專利名稱：用于生成至少部分還原的金屬礦石和/或金屬的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在一個(gè)或多個(gè)還原単元中借助還原氣體通過還原細(xì)顆粒狀的氧化的金屬載體來生成至少部分還原的金屬礦石和/或金屬的方法，尤其是生成細(xì)顆粒狀的金屬礦石和/或金屬，尤其是生成細(xì)顆粒狀的、直接還原的鐵或鐵礦石，其中金屬礦石或金屬既可作為中間產(chǎn)品也可作為最終產(chǎn)品存在。在此，該至少部分還原的金屬礦石和/或金屬?gòu)乃鲋辽侃`個(gè)還原單元轉(zhuǎn)送到收集容器中，并在此從收集容器中導(dǎo)出已進(jìn)入到收集容器中的氣體(所謂的排出氣體)。本發(fā)明還涉及ー種用于實(shí)施按本發(fā)明的方法的裝置，用于生成至少部分還原的金屬礦石和/或金屬。
背景技術(shù)：
借助還原氣體來還原金屬礦石或鐵礦石，其基礎(chǔ)通常是，細(xì)顆粒狀的鐵礦石(例如粒度為0. 005至12_)在渦流層中還原。該渦流層通過以下方式獲得，即還原氣體吹入渦流層反應(yīng)器或多個(gè)渦流層反應(yīng)器的級(jí)聯(lián)(所謂的渦流層-還原裝置)中。在此，例如細(xì)顆粒狀的鐵礦石通過反應(yīng)氣體流保持在懸浮中，并被它還原。該還原氣體在此過程中氧化。因此在所謂的FINEX -方法或所謂的FINMET -方法中，細(xì)顆粒狀的金屬或鐵礦石在逆流中通過多個(gè)渦流反應(yīng)器的級(jí)聯(lián)引導(dǎo)至還原氣體流。在該還原過程中停留一段時(shí)間之后，這樣還原的材料例如稱為直接還原鐵或簡(jiǎn)稱為DRI (Direct Reduced Iron),從潤(rùn)流層反應(yīng)器中取出，或在級(jí)聯(lián)中在細(xì)顆粒狀的金屬礦石的流動(dòng)方向上看從最后一個(gè)渦流層反應(yīng)器中取出。該直接還原的金屬或鐵通常具有約50至95%的還原率，并同樣像所用的鐵礦石一祥是細(xì)顆粒狀的。為了實(shí)現(xiàn)完整的還原，并為了生成生鉄，該直接還原的鐵DRI在壓實(shí)步驟(在該步驟中獲得所謂的熱壓鐵)之后傳輸?shù)窖b料和/或還原裝置中。該裝料裝置能夠可選地同樣被還原氣體穿流。材料然后從該處傳導(dǎo)至熔融単元(例如熔融氣化器)中。在最后ー個(gè)渦流層反應(yīng)器和壓實(shí)機(jī)之間通常設(shè)置有收集容器作為緩沖存儲(chǔ)器，用于把直接還原的細(xì)顆粒狀的鐵傳輸?shù)浇釉诤竺娴脑O(shè)備部件(例如壓實(shí)機(jī)、裝料裝置、還原裝置、熔融単元等)。該收集容器也稱為DRI直接還原鐵粉筒或簡(jiǎn)稱為DFB，并通常設(shè)置在用于壓實(shí)的裝置上方。為了使直接還原的細(xì)顆粒狀的鐵料DRI從渦流層反應(yīng)器或在級(jí)聯(lián)中從最后一個(gè)渦流層反應(yīng)器輸送到收集容器中，應(yīng)用了還原氣體的一部分，這部分氣體后面在可能與惰性氣體(例如氮?dú)?混合之后稱為排出氣體(Vent-Gas)。該氣體必須從收集容器導(dǎo)出。為此，應(yīng)用了依賴該方法的系統(tǒng)，例如所謂的HCI排出氣體系統(tǒng)或HBI排放氣體系統(tǒng)。在導(dǎo)出過程中，通常熱的且被金屬微粒污染的排出氣體在此系統(tǒng)中例如進(jìn)行清潔。為此，例如在所謂的HCI排出氣體系統(tǒng)中從收集容器導(dǎo)出的氣體通過干式除塵裝置(例如借助氣旋的過濾裝置和/或熱氣過濾器)以及傳導(dǎo)通過濕式除塵裝置(例如濕式洗滌器和/或文丘里除塵器)。運(yùn)行和/或氣體清潔所需的抽吸壓力在此通常由壓縮機(jī)(例如兩個(gè)所謂的排出氣體壓縮機(jī))產(chǎn)生。
使用壓縮機(jī)當(dāng)然具有缺點(diǎn)，即會(huì)產(chǎn)生很高的投資和運(yùn)行成本。此外，壓縮機(jī)系統(tǒng)不是免維護(hù)的。例如從收集容器中吸出的氣體是熱和受污染的，總是會(huì)在壓縮機(jī)中產(chǎn)生故障，這例如會(huì)使用于生成細(xì)顆粒狀的、直接還原的鐵的設(shè)備的運(yùn)行中斷。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，說明ー種方法和ー種裝置，用于生成至少部分還原的金屬礦石和/或金屬，尤其是生成細(xì)顆粒狀的、直接還原的鐵或鐵礦石，其保養(yǎng)成本更低，且投資和能量成本也更低，并且可實(shí)現(xiàn)盡可能無故障的運(yùn)行。此目的通過前述類型的方法得以實(shí)現(xiàn)，其中待從收集容器中導(dǎo)出的氣體(尤其是所謂的排出氣體)借助驅(qū)動(dòng)流體吸出。按本發(fā)明建議的解決方案的主要構(gòu)思在于，無需使用復(fù)雜且昂貴的壓縮機(jī)系統(tǒng)，以簡(jiǎn)單的方式把待從收集容器中導(dǎo)出的氣體(所謂的排出氣體)導(dǎo)出。在此，例如利用驅(qū)動(dòng)流體(例如在生成至少部分還原的金屬礦石或細(xì)顆粒狀的、直接還原的鐵時(shí)已使用的過程 氣體)的壓カ能量，以便產(chǎn)生抽吸壓力，為吸出待導(dǎo)出的氣體需要該抽吸壓力。因此，例如與應(yīng)用壓縮機(jī)來從收集容器中導(dǎo)出氣體相比，實(shí)現(xiàn)了明顯更低的運(yùn)行成本和投資成本。在壓縮機(jī)中還可省略必要的保養(yǎng)。有利的是，待導(dǎo)出的氣體借助抽吸單元吸出，該抽吸単元借助驅(qū)動(dòng)流體來運(yùn)行，并由它利用通過提高該驅(qū)動(dòng)流體的速度而產(chǎn)生的負(fù)壓。例如可使用噴射泵、所謂的文丘里管和/或類似的単元作為這種抽吸單元，其中利用以下事實(shí)，即通過提高驅(qū)動(dòng)流體的速度來產(chǎn)生負(fù)壓，并因此實(shí)現(xiàn)抽吸效應(yīng)。以這種簡(jiǎn)單的方式通過驅(qū)動(dòng)流體來實(shí)現(xiàn)抽吸単元的泵壓效果，該驅(qū)動(dòng)流體通過驅(qū)動(dòng)流體接ロ在壓カ下傳輸。在此，該壓力通常高于抽吸壓力，該抽吸壓カ用于抽吸待導(dǎo)出的氣體或所謂的排出氣體。噴射泵(其經(jīng)常也稱為噴射器或噴出器)或文丘里管(該文丘里管由壁板光滑的管段構(gòu)成，其橫截面例如通過兩個(gè)相對(duì)而置的錐體而變窄)例如通過推動(dòng)介質(zhì)(例如驅(qū)動(dòng)流體)以盡可能高的速度從驅(qū)動(dòng)噴嘴或接ロ在例如橫截面的變窄部位上被驅(qū)動(dòng)。因此，在所謂的混合腔或混合區(qū)域中產(chǎn)生了動(dòng)態(tài)的壓カ降。在此混合腔或混合區(qū)域中，驅(qū)動(dòng)流體9碰到所謂的抽吸介質(zhì)，該抽吸介質(zhì)應(yīng)該被加速或運(yùn)送。通過驅(qū)動(dòng)流體9和抽吸介質(zhì)之間的不同速度或壓力，會(huì)出現(xiàn)脈沖傳遞，從而使抽吸介質(zhì)加速并進(jìn)ー步抽吸。為產(chǎn)生抽吸壓力，尤其與壓縮機(jī)相比，應(yīng)用抽吸単元(例如噴射泵、文丘里管等)的優(yōu)點(diǎn)是，這種抽吸單元具有較少的購(gòu)置和能量費(fèi)用，并具有更小的空間需求。此外，抽吸單元比壓縮機(jī)更結(jié)實(shí)，且明顯維護(hù)更少。因此在按本發(fā)明的方法中，尤其通過使用抽吸單元，可省略待導(dǎo)出的氣體的冷卻和濕式清潔，因?yàn)樵摮槲鼌g元例如也可借助熱和/或只是預(yù)清潔的氣體來運(yùn)行，因此與壓縮機(jī)的應(yīng)用相比還可節(jié)省額外的投資和運(yùn)行費(fèi)用。還被證明適宜的是,驅(qū)動(dòng)流體包括由排氣、頂氣和/或過量氣體構(gòu)成的集合中的至少ー個(gè)流體。在此，要么使用頂氣、排氣、過量氣體作為驅(qū)動(dòng)流體，要么使用由這些氣體中的至少兩個(gè)構(gòu)成的混合物作為驅(qū)動(dòng)流體。利用的、來自高爐或還原井筒的還原氣體在此稱為頂氣。排氣(OfT-Gas)通常理解為利用的、來自ー個(gè)或多個(gè)渦流層反應(yīng)器中的還原氣體。過量氣體例如指來自熔融単元(例如熔融氣化器)的、對(duì)于調(diào)節(jié)所需的調(diào)節(jié)氣體。這些氣體的壓力水平典型地具有平均0. 5至5bar的超壓。因?yàn)榇藟毫νǔ１仨氄{(diào)低，所以使用這些氣體作為驅(qū)動(dòng)流體是有利的。因?yàn)樵谶@些氣體中存在的壓カ能量能以簡(jiǎn)單的方式用于產(chǎn)生抽吸壓力，因此與壓縮機(jī)相比產(chǎn)生的運(yùn)行和投資費(fèi)用更低。按本發(fā)明的方法的適宜的改進(jìn)方案規(guī)定，待導(dǎo)出的氣體的氣流的壓カ在抽吸單元的上游被測(cè)量裝置檢測(cè)，并傳輸給調(diào)節(jié)裝置。然后，借助于控制規(guī)則并在考慮額定值的情況下，由該調(diào)節(jié)裝置確定調(diào)整量，隨后借助調(diào)節(jié)裝置這樣來改變進(jìn)入抽吸單元中的驅(qū)動(dòng)流體的流動(dòng)速率，使得氣流的壓力盡可能相當(dāng)于所述額定值。從收集容器中導(dǎo)出的氣體(例如排出氣體)的壓カ以這種簡(jiǎn)單的方式在抽吸單元的上游調(diào)整或保持恒定。因此，實(shí)現(xiàn)抽吸單元的最佳工作方式，以便可靠且可靠地吸出待導(dǎo)出的氣體。該提出的目的的解決方案還可通過ー種裝置來實(shí)現(xiàn)，該裝置用于生成至少部分還原的金屬礦石和/或金屬，尤其是生成細(xì)顆粒狀的、直接還原的鐵礦石和/或鉄，按本發(fā)明的方法通過該裝置來實(shí)施。在此，該裝置包括至少ー個(gè)或多個(gè)還原単元，其中至少?gòu)末`個(gè)還原單元引出排氣管路或用于所謂排氣的管路，用于輸出耗用的還原氣體；收集容器，用于容納在還原單元中生成的、至少部分還原的金屬礦石和/或金屬、尤其是細(xì)顆粒狀的、直接還原的鐵礦石和/或鉄；管路，用于導(dǎo)出從收集容器中待導(dǎo)出的氣體、尤其是所謂的排出氣 體。此外還設(shè)置驅(qū)動(dòng)流體管路，它與用于導(dǎo)出待導(dǎo)出的氣體的管路在抽吸単元(例如噴射泵、文丘里管等)中這樣匯合，使得待從收集容器中導(dǎo)出的氣體通過驅(qū)動(dòng)流體吸出。按本發(fā)明的裝置的主要構(gòu)思在于，以簡(jiǎn)單的方式通過應(yīng)用抽吸單元(例如噴射泵)可代替復(fù)雜且昂貴的用于氣體導(dǎo)出的壓縮機(jī)系統(tǒng)，并可實(shí)現(xiàn)更可靠的運(yùn)行，在該抽吸単元中用于把待從收集容器中導(dǎo)出的氣體(例如排出氣體)導(dǎo)出的管路與驅(qū)動(dòng)流體的管路匯合。在此，例如利用驅(qū)動(dòng)流體的壓カ能量，以產(chǎn)生必要的抽吸壓力，因而與壓縮機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用相比明顯降低了運(yùn)行和投資費(fèi)用。此外，通過簡(jiǎn)單的構(gòu)造，或通過應(yīng)用這種抽吸単元可省略額外的保養(yǎng)成本，在這種抽吸単元中待導(dǎo)出的氣體也不再需要例如冷卻或濕式清潔，因?yàn)槌槲鼌g元比壓縮機(jī)明顯更結(jié)實(shí)，尤其在氣體很熱且局部被細(xì)顆粒狀的顆粒污染的情況下。還有利的是，驅(qū)動(dòng)流體管路是排氣管路，其中抽吸單元可以以簡(jiǎn)單的方式集成在排氣管路中。備選地，驅(qū)動(dòng)流體管路也可設(shè)計(jì)成排氣管路的分支管路。在此，抽吸単元集成在這樣的管路中，即待導(dǎo)出的氣體(排出氣體)由該管路從收集容器中導(dǎo)出。在兩個(gè)管路方案中，能以簡(jiǎn)單的方式且節(jié)省成本地利用排氣或其它氣體(例如頂氣、過量氣體)的壓カ能，或利用由排氣、頂氣和/或過量氣體構(gòu)成的集合中的至少兩個(gè)氣體組成的混合氣體的壓カ能，用于產(chǎn)生抽吸壓力，該抽吸壓カ通常必須調(diào)低。因此，除了節(jié)省空間以外，還可節(jié)省運(yùn)行和投資費(fèi)用。按本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實(shí)施例規(guī)定，設(shè)有測(cè)量裝置，用于在抽吸単元的上游測(cè)量待導(dǎo)出的氣體的氣流的壓力，以及調(diào)節(jié)裝置，用于求出調(diào)整量的額定值并用于改變?cè)隍?qū)動(dòng)流體管路中抽吸単元的驅(qū)動(dòng)流體的流動(dòng)速率，使得氣流的壓力盡可能相當(dāng)于所述額定值。通過應(yīng)用測(cè)量裝置和所屬的調(diào)節(jié)裝置，能以簡(jiǎn)單的方式在抽吸單元的上游使待導(dǎo)出的氣體的壓カ保持恒定，借助該測(cè)量裝置可測(cè)量待導(dǎo)出的氣體的氣流的壓力，借助該調(diào)節(jié)裝置來改變和控制調(diào)整量的額定值，并因此改變和控制驅(qū)動(dòng)流體的流動(dòng)速率。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征也從未受限制的實(shí)施例的以下描述中得出。


下面借助附圖以示例方式闡述了本發(fā)明。這些附圖示例性且示意性地示出了
圖I在示意圖中示出了具有排出氣體-導(dǎo)出系統(tǒng)的熔融還原設(shè)備，其具有構(gòu)成為抽吸単元的噴射泵和自已的驅(qū)動(dòng)流體管路；
圖2在示意圖中示出了具有排出氣體-導(dǎo)出系統(tǒng)的熔融還原設(shè)備，其具有構(gòu)成為抽吸単元的噴射泵和構(gòu)成為驅(qū)動(dòng)流體管路的排氣管路；
圖3a/b在兩個(gè)示意圖中示出了排出氣體-導(dǎo)出系統(tǒng)中的噴射泵。
具體實(shí)施例方式在以下附圖中通過箭頭指明了各個(gè)氣體的流動(dòng)方向或鐵礦石的運(yùn)輸方面。在圖I中示例性且示意性地示出了熔融還原設(shè)備，用于在鐵礦石的基礎(chǔ)上生成液態(tài)的生鐵，鐵礦石形式尤其是細(xì)顆粒狀的。在此，細(xì)顆粒狀的鐵礦石具有例如約0. 005至 12mm的粒度，并且必要時(shí)借助多個(gè)預(yù)還原反應(yīng)器3 (例如四個(gè)渦流層反應(yīng)器，當(dāng)然也可以是兩個(gè)或三個(gè)渦流層反應(yīng)器)的級(jí)聯(lián)的添加物質(zhì)進(jìn)行預(yù)還原。在此，例如還原氣體17在逆流中通過預(yù)還原反應(yīng)器的級(jí)聯(lián)引導(dǎo)至細(xì)顆粒狀的鐵礦石。然后，這種還原的細(xì)顆粒狀的鐵礦石從在鐵礦石的流動(dòng)方向上位于最后的預(yù)還原反應(yīng)器中取出，并傳輸?shù)剿^的壓實(shí)機(jī)4中，在該壓實(shí)機(jī)中從細(xì)顆粒狀的材料中獲得所謂的熱壓鐵。在最后ー個(gè)預(yù)還原反應(yīng)器和壓實(shí)機(jī)4之間設(shè)置有收集容器5，它是所謂的DRI直接還原鐵粉筒(DRI =Direct Reduced Iron),作為緩沖存儲(chǔ)器用于直接的細(xì)顆粒狀的鉄。該收集容器在此通常設(shè)置在壓實(shí)機(jī)4上方。在壓實(shí)機(jī)4之后，壓實(shí)的鐵裝進(jìn)還原反應(yīng)器2中。裝進(jìn)的物質(zhì)在還原反應(yīng)器2中進(jìn)行進(jìn)一步的還原和預(yù)熱。但也可省略還原反應(yīng)器2中的進(jìn)ー步還原，因此可省略用于頂氣11的氣體洗滌器20b和管路。為了生成生鉄，鐵從還原反應(yīng)器2或裝料裝置傳導(dǎo)至熔融氣化器1，其中在熔融氣化器I中還產(chǎn)生還原氣體17。為了提高整個(gè)エ藝的能效，省略用于冷卻氣體18的管路連同氣體洗滌器20b和壓縮機(jī)19b。然后在除塵之后，還原氣體17 —部分導(dǎo)入可選的還原反應(yīng)器2中，一部分導(dǎo)入依次設(shè)置的、單個(gè)的預(yù)還原反應(yīng)器3中。除此以外的氣體量要么在氣體洗滌器20d中洗氣之后且在借助壓縮機(jī)19b壓實(shí)之后作為冷卻氣體18與已清潔的廢氣16混合，要么在氣體洗滌器20c中洗氣之后又作為過量氣體12來用。排氣10在它的流動(dòng)方向上從最后一個(gè)預(yù)還原反應(yīng)器3中吸出，并在氣體洗滌器20a中進(jìn)行清洗。熔融還原設(shè)備的廢氣15由從壓カ調(diào)節(jié)器21前分岔出來的排氣10的第一部分、頂氣11和過量氣體12構(gòu)成。該壓カ調(diào)節(jié)器21的作用是，使排氣10的壓カ保持恒定，并調(diào)節(jié)用于壓縮機(jī)19a的預(yù)壓力，廢氣15通過該壓縮機(jī)壓縮，并且隨后例如借助出于清楚原因未示出的氣體冷卻器來冷卻。然后，該廢氣15傳輸?shù)綁亥蛔?吸收設(shè)備14中，用于分離ニ氧化碳(CO2)和/或水蒸氣(H2OX通分離CO2和/或H2O而變得清潔的廢氣16緊接著與還原氣體17混合，并斷續(xù)在該エ藝中使用。為了把直接還原的、細(xì)顆粒狀的鐵從在級(jí)聯(lián)中處于最后的預(yù)還原反應(yīng)器輸送到收集容器5中，同樣使用氣體(所謂的排出氣體6)。該排出氣體6必須從收集容器5中導(dǎo)出。為此使用排出氣體-導(dǎo)出系統(tǒng)7，例如所謂的HCI排出氣體系統(tǒng)或HBI排放氣體系統(tǒng)。在導(dǎo)出過程中清潔通常熱的且被金屬微粒污染的排出氣體6。為此在排出氣體-導(dǎo)出系統(tǒng)中，從收集容器5導(dǎo)出的排出氣體6例如傳導(dǎo)通過干式除塵裝置(例如借助氣旋的過濾裝置和/或陶瓷的熱氣過濾器)。為了進(jìn)行清潔，可選地還可設(shè)置濕式除塵裝置(例如濕式洗滌器和/或文丘里除塵器)，其中在按本發(fā)明的方法或按本發(fā)明的裝置中為了進(jìn)一歩降低成本還可以省略該濕式除塵裝置。為了從收集容器5中可靠地導(dǎo)出排出氣體6，或者為了清潔氣體，盡可能恒定的抽吸壓カ當(dāng)然是必要的，該抽吸壓カ通過噴射泵8或驅(qū)動(dòng)流體9產(chǎn)生。該噴射泵8在排出氣體6的管路中設(shè)置在其進(jìn)入輸出氣體管路13的入口之前，其中備選地還可使用所謂的文丘里管和/或類似的単元作為抽吸単元，來代替噴射泵8，其利用以下事實(shí)，即通過提高驅(qū)動(dòng)流體的速度來產(chǎn)生負(fù)壓，并因此實(shí)現(xiàn)抽吸效應(yīng)。該驅(qū)動(dòng)流體9通過驅(qū)動(dòng)流體管路(其在壓カ調(diào)節(jié)器21前面分支出來)傳輸?shù)絿娚浔?中，并可例如由排氣10、頂氣11、過量氣體12或這些氣體的混合物構(gòu)成。由于驅(qū)動(dòng)流體9在第一壓カP1下流動(dòng)通過噴射泵8，產(chǎn)生了第二壓カP2或抽吸壓力(P2(P1),其用于從收集容器5中去除排出氣體6或用于傳導(dǎo)排出氣體6通過排出氣體-導(dǎo)出系統(tǒng)7。為此，排出氣體-導(dǎo)出系統(tǒng)7通過連接管路與噴射泵8的抽吸接ロ相連。噴射泵8的壓カ接ロ通到輸出氣體管路中，其被輸出氣體13通常以約0. 06至 0.15bar的第三壓カP3穿流。由于噴射泵8被驅(qū)動(dòng)流體9穿流，因此產(chǎn)生抽吸壓力，排出氣體6通過該抽吸壓カ可靠地導(dǎo)出。在此產(chǎn)生了以下優(yōu)點(diǎn)噴射泵8的免維護(hù)性，尤其是沒有運(yùn)動(dòng)的部件，與壓縮機(jī)相比空間需求小且購(gòu)置費(fèi)用少，此外還沒有能量成本。另ー優(yōu)點(diǎn)在于，排氣10或頂氣11或過量氣體12在按現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備中總是必須調(diào)低至環(huán)境壓力。在按本發(fā)明的方法或按本發(fā)明的裝置中，這些氣體的壓カ能量用于產(chǎn)生用于排出氣體6的抽吸壓力，并作為輸出氣體13來供應(yīng)使用。圖2同樣示例性且示意性地示出了熔融還原設(shè)備，用于生產(chǎn)液態(tài)的生鉄，它在很大程度上構(gòu)造得與圖I所示的熔融還原設(shè)備一祥。當(dāng)然在圖2所示的熔融還原設(shè)備中，噴射泵8在壓カ調(diào)節(jié)器12后面設(shè)置在用于排氣10的管路中，其中排出氣體-導(dǎo)出系統(tǒng)7的連接管路與噴射泵8的抽吸接ロ相連。在此應(yīng)用了用于排氣10的管路作為用于驅(qū)動(dòng)流體9的管路。也就是說，噴射泵8的驅(qū)動(dòng)流體-接ロ與排氣管路相連。噴射泵8的壓カ接ロ又通入輸出氣體管路中，其被輸出氣體13通常以約0. 06至0. 15bar的第三壓カP3穿流。此夕卜，在排氣管路或驅(qū)動(dòng)流體管路9或10和輸出氣體13的管路之間在噴射泵8的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有帶閥門22的管路，其例如僅在熔融還原設(shè)備起動(dòng)時(shí)截止。因此，例如輸出氣體13在起動(dòng)時(shí)產(chǎn)生更低的壓力。但在正常運(yùn)行時(shí)，該管路是截止的。在未示出了實(shí)施例中，該閥門22與壓カ調(diào)節(jié)器21相連，其中壓カ調(diào)節(jié)器21不再具有閥門，而是只控制閥門22，用于使排氣10的壓カ保持恒定。在圖2所示的方案中，由于驅(qū)動(dòng)流體9在第一壓カP1下流經(jīng)噴射泵8，產(chǎn)生第二壓力P2或抽吸壓力(P2〈Pi)。通過該第二壓カP2排出氣體6從收集容器5中去除或傳導(dǎo)通過排出氣體-導(dǎo)出系統(tǒng)7。該備選的實(shí)施例還具有上述優(yōu)點(diǎn)。圖3a和3b示例性且示意性地示出了噴射泵8。在圖3a中示出了噴射泵8，其中抽吸接ロ 23和壓カ接ロ 25位于ー個(gè)軸線中。該驅(qū)動(dòng)流體接ロ 24與該軸線成直角布置。圖3b示出了噴射泵8，其中驅(qū)動(dòng)流體接ロ 24和壓カ接ロ 25位于ー個(gè)軸線中。在按圖3b的噴射泵8中，該抽吸接ロ 23與該軸線成直角布置。對(duì)于這兩個(gè)視圖都適用的是，抽吸接ロ 23與噴射泵8的最窄流動(dòng)橫截面的區(qū)域相連，并且驅(qū)動(dòng)流體接ロ 24借助驅(qū)動(dòng)流體在第一壓カP1下加載。然后，以這種方式產(chǎn)生第二壓カP2或抽吸壓力，其中P2CP1。此外對(duì)于噴射泵8可設(shè)置測(cè)量和調(diào)節(jié)裝置，并在驅(qū)動(dòng)流體管路中設(shè)置閥門，它們?yōu)榱耸垢綀D更加清晰而沒有示出，在噴射泵8的上游或在排出氣體6的流動(dòng)方向上由測(cè)量裝置檢測(cè)排出氣體6的壓力。測(cè)量裝置的測(cè)量結(jié)果傳輸?shù)秸{(diào)節(jié)裝置中，并由它評(píng)估。在此，例如借助于控制規(guī)則并在考慮額定值的情況下，由該調(diào)節(jié)裝置確定調(diào)整量。然后借助此調(diào)整量，驅(qū)動(dòng)流體管路中的閥門可這樣由調(diào)節(jié)裝置來操控，或由此這樣來改變驅(qū)動(dòng)流體9的流動(dòng)速率，使得排出氣體6的壓力盡可能相當(dāng)于額定值，并因此盡可能保持恒定。按本發(fā)明的方法以及按本發(fā)明的裝置的應(yīng)用絕對(duì)不是局限于所謂的FINEX 裝置上，如同圖I和圖2所示的那樣。而是同樣有利地應(yīng)用在天然氣-直接還原設(shè)備(例如型號(hào)FINMET 等)亦或直接還原-組合設(shè)備中。參考標(biāo)記清單 I熔融氣化器
2還原反應(yīng)器 3預(yù)還原反應(yīng)器的級(jí)聯(lián) 4壓實(shí)機(jī)
5收集容器(DRI直接還原鐵粉筒)
6排出氣體
7排出氣體-導(dǎo)出系統(tǒng) 8噴射泵 9驅(qū)動(dòng)流體
10排氣
11頂氣
12過量氣體
13輸出氣體
14壓カ交變-吸收設(shè)備
15廢氣
16已清潔的廢氣
17還原氣體
18冷卻氣體
19壓縮機(jī)
20氣體洗滌器
21壓カ調(diào)節(jié)器
22閥門
23抽吸接ロ
24驅(qū)動(dòng)流體接ロ
25壓カ接ロ。
權(quán)利要求
1.一種用于在ー個(gè)或多個(gè)還原單元(2、3)中借助還原氣體(17)通過還原細(xì)顆粒狀的氧化的金屬載體來生成至少部分還原的金屬礦石和/或金屬的方法，尤其是生成細(xì)顆粒狀的金屬礦石和/或金屬，尤其是生成細(xì)顆粒狀的、直接還原的鐵礦石和/或鐵，其中該至少部分還原的金屬礦石和/或金屬?gòu)倪€原単元(2)轉(zhuǎn)送到收集容器(5)中，并且其中從收集容器(5)中導(dǎo)出已進(jìn)入到收集容器(5)中的氣體(6)、尤其是所謂的排出氣體，其特征在于，待從收集容器(5)中導(dǎo)出的氣體、尤其是所謂的排出氣體(6)借助驅(qū)動(dòng)流體(9)吸出。
2.按權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述待導(dǎo)出的氣體(6)借助抽吸單元(8)吸出，尤其借助噴射泵和/或文丘里管吸出，該抽吸単元借助所述驅(qū)動(dòng)流體(9)來運(yùn)行，并由該抽吸単元利用通過提高該驅(qū)動(dòng)流體(9)的速度而產(chǎn)生的負(fù)壓。
3.按權(quán)利要求I至2之任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)流體(9)包括由排氣(10)、頂氣(11)和/或過量氣體(12)構(gòu)成的集合中的至少ー個(gè)流體。
4.按權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述待導(dǎo)出的氣體(6)的氣流的壓カ在抽吸單元(8)的上游被測(cè)量裝置檢測(cè)，并傳輸給調(diào)節(jié)裝置，借助于控制規(guī)則并在考慮額定值的情況下，由該調(diào)節(jié)裝置確定調(diào)整量，隨后借助調(diào)節(jié)裝置這樣來改變進(jìn)入抽吸單元(8)中的驅(qū)動(dòng)流體(9)的流動(dòng)速率，使得氣流的壓力盡可能相當(dāng)于所述額定值。
5.ー種用于實(shí)施按權(quán)利要求I至4所述的方法的裝置，包括 -一個(gè)或多個(gè)還原単元(2、3)，其中至少?gòu)末`個(gè)還原単元(2)引出排氣管路(10、11)用于輸出耗用的還原氣體(17); -收集容器(5)，用于容納在還原單元(2、3)中生成的、至少部分還原的金屬礦石和/或金屬、尤其是細(xì)顆粒狀的、直接還原的鐵礦石和/或鐵； -管路，用于導(dǎo)出從收集容器(5)中待導(dǎo)出的氣體(6)、尤其是所謂的排出氣體 其特征在于，設(shè)置驅(qū)動(dòng)流體管路(24)，它與所述用于導(dǎo)出待導(dǎo)出的氣體(6)的管路在抽吸單元(8)中這樣匯合，使得待從收集容器(5)中導(dǎo)出的氣體(6)、尤其所謂的過量氣體通過所述驅(qū)動(dòng)流體(9)吸出。
6.按權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)流體管路(9、24)是排氣管路(10)。
7.按權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)流體管路(24)設(shè)計(jì)成排氣管路(10)的分支管路(9)。
8.按權(quán)利要求5至7之任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在干，設(shè)有測(cè)量裝置，用于在抽吸單元(8)的上游測(cè)量待導(dǎo)出的氣體(6)的氣流的壓力，以及調(diào)節(jié)裝置，用于求出調(diào)整量的額定值并用于改變?cè)隍?qū)動(dòng)流體管路(24)中抽吸單元(8)的驅(qū)動(dòng)流體(9)的流動(dòng)速率，使得氣流的壓力盡可能相當(dāng)于所述額定值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生成至少部分還原的金屬礦石和/或金屬(例如細(xì)顆粒狀的金屬礦石或金屬、細(xì)顆粒狀的、直接還原的鐵)的方法以及用于實(shí)施所述方法的裝置。在此通過在一個(gè)或多個(gè)還原單元(2、3)中借助還原氣體(17)通過還原細(xì)顆粒狀的氧化的金屬載體來生成至少部分還原的金屬礦石或金屬，其中所述至少部分還原的材料從還原單元(2、3)轉(zhuǎn)送到收集容器(5)中。在此，氣體、所謂的排出氣體(6)進(jìn)入到收集容器(5)中并又這樣從收集容器(5)導(dǎo)出，使得從收集容器(5)中導(dǎo)出的氣體(6)借助驅(qū)動(dòng)流體(9)吸出。用于實(shí)施該方法的裝置包括一個(gè)或多個(gè)還原單元(2、3)，其中至少?gòu)囊粋€(gè)還原單元(2、3)引出排氣管路(10、11)用于輸出耗用的還原氣體(17)；收集容器(5)，用于容納在還原單元(2、3)中生成的、至少部分還原的金屬礦石或金屬；管路，用于導(dǎo)出從收集容器(5)中待導(dǎo)出的氣體(6)。此外，該裝置具有驅(qū)動(dòng)流體管路(24)，它與用于導(dǎo)出待導(dǎo)出的氣體(6)的管路在噴射器(8)中這樣匯合，使得待從收集容器(5)中導(dǎo)出的氣體(6)通過驅(qū)動(dòng)流體(9)吸出。
文檔編號(hào)C21B13/14GK102869793SQ201180023352
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者T.埃德, F.豪曾伯格, R.米爾納, J.L.申克 申請(qǐng)人:西門子 Vai 金屬科技有限責(zé)任公司