過旋風(fēng)分離器3排出，其作為旋風(fēng)分離器3(約4％)的直接輸出，或者作為徑向流動洗滌器的輸出(約3％)。對流化床的主要產(chǎn)品輸出的分析表明在過程中存在附聚機(jī)理。該機(jī)理表明最初的較小顆粒，特別是＜100微米的顆粒，相互之間附聚，并附聚到較大的顆粒上。
在不偏離本發(fā)明實質(zhì)和范圍的條件下，可以對圖1-4所示的本發(fā)明的實施方案進(jìn)行多種改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種用于在流化床中還原含金屬材料的設(shè)備，其包括含有流化床的容器、用于向所述容器供應(yīng)含金屬材料、固態(tài)含碳材料、含氧氣體和流化氣體以在所述容器中形成流化床的設(shè)施，該設(shè)備的特征在于含氧氣體供應(yīng)設(shè)施包含至少一個具有帶出口的槍頭的含氧氣體噴槍，其中設(shè)置所述槍頭以使含氧氣體以正或負(fù)40度至垂直的方向向下流而注入容器。
2.權(quán)利要求1的設(shè)備，特征在于設(shè)置所述槍頭以使含氧氣體以正或負(fù)15度至垂直的方向向下流而注入容器。
3.權(quán)利要求1或2的設(shè)備，特征在于向下引導(dǎo)所述槍頭。
4.前述權(quán)利要求任一項的設(shè)備，特征在于水冷所述含氧氣體噴槍。
5.權(quán)利要求4的設(shè)備，特征在于至少槍頭包括外部水冷夾套。
6.前述權(quán)利要求任一項的設(shè)備，特征在于含氧氣體噴槍包括用于含氧氣體的中心管。
7.前述權(quán)利要求任一項的設(shè)備，特征在于所述槍頭包括位于中心管外部的用于注入屏蔽氣體的通道。
8.權(quán)利要求7的設(shè)備，特征在于所述用于注入屏蔽氣體的通道具有環(huán)狀橫截面。
9.權(quán)利要求8的設(shè)備，特征在于所述環(huán)狀橫截面位于中心管和外部水冷夾套之間。
10.前述權(quán)利要求任一項的設(shè)備，特征在于中心管的下部相對于外部水冷夾套的下部凹進(jìn)。
11.權(quán)利要求5-9任一項的設(shè)備，特征在于所述中心管具有從管子內(nèi)表面延伸至管子外表面的斜面。
12.前述權(quán)利要求任一項的設(shè)備，特征在于設(shè)置所述槍使槍頭位于遠(yuǎn)離容器側(cè)壁的容器中心區(qū)域。
13.前述權(quán)利要求任一項的設(shè)備，特征在于所述槍延伸通過容器頂壁向下。
14.前述權(quán)利要求13的設(shè)備，特征在于所述槍延伸通過容器頂壁垂直向下。
15.前述權(quán)利要求1-12任一項的設(shè)備，特征在于所述槍延伸通過容器側(cè)壁然后向下。
16.前述權(quán)利要求1-12任一項的設(shè)備，特征在于所述槍水平延伸通過容器側(cè)壁然后向下。
17.一種在容器內(nèi)的流化床中還原含金屬材料的方法，所述方法包括向流化床中供應(yīng)含金屬材料、固態(tài)含碳材料、含氧氣體和流化氣體，并保持容器內(nèi)的流化床，至少部分還原容器內(nèi)的含金屬材料并排出產(chǎn)品物流，所述產(chǎn)品物流包括來自容器的至少部分還原的含金屬材料和單獨(dú)的尾氣物流，該方法的特征在于通過一個或多個槍使含氧氣體以正或負(fù)40度至垂直的方向向下流而注入容器。
18.權(quán)利要求17的方法，特征在于所述方法包括通過具有向下引導(dǎo)的相對所述容器側(cè)壁向內(nèi)設(shè)置的槍頭的槍將含氧氣體注入所述容器的中心區(qū)域。
19.權(quán)利要求18的方法，特征在于所述方法包括水冷所述槍頭。
20.權(quán)利要求17-19任一項的方法，特征在于所述方法包括以足夠的速度注入含氧氣體，以在槍頭區(qū)域形成基本不含固體的區(qū)域。
21.權(quán)利要求20的方法，特征在于以50-300m/s的速度注入含氧氣體。
22.權(quán)利要求17-21任一項的方法，特征在于所述方法包括注入氮?dú)夂?或蒸汽和/或其它合適的屏蔽氣體并屏蔽槍頭的下部。
23.權(quán)利要求22的方法，特征在于以至少為含氧氣體速度60％的速度向容器中注入屏蔽氣體。
24.權(quán)利要求17-23任一項的方法，特征在于向流化床中供應(yīng)含金屬材料、固態(tài)含碳材料、含氧氣體和流化氣體，并保持流化床(a)含氧氣體的向下流動，(b)與向下流動的含氧氣體逆流的固體和流化氣體的向上流動，和(c)在向上流動的固體和流化氣體外側(cè)的固體向下流動。
25.權(quán)利要求17-24任一項的方法，特征在于還原粒度為-6mm的鐵礦石細(xì)粉。
26.權(quán)利要求17-25任一項的方法，特征在于所述細(xì)粉的平均粒度為0.1-0.8mm。
27.權(quán)利要求17-26任一項的方法，特征在于從容器的下部排出包括至少部分還原的含金屬材料的產(chǎn)品物流。
28.權(quán)利要求17-27任一項的方法，其中所述產(chǎn)品物流還包括其它固體，特征在于所述方法包括從產(chǎn)品物流中分離至少部分其它固體，并使所分離的固體返回容器。
29.權(quán)利要求17-28任一項的方法，特征在于從尾氣物流中分離出夾帶固體。
30.權(quán)利要求17-29任一項的方法，特征在于保持循環(huán)流化床，并使夾帶的固體返回容器的下部。
31.權(quán)利要求17-30任一項的方法，特征在于用來自容器的尾氣預(yù)熱含金屬原料。
32.權(quán)利要求17-31任一項的方法，特征在于在預(yù)熱步驟后處理所述尾氣，并使至少部分處理后的尾氣作為流化氣體返回容器。
33.權(quán)利要求17-32任一項的方法，特征在于所述尾氣處理包括一個或多個如下操作(a)脫除固體，(b)冷卻，(c)脫除H2O，(d)脫除CO2，(e)壓縮，和(f)再加熱。
34.權(quán)利要求17-33任一項的方法，特征在于所述尾氣處理包括使固體返回容器。
35.權(quán)利要求17-34任一項的方法，特征在于所述方法在單個容器中以單步方法實施。
36.權(quán)利要求17-34任一項的方法，特征在于所述方法在兩個或多個容器中以多步方法實施。
37.權(quán)利要求36的方法，特征在于所述多步方法包括第一步，其中在第一容器內(nèi)的流化床中通過固態(tài)含碳材料與含氧氣體間的反應(yīng)而產(chǎn)生熱，而在第二容器內(nèi)的流化床中還原含金屬材料，通過來自第一流化床的熱尾氣和夾帶固體物流而將熱部分供給第二流化床。
38.權(quán)利要求36或37的方法，特征在于也向第二容器中供應(yīng)含氧氣體。
39.權(quán)利要求38的方法，特征在于在一定的控制條件下引入供給第二容器的含氧氣體，從而使較小的還原礦石顆粒與其它原料顆粒發(fā)生希望的附聚，以形成較大的還原礦石顆粒。
40.權(quán)利要求17-39任一項的方法，特征在于含氧氣體包含至少90vol％的氧。
全文摘要
一種用于在流化床中還原含金屬材料的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括含有流化床的容器、用于向容器供應(yīng)含金屬材料、固態(tài)含碳材料、含氧氣體和流化氣體以在容器中形成流化床的設(shè)施。含氧氣體的供應(yīng)設(shè)施包含一個或多個具有帶出口的槍頭的含氧氣體噴槍，并且設(shè)置所述槍頭以使含氧氣體以正或負(fù)40度至垂直的方向向下流而注入容器。
文檔編號C21B13/14GK1961083SQ200580017739
公開日2007年5月9日 申請日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月31日
發(fā)明者A·奧爾特, H·艾希貝格爾, D·K·菲爾普, R·德賴 申請人:奧托昆普技術(shù)公開有限公司