專利名稱：直接熔煉法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于直接熔煉金屬物料的基于熔融浴的方法。特別地，本發(fā)明涉及在根據(jù)本發(fā)明直接熔煉金屬物料的基于熔融浴的方法中將固體物料注入熔融浴所需的參數(shù)。
背景技術(shù)：
已知的用于金屬物料的直接熔煉法(其在原理上依靠作為熔煉介質(zhì)的熔融浴且通常被稱為HIsmelt法)在本申請人名義下的國際申請PCT/AU96/00197 (W096/31627)中被描述。如在該國際申請中描述的HIsmelt法在直接熔煉氧化鐵形式的金屬物料且產(chǎn)生熔融鐵的情況下包括以下步驟:(a)在直接熔煉容器中形成鐵水和爐渣的熔融??；(b)將以下物質(zhì)注入該熔融??；(i)金屬物料，典型的是氧化鐵jP(ii)含碳固體物料；典型的是煤，其用作氧化鐵的還原劑和能量源；以及(C)將金屬物料熔煉成熔融浴中的鐵。術(shù)語“熔煉”在這里被理解為表示熱處理，其中發(fā)生了還原金屬氧化物的化學(xué)反應(yīng)以產(chǎn)生熔融金屬。HIsmelt法也包括:后燃燒(post — combuste)在熔融浴上方的空間內(nèi)的反應(yīng)氣體(例如從熔融浴釋放的CO 和H2)與含氧氣體(典型的是空氣);和將由后產(chǎn)生的熱傳遞到熔融浴，以有助于熔煉金屬物料所需的熱能。HIsmelt法也包括在熔融浴的標稱靜態(tài)表面上方形成過渡區(qū)域，在該區(qū)域中存在有利的量的上升且隨后下降的熔融金屬和/或爐渣的液滴或噴濺或流(其提供有效介質(zhì)，以將由在熔融浴上方后燃燒反應(yīng)氣體而產(chǎn)生的熱能傳遞給熔融浴)。在HIsmelt法中，金屬物料和含碳固體物料通過多個固體注入噴槍(有時稱為“風(fēng)口 ”)被注入熔融浴，噴槍相對于豎直方向傾斜，以向下且向內(nèi)延伸經(jīng)過直接熔煉容器的側(cè)壁并進入容器的下部區(qū)域，從而將固體物料的至少一部分輸送進入在容器底部中的熔融金屬層內(nèi)。為了促進反應(yīng)氣體在容器上部中的后燃燒，一股熱空氣(其可以是富氧的)通過向下延伸的熱空氣注入噴槍被注入容器的上部區(qū)域。源自容器中的反應(yīng)氣體的后燃燒的廢氣從容器的上部區(qū)域經(jīng)過廢氣管道被帶走。容器包括在容器的側(cè)壁和頂部中的有防火襯里的水冷板，并且水連續(xù)地循環(huán)經(jīng)過連續(xù)回路中的板。HIsmelt法使大量的熔融鐵通過直接熔煉熔融浴中的金屬物料而產(chǎn)生。為了能實現(xiàn)這種生產(chǎn)水平，大量的金屬物料和含碳的物料必須被提供到容器。上面的描述不認為是承認澳大利亞或其他地區(qū)的公知常識。本申請人名下的美國專利6，989，042公開了 HIsmelt法中的用于將進料(固體物料或載氣)通過固體注入噴槍注入熔融浴的參數(shù)。這些參數(shù)包括注入速度、噴槍直徑、噴槍取向和由于固體注入而產(chǎn)生的來自金屬層的表面氣體流量。
具體地，該美國專利中的權(quán)利要求1限定了用于生產(chǎn)金屬(該術(shù)語包括來自黑色金屬物料的金屬合金)的直接熔煉法的步驟，其包括以下步驟:(a)在冶金容器中形成熔融金屬和熔融爐渣的熔融?。?b)以至少40m/s的速度通過向下延伸的固體注入噴槍將進料(其是固體物料和載氣)注入熔融浴，該噴槍具有內(nèi)徑為40-200mm的輸送管，該噴槍布置成噴槍的出口端的中心軸線相對于水平軸線成20-90度角；和至少部分通過熔融浴中的被注入的物料的反應(yīng)在熔融浴內(nèi)產(chǎn)生至少0.04Nm3/s/m2 (其中m2涉及熔融浴的水平截面的面積)的表面氣體流量，這引起熔融金屬向上突出成為噴濺、液滴和流且形成膨脹的熔融浴區(qū)域，氣流和向上突出的熔融物料使熔融浴內(nèi)的物料明顯移動并劇烈地混合熔融浴，進料被選擇成，整體意義上說，進料在熔融浴中的反應(yīng)是吸熱的；和(c)將含氧氣體通過至少一個氣體注入噴槍注入容器的上部區(qū)域，和后燃燒從熔融浴釋放的可燃氣體，從而使膨脹的熔融浴區(qū)域中的熔融物料上升隨后下降，這都有助于將熱傳遞給熔融浴。本申請人認定，實現(xiàn)來自金屬層的熔融物的所需的向上流動的范圍是個難題，因為直接熔煉容器的尺寸增大了。特別地，在具有6m或更大的等量爐缸直徑的容器中，相比于具有該等量直徑的大約一半的較小的容器，該混合要求明顯更難達到。另外，本申請人認定，實現(xiàn)來自金屬層的熔融物料的所需的向上流動的范圍對于較大尺寸的HIsmelt法的穩(wěn)定且廉價的工作來說是非常關(guān)鍵的。申請人:意識到，通過選擇用于HIsmelt法的工作參數(shù)，以便用于該方法的進料(固體物料和載氣)具有充分的動量從而穿透達到熔融浴的至少900_深的金屬層內(nèi)至少IOOmm的深度，能而實現(xiàn)熔融物料的所需的向上流動的范圍。用于實現(xiàn)進 入金屬層的給定的穿透深度的數(shù)值計算不是精確的科學(xué)。利用不同的計算假定和方法能計算出不同的穿透深度(對于名義上相同的條件來說)。出于明確術(shù)語“穿透深度”的意義的目的，已經(jīng)采用加基于拿大麥克馬斯特大學(xué)的模型的標準計算方法。該模型的細節(jié)在附錄中給出，并且該模型自身是可免費獲得的。這里所使用的術(shù)語“穿透深度”被隱含地限定為利用在附錄中描述的麥克馬斯特模型計算出的穿透深度。因此，在前面的段落中涉及的進入熔融浴的金屬層至少100_的穿透表示利用附錄中描述的麥克馬斯特模型計算出的至少100_的穿透深度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于在直接熔煉容器中直接熔煉金屬物料和產(chǎn)生熔融金屬的基于熔融浴的方法，直接熔煉容器容納具有至少900_深的金屬層的熔融浴，該方法包括選擇該方法的工作參數(shù)，以便包括固體物料和載氣的進料從金屬層上方通過至少一個固體注入噴槍利用足以穿透到金屬層的標稱靜態(tài)表面下方至少100_的深度從而使來自金屬層的熔融物料和氣體向上運動的動量被注入金屬層。提供具有足夠動量的進料的該方法的工作參數(shù)可包括以在固體注入噴槍(或多個固體注入噴槍)中的至少I巴的噴槍壓降來注入進料。在固體注入噴槍(或多個固體注入噴槍)中的噴槍壓降是加速度的測量值，因而是經(jīng)過固體注入噴槍或每個固體注入噴槍的進料的動量和/或速度。
術(shù)語“噴槍壓降”在這里理解為表示從噴槍和噴槍的“加速部分”(見下文)的上游的點(A)(在這里氣體的速度比噴槍出口端處的速度低至少兩倍)到噴槍自身的出口端(B)的壓降。在很多情況下，在點(B)處的壓力是無法獲得的(例如，在該位置沒有壓力傳感器)，但在這些情況下，噴槍端部的壓力能借助估算的爐渣濃度和噴槍端浸沒的深度根據(jù)熔融物上方的壓力合理地計算出來。術(shù)語“加速部分”在這里被理解為表示噴槍的一部分，其中經(jīng)過該部分的進料的表面氣流速度從該部分的入口端到出口端至少改變兩倍。噴槍壓降在固體注入噴槍(或多個固體注入噴槍)中可以至少是1.5巴。噴槍壓降在固體注入噴槍(或多個固體注入噴槍)中可以至少是2巴。噴槍壓降在固體注入噴槍(或多個固體注入噴槍)中可以至少是3巴。提供具有足夠動量的進料的該方法的工作參數(shù)可包括將固體注入噴槍或每個固體注入噴槍的下端定位成盡可能靠近熔融物/爐渣界面。提供具有足夠動量的進料的用于該方法的工作參數(shù)可包括選擇該方法的工作參數(shù)，例如爐渣的化學(xué)組成，以促進固體注入噴槍(或多個固體注入噴槍)的管延伸部的形成，從而使注入的固體物料經(jīng)過噴槍(或多個固體注入噴槍)的行進距離最小，因而有助于使固體注入噴槍或每個固體注入噴槍的下端定位成盡可能靠近熔融物/爐渣界面。提供具有足夠動量的進料的用于該方法的工作參數(shù)可包括被注入的進料的至少40m/s的注入速度。提供具有足夠動量的進料的用于該方法的工作參數(shù)可包括至少50m/s的注入速 度。提供具有足夠動量的進料的用于該方法的工作參數(shù)可包括至少60m/s的注入速度。提供具有足夠動量的進料的用于該方法的工作參數(shù)可包括至少10千克固體每Nm3氣體的被注入的固體進料和載氣的固體/氣體比。提供具有足夠動量的進料的用于該方法的工作參數(shù)可包括至少15千克固體每Nm3氣體的被注入的固體進料和載氣的固體/氣體比。固體注入噴槍(或多個固體注入噴槍)可具有至少40mm的內(nèi)徑。固體注入噴槍(或多個固體注入噴槍)可具有至少60_的內(nèi)徑。固體注入噴槍(或多個固體注入噴槍)可具有至少80mm的內(nèi)徑。固體注入噴槍(或多個固體注入噴槍)可具有大于200mm的內(nèi)徑。固體進料可以只是含碳固體物料。含碳固體物料可以是煤。固體進料可以只是含碳固體物料和熔劑。固體進料可以是含金屬的進料和固體含碳物料。固體進料可以是含金屬的進料、固體含碳物料和熔劑。含金屬的進料可以是含鐵的物料。含鐵的物料可以是鐵礦石。鐵礦石可以是細料形式的。含金屬的進料和含碳固體物料可通過同一固體注入噴槍(或多個噴嘴)或通過分開的固體注入噴槍被注入。
含金屬的進料料可以是預(yù)加熱的。含金屬的進料可以處于環(huán)境溫度。載氣可以是惰性氣體,例如氮氣或氬氣。進料的進入金屬層的穿透深度可以是至少150mm。進入金屬層的穿透深度可以是至少200mm。進入金屬層的穿透深度可以是至少300mm。進入金屬層的穿透深度可以是小于500mm。進入金屬層的穿透深度可以是小于400mm。金屬層深度可以是至少lm。金屬層深度可以是至少1.5m。金屬層深度可以小于2.5m。固體注入噴槍(或多個固體注入噴槍)可布置成向下伸入容器內(nèi)，噴槍(或多個噴槍)的出口端的中心軸線相對于水平軸線成20-90度的角度。固體注入噴槍可包括成對的相對的固體注入噴槍，噴槍被布置成且在容器內(nèi)的取向設(shè)置成通過噴槍注入的進料在熔融浴的金屬層中形成被注入的進料的重疊的氣泡柱區(qū)。固體注入噴槍可包括至少一對相對的注入噴槍，噴槍向下并向內(nèi)延伸入熔融浴，噴槍的縱軸線在容器的 底部處或在底部上方或在底部下方相交，以便來自噴槍的被注入的物料的氣泡柱區(qū)在金屬層的中央?yún)^(qū)域(在金屬層的表面下方至少100mm)中重疊并且存在來自金屬層的中央?yún)^(qū)域的熔融物料和氣體的向上運動。術(shù)語“被注入的物料的氣泡柱區(qū)”在這里被理解為描述(a)被注入的進料的流和(b)通過噴槍注入直接熔煉容器而產(chǎn)生的產(chǎn)物的流。在進料包括含碳固體物料的情況下，該產(chǎn)物通過實例包括反應(yīng)產(chǎn)物和含碳物料釋放的揮發(fā)物，例如CO、CO2和h2o。容器可以具有至少6m的直徑。容器可以具有至少7m的直徑。


參考附圖通過實例進一步描述本發(fā)明，附圖示出了形成設(shè)備的一部分的直接熔煉容器，該設(shè)備能特別適于用來執(zhí)行如在國際申請PCT/AU96/00197中描述的HIsmelt法。參考附圖在下文中描述的本發(fā)明的方法的實施例能被認為是國際申請中描述的HIsmelt法的一種形式。
具體實施例方式下面的說明是在熔煉鐵礦石細料(通常小于6mm)形式的金屬物料的情況下根據(jù)HIsmelt法產(chǎn)生熔融鐵。但是，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于鐵礦石且能適用于熔煉采取任何物料形式的任何金屬物料。礦石是金屬物料形式的一個實例。本發(fā)明還擴展到其他形式的金屬物料，通過實例包括部分還原的礦石和含金屬的廢物流。參考附圖，在附圖中示出的容器11具有用于容納鐵和爐渣的熔融浴的爐缸，該爐缸包括由耐火磚形成的基部12和側(cè)部13、側(cè)壁14 (其形成從爐缸的側(cè)部13向上延伸的大體圓柱形桶狀件)和頂部17。側(cè)壁14和頂部17包括用于傳遞來自側(cè)壁14和頂部14的熱的水冷卻板(未示出)。水冷卻板是用于控制側(cè)壁14和頂部17的溫度且確保溫度不增大到對側(cè)壁14和頂部15的完整性產(chǎn)生影響的程度的主要機構(gòu)。容器11還設(shè)置有:前爐19，通過前爐19在熔煉期間熔融鐵連續(xù)地排出；和出渣口 21，通過出渣口熔融的爐渣在熔煉期間定期地排出。頂部17設(shè)置有出口 18，通過出口 18該方法的廢氣被排出。 根據(jù)本發(fā)明的方法的實施例，在用容器11熔煉鐵礦石細料以產(chǎn)生熔融鐵時，容器11容納鐵和爐渣的熔融浴，該熔融浴包括主要是熔融鐵的層22和在鐵層22上的主要是熔融的爐渣的層23。鐵層22的標稱靜態(tài)表面的位置用附圖標記24表示。爐渣層23的標稱靜態(tài)表面的位置用附圖標記25表示。術(shù)語“靜態(tài)表面”被理解為表示沒有氣和固體注入容器11時的表面。在通常的工作條件下，本方法在范圍為0.5至1.2 (優(yōu)選0.6至1.0巴)的壓力范圍內(nèi)起作用。容器11設(shè)置有多個固體注入噴槍27，該噴槍向下且向內(nèi)延伸經(jīng)過容器的側(cè)壁14中的開口(未示出)并進入爐渣層23。噴槍可以是如在轉(zhuǎn)讓給本申請人的美國專利7445747中更詳細地描述的，并且該美國中公開的內(nèi)容通過交叉引用在此被并入。噴槍27具有至少40mm的內(nèi)徑并且在容器內(nèi)的取向設(shè)置成使噴槍27的出口端28在該方法工作期間處于鐵層22的表面上方。噴槍27的該位置減小了通過與熔融金屬接觸而損壞的風(fēng)險并且也能通過受強制的內(nèi)部水冷來冷卻噴槍而沒有在容器11中與熔融金屬接觸的危險。優(yōu)選地，噴槍27的出口端28定位成盡可能地接近熔融浴的金屬/爐渣界面(這是安全方面的考慮)，以便進入金屬層的被注入的固體物料的行進距離和所導(dǎo)致的動量損失最小化。噴槍27通常以相對于水平軸線成45°的角度向下和向內(nèi)伸入容器11內(nèi)。噴槍27在容器11內(nèi)的取向設(shè)置成使噴槍27的縱向軸線81在鐵層22中、鐵層22的中央?yún)^(qū)域中相交。在使用中，在正常工作條件下，鐵礦石細料形式的固體進料、煤形式的含碳固體物料、和熔劑通過噴槍27的出口端28利用氮氣形式的載氣以至少10千克固體每Nm3氣體的被注入的固體進料和載氣的固體/氣體比、被注入的固體進料和載氣的至少40m/s的注入速度、和噴槍27中的至少I巴的噴槍壓降被注入熔融浴內(nèi)。噴槍壓降是從(a)噴槍27和噴槍的“加速部分”(見下文)的上游的點(在這里氣體的速度比噴槍出口端處的速度低至少兩倍)到(b)噴槍自身的出口端的壓降。注入的進料形成進料的穿透金屬層23并在金屬層的中央?yún)^(qū)域中重疊的向下運動的氣泡柱區(qū)71。這些工作參數(shù)使注入的進料具有足夠的動量和/或速度，以便向下穿透進入鐵層22到達鐵層22的標稱靜態(tài)表面24下方至少IOOmm的穿透深度(在鐵層22至少900mm深的情況下)，穿透深度利用如在附錄中描述的麥克馬斯特模型被計算出來。申請人發(fā)現(xiàn)在這些工作參數(shù)下進料的注入能獲得熔融物料的向上流動的所要求的范圍，以用于本方法的穩(wěn)定且廉價的工作。煤被脫去揮發(fā)成分，因而當其在熔融浴中向下運動時產(chǎn)生氣體。碳部分地溶解在金屬中并且部分地保持為固體碳。鐵礦石被熔煉成金屬，熔煉反應(yīng)產(chǎn)生一氧化碳氣體。被輸送進入鐵層22且通過去揮發(fā)成分和熔煉產(chǎn)生的氣體產(chǎn)生了熔融的物料(包括金屬和爐渣)和來自熔融浴的固體碳及氣體的明顯的浮力上升。浮力上升使熔融物料的噴濺、液滴和流與氣體向上運動進入容器的上部區(qū)域83，S卩，上部氣體空間。向上的運動在附圖中示出為處于通過附圖標記69識別的區(qū)域中。浮力上升也引起熔融浴中的明顯的攪拌且實際上使熔融浴膨脹。攪拌的范圍設(shè)置成在熔融浴內(nèi)的熔融物料的強烈的混合達到在整個熔融浴中存在合理的均勻溫度的程度，通常是1450-1550°C (溫度的變化為50°C的量級)。此外，熔融物料的向上的運動足以達到形成容器11的側(cè)壁14和頂部17的濕的水冷卻板，以便使熱損失最小化、達到經(jīng)過板的熱損失小于板的3000kW/m2更優(yōu)選小于2000kW/m2的程度，和引起很大程度的攪拌。對上述的本發(fā)明的方法的實施例可做出許多變型，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。通過實例，雖然附圖示出具有多個固體注入噴槍27的容器11，但能容易地理解本發(fā)明擴展到只有一個固體注入噴槍的配置。此外，雖然附圖示出以相對于水平軸線成45°角向下且向內(nèi)伸入容器11內(nèi)的固體注入噴槍27，但是本發(fā)明不受這樣的限制而是擴展到噴槍以相對于水平軸線在20-90°范圍內(nèi)的任何合適的角度向下延伸的配置。

此外，雖然實施例包括通過固體注入噴槍27共同注入的礦石、煤和熔劑，但本發(fā)明不受這樣的限制并且擴展到通過噴槍27只注入煤和/或熔劑，并且礦石通過容器頂部被供給。礦石的這種頂部供給包括通過向下延伸穿過頂部的噴槍或在側(cè)壁和頂部之間的向內(nèi)且向上傾斜的過渡區(qū)進行注入。此外，雖然實施例包括將熱空氣注入容器內(nèi)，但本發(fā)明不受這樣的限制并且擴展到注入冷卻的氧氣(作為含氧氣體)。附錄麥克馬斯特(McMaster)注入模型背景對于簡單的第一原理分析來說，計算注入的固體的流及載氣將穿入金屬和爐渣多遠是不能經(jīng)受檢驗的。相對于只有氣體注入的情況，固體的存在帶來了一定程度的復(fù)雜，并且分析變得更困難。能進行各種估算，這些估算將導(dǎo)致不同的結(jié)果。為了使該影響最小化，合適的是找到“可用的最佳計算方法”并且基于此使計算標準化。為此，麥克馬斯特注入模型被廣泛地接受。該模型源自二十世紀八十年代加拿大的麥克馬斯特大學(xué)，并且潛在的科學(xué)基礎(chǔ)(化學(xué)式、估算等)已經(jīng)被廣泛地公開。通常引用的公開的參考文獻是:G A Irons and L R Farias, “The Influence of Lance Orientation and GasEvolution on Particle-Liquid Contact During Submerged Power Injection”, CanadianMetallurgical Quarterly, Vol25, No4, pp297-306, 1986L R Farias and G A Irons, “A Unified Approach to Bubbling-JettingPhenomena in Powder Injection into Iron and Steel，，，Metallurgical TransactionsB, Volumel6B, 1985 年 6 月，pp211_225Irons, G.A., 1992.“Fundamental Aspects of Solids Injection for BathSmelting，，, Savard/Lee International Symposium on Bath Smelting, 10 月 18 — 22,蒙特利爾，QC, The Metallurgical Society and The Iron and Steel Society of AIME, andCIM pp.493-506
麥克馬斯特大學(xué)的原始作品(作者為兩個博士后，S卩，G A Irons教授所監(jiān)督的博士 L R Farias和H Gou)使用該注入方法的Fortran語言模型來計算性能。該原始的麥克法斯特Fortran語言代碼(被譯成C#語言且在windows環(huán)境下重新編碼(經(jīng)過G A Irons的嚴格測試以確保準確性))形成了現(xiàn)在的麥克馬斯特注入模型的基礎(chǔ)。其被認為代表了“最佳實踐”的計算方法學(xué)。HIsmelt也擴展了用于與他們的方法相關(guān)的條件的模型。目的在于使用該模型作為普通工具來計算固體及載氣進入金屬和爐渣的穿透距離。其他人可選擇重復(fù)這些計算本身(利用相同的輸入、方法和估算)，因而獲得相同的結(jié)果。但是，為了避免需要這種類型的重復(fù)計算(這會是麻煩且耗時的)，意圖為任何感興趣的對象做出可用(迅速且免費)的軟件。模型參數(shù)該附錄的圖1示出所需的模型輸入。每個被編號的輸入的說明被示出，這些(輸入32-36)中的五個需要額外的說明(見下文)。
權(quán)利要求
1.一種用于在直接熔煉容器中直接熔煉金屬物料和產(chǎn)生熔融金屬的基于熔融浴的方法，該直接熔煉容器容納具有至少900_深的金屬層的熔融浴，所述方法包括選擇所述方法的工作參數(shù)，以便包括固體物料和載氣的進料從金屬層上方通過至少一個固體注入噴槍以一動量被注入金屬層，所述動量足以穿透到金屬層的標稱靜態(tài)表面下方至少IOOmm的深度，從而引起來自金屬層的熔融物料和氣體向上運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中工作參數(shù)包括以在固體注入噴槍或多個固體注入噴槍中的至少I巴的噴槍壓降注入進料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中工作參數(shù)包括以在固體注入噴槍或多個固體注入噴槍中的至少1.5巴的噴槍壓降注入進料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中工作參數(shù)包括以在固體注入噴槍或多個固體注入噴槍中的至少2巴的噴槍壓降注入進料。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中工作參數(shù)包括將固體注入噴槍或多個固體注入噴槍的下端定位成盡可能靠近金屬/爐渣界面。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中工作參數(shù)包括被注入的進料的至少40m/ s的注入速度。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中工作參數(shù)包括被注入的進料的至少50m/s的注入速度。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中工作參數(shù)可包括至少10千克固體每Nm3氣體的被注入的固體進料和載氣的固體/氣體比。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中工作參數(shù)可包括至少15千克固體每Nm3氣體的被注入的固體進料和載氣的固體/氣體比。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中固體進料包括含金屬的進料和含碳固體物料。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中含金屬的進料包括含鐵的物料。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其中含碳固體物料包括煤。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中進料進入金屬層的穿透深度是至少150mmo
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中金屬層中的金屬層深度是至少lm。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中固體注入噴槍或多個固體注入噴槍可布置成向下伸入所述直接熔煉容器內(nèi)，其中該固體注入噴槍或多個固體注入噴槍的出口端的中心軸線相對于水平軸線成20-90度的角度。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中固體注入噴槍可包括成對的相對的固體注入噴槍，所述固體注入噴槍被布置成且在所述直接熔煉容器內(nèi)的取向設(shè)置成通過噴槍注入的進料在熔融浴的金屬層中形成被注入的進料的重疊的氣泡柱區(qū)。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中固體注入噴槍包括向下且向內(nèi)伸入熔融浴的至少一對相對的注入噴槍，所述至少一對相對的注入噴槍的縱向軸線在所述直接熔煉容器的底部處或在底部上方或在底部下方相交，以便來自噴槍的注入物料的氣泡柱區(qū)在金屬層的金屬層表面下方 至少IOOmm的中央?yún)^(qū)域中重疊并且存在來自金屬層中央?yún)^(qū)域的熔融物料和氣體的向上運動。
18.根據(jù)前 述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述直接熔煉容器的直徑是至少6m ο
全文摘要
一種用于在容納熔融浴的直接熔煉容器中直接熔煉金屬物料并產(chǎn)生熔融金屬的基于熔融浴的方法，其中熔融浴具有至少900mm深的金屬層。該方法包括選擇方法的工作參數(shù)，以便進料(固體物料和載氣)從金屬層上方通過至少一個固體注入噴槍以足以穿透到金屬層的標稱靜態(tài)表面下方至少100mm的深度以引起來自金屬層的熔融物料和氣體向上運動的動量被注入金屬層。
文檔編號C21B13/00GK103228800SQ201280003879
公開日2013年7月31日 申請日期2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月9日
發(fā)明者R·J·德賴 申請人:技術(shù)信息有限公司