專利名稱：還原氧化鐵的方法及用于該方法的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬氧化物特別是氧化鐵直接還原(一般表述為DRI)的改進(jìn)方法，它是通過煤獲得高生產(chǎn)率并降低煤的消耗率而實現(xiàn)的。它還涉及實施該方法的裝置，以及涉及生產(chǎn)海綿金屬的能力。
本發(fā)明首先旨在通過爐料的混合，通過增加來自工業(yè)爐的輻射效率以及通過增加與工業(yè)爐氣氛熱交換的表面積來提高反應(yīng)速率；其次旨在通過迫使煤的揮發(fā)組份進(jìn)入金屬氧化物的預(yù)熱層，更有效地利用它們的還原能力。與此同時，這些操作工況也導(dǎo)致大大提高單位表面積的生產(chǎn)能力，并降低為獲得單位還原金屬氧化物而排放到空氣中二氧化碳的含量。
本發(fā)明另一個目的是由于在保持工業(yè)爐的容積為最小的同時控制這些氣體的速度，而使排放到氣體處理工廠的塵土減少。
本發(fā)明也旨在大批量生產(chǎn)與已知技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品相比具有更好的還原均勻度的海綿金屬。
金屬氧化物的直接還原，特別是礦石，還有各種回收的金屬氧化物的直接還原近年來有長足的發(fā)展。
一種生產(chǎn)低硫分海綿鐵的方法在歐洲專利EP0692543A1文件有所描述。
該文件指出，一種無預(yù)熱的爐料置于一可動爐鏜上，所述的爐料由加在上面細(xì)分的材料層組成，至少有一層主要由氧化鐵組成，以及至少另一層由固態(tài)含碳還原劑與脫硫劑的混合物形成。該氧化鐵主要借助來自煤的一氧化碳而還原，煤的揮發(fā)組分只是部分地參加氧化鐵的還原。
相類似地，在從氧化鐵與煤的混合物形成的彈丸狀顆粒生產(chǎn)海綿鐵的過程中，該氧化鐵主要借助于來自煤的一氧化碳進(jìn)行還原，該煤的揮發(fā)組分僅部分地參加還原過程。
一種生產(chǎn)海綿鐵的方法在LU60981A(Societe Anonyme des Minerais)的專利文件中有所描述，它包括使用一連續(xù)旋轉(zhuǎn)爐鏜的反應(yīng)器，材料從爐側(cè)向中心位移，先是單獨(dú)提供煤，然后提供鐵礦石，它們是彈丸狀或即破碎狀的，預(yù)熱到反應(yīng)溫度。固定的刮板在爐鏜每旋轉(zhuǎn)一次使煤向中心移動。在采用其它的刮板使重度焦化的含碳源與預(yù)熱的鐵礦石完全徹底的混合以后，爐料通過一中心軸排出。從煤中蒸餾的氣體和反應(yīng)氣體在與卷入的微粒一起向著位于該反應(yīng)器上方的收集器排放以前，通過在反應(yīng)器中移動的固態(tài)材料的加熱而部分或完全地燃燒。
該方法(未任何圖示)不包括用于最大可能地應(yīng)用煤的揮發(fā)成分的還原性能的有效方法，主要利用它在反應(yīng)區(qū)的外部燃燒的加熱能力。此外，層疊的層所形成的爐料并不預(yù)先混合，以及，每次移動整個爐料的刮板的使用并不能獲得爐料的高度均勻性(無論是材料或者是溫度)，也不導(dǎo)致高生產(chǎn)率。
一種在一旋轉(zhuǎn)爐鏜的工業(yè)爐中應(yīng)用緊挨該爐鏜上表面的氧化火焰生產(chǎn)海綿鐵的方法在美國專利US5567224A(Kundrai)文件中有所描述。金屬氧化物與含碳還原劑的混合物置于該爐鏜上，所述的混合物在爐鏜旋轉(zhuǎn)期間在燃燒器的前面通過。該還原劑的第二層然后加入并繼續(xù)加熱。不提供任何材料攪拌和(或)混合的裝置。向著工業(yè)爐的邊緣排出，這是應(yīng)用一阿基米德螺旋機(jī)構(gòu)而獲得的。
一種生產(chǎn)海綿鐵的方法在美國專利US3383199A(Schmidt)文件中有所描述，它將材料分幾層提供在一運(yùn)輸皮帶上，而對各個不同層層內(nèi)組分的混合或不同層相互混合的實施方法沒有任何說明。
一種在加熱和帶孔的可動爐鏜上方采用蒸餾室生產(chǎn)焦炭的同時生產(chǎn)海綿鐵的方法在美國專利US3770417A(Kranz)文件中有所描述。煤在蒸餾以后以第二層的形式加入到氧化物爐料中，以還原。安裝在反應(yīng)器頂部的刮板可攪拌材料，并可用來將材料向著中心出口排出。
一種生產(chǎn)海綿鐵的方法在美國專利US3475286A(Kemmerer)文件中有所描述，它基于采用具有錐形爐鏜的旋轉(zhuǎn)爐，該爐鏜配備有安裝在該反應(yīng)器頂部的固定刮板，刮板使材料向著中心移動。以這種方式來布置刮板爐鏜上材料床的厚度保持不變。
“Comet過程一從細(xì)顆粒爐料和煤直接還原”文獻(xiàn)(出版在鋼鐵時代224卷，1996年11月11期第399頁，序號XP000639991)描述了一種旋轉(zhuǎn)爐鏜工業(yè)爐的原理，由中請人與比利時列日市的冶金研究中心聯(lián)合開發(fā)而得。
在這些文件所述的所有方法有相同的缺點(diǎn)，它們?nèi)缟鲜鯨U60981A專利所述的那樣，也即煤的揮發(fā)成分只是部分地參與金屬氧化物的還原，以及這些方法均不能獲得高生產(chǎn)率，或者不能獲得爐料材料和溫度的高均勻性。
本發(fā)明依賴于這一觀察到的現(xiàn)象在大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)方法中，煤揮發(fā)成分的主要部分，特別是氫和甲烷，它們的還原能力并沒有被利用，還原主要依靠一氧化碳來實現(xiàn)，而其還原動力遠(yuǎn)不如氫。所以，似乎特別有利的是，前述揮發(fā)成分應(yīng)該逐步釋放，并迫使它們通過含金屬氧化物的料層，以使它們在操作條件下(特別是金屬氧化物和再生制劑相繼混合物的溫度)與金屬氧化物接觸，從而使它們參與金屬氧化物的還原。運(yùn)意味著，金屬氧化物和釋放的還原氣體在盡可能高的溫度下發(fā)生接觸，但不打攪還原過程的進(jìn)行。為此，煤將被預(yù)熱到200℃量級的溫度，而金屬氧化物將被預(yù)熱到800℃量級的溫度，組分均是借助于用相同的熱交換器從排放的燃燒氣體中回收的熱而進(jìn)行預(yù)熱的。
本發(fā)明涉及在一連續(xù)旋轉(zhuǎn)爐鏜的工業(yè)爐中直接還原金屬氧化物的改進(jìn)方法，其中，在爐鏜環(huán)形寬度上稱之為加料區(qū)的部分，取決于該工業(yè)爐的直徑和容量，沉積兩層或多層，每層金屬氧化物的稠密度向著爐料上表面而增加，煤的稠密度，特別是具有高濃度揮發(fā)成分的煤的稠密度向著爐料的上表面而減少，所述的煤預(yù)熱到200℃量級的溫度，而所述的金屬氧化物預(yù)熱到800℃量級的溫度，兩者的組分均借助于用相同的熱交換器從排放的燃燒氣體中回收的熱進(jìn)行預(yù)熱，為了使煤快速達(dá)到揮發(fā)成分釋放的溫度，以及在以這種方式釋放的揮發(fā)成分特別是氫的作用下，以及，為了在足以啟動還原反應(yīng)的溫度下實現(xiàn)對已預(yù)熱的金屬氧化物的還原，該工業(yè)爐的入口配備有使該爐料的表面生成三角形溝槽的裝置；以及在該工業(yè)爐的第一區(qū)配備有附加的雙作用裝置，它通過削掉尖峰的第一作用，防止各溝槽的被急速加熱的尖峰達(dá)到團(tuán)塊的溫度，若尖峰達(dá)到團(tuán)塊的溫度會使它們與爐料的混合更困難，削掉的部分進(jìn)入溝槽的凹槽處；以及通過第二作用，使各溝槽的一面削至到它的基底，削掉的部分被推入鄰接溝槽的面上，并覆蓋由第一作用所產(chǎn)生的材料，因此爐料在逐漸深入的方向上相繼混合，以及在爐鏜旋轉(zhuǎn)時，它徑向移動，各溝槽的基底在爐料每旋轉(zhuǎn)一圈末了通過對應(yīng)于各加料區(qū)寬度的總距離上于徑向一步或多步地移動；以及在該工業(yè)爐的第二區(qū)配備有雙作用裝置，它通過削掉尖峰的第一作用，防止各溝槽的被急速加熱的尖峰達(dá)到團(tuán)塊的溫度，若尖峰達(dá)到團(tuán)塊的溫度，由于偏析作用會使混合更困難，削掉的部分被推入溝槽的凹陷處，以及通過第二作用，各溝槽的一面向下削至爐鏜，削掉的部分被推到鄰接溝槽的面上，并覆蓋由第一作用產(chǎn)生的材料，爐鏜旋轉(zhuǎn)時徑向移動的爐料在爐鏜旋轉(zhuǎn)數(shù)圈，最好是4圈或更多圈以后，向著加料區(qū)對面的環(huán)形部排放。
在一個特殊應(yīng)用場合中，金屬氧化物與煤的混合物層以及金屬氧化物層由包括這些組分的彈丸狀顆粒層組成。
以下描述將涉及“金屬氧化物”這個一般術(shù)語。該術(shù)語包括通常的金屬礦石、起源于鋼鐵制造過程，例如起源于鼓風(fēng)爐、鋼廠、電爐或軋鋼廠的回收金屬氧化物；以及這些氧化物源與細(xì)顆粒焦炭或煤的混合物，如果必要，它們呈彈丸狀。
煤可被理解為任何固態(tài)含碳材料。
在該工業(yè)爐所述的第一和第二區(qū)中，所述的操作條件以這種方式來選擇在第一要求與第二要求之間取其折衷方案，第一要求是，盡可能快地使?fàn)t料產(chǎn)生高而均勻一致的溫度；第二要求是，逐步地與金屬氧化物層或與金屬氧化物和煤(僅僅是下層煤的上部)的混合物的上層接觸，以避免在其中與較冷的下層結(jié)合，從而使如此獲得的新混合物的溫度在600℃以上，特別是在700℃量級的溫度。
所述爐鏜的旋轉(zhuǎn)速度在每小時3～12圈之間。最好是每小時8圈。
此外，對于爐料的上層，主要要避免例如由于鐵橄欖石型硅酸鹽的形成而被玻璃化，這會抑制對還原的作用。為此，攪拌棒一類的器件可確保緊挨著的下層的表面層快速混合。
最后的目的是在盡可能短的生產(chǎn)時間內(nèi)獲得5～10cm量級厚度的爐料，生產(chǎn)時間是由爐料中溫度的最低點(diǎn)來確定的，海綿金屬的均勻度優(yōu)于用現(xiàn)有技術(shù)還原方法所產(chǎn)生的均勻度，后者有缺點(diǎn)，在后者產(chǎn)生的產(chǎn)品中，金屬氧化物還原度不同。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，較為有利的是，將一些石灰與金屬氧化物混合，這首先是因為，所述的石灰用作反應(yīng)的催化劑，其次是因為，它可防止海綿金屬中的粘附現(xiàn)象。此外，石灰一般對生鐵的脫硫和對更流體化的爐渣的形成有好處。
本發(fā)明將參閱附圖對執(zhí)行本發(fā)明的最佳形式進(jìn)行描述。


圖1為其內(nèi)分布有攪拌耙的一旋轉(zhuǎn)爐的俯視圖；圖2為該旋轉(zhuǎn)爐的縱截面視圖3為加料期間形成的溝槽；圖4為由位于固定的攪拌耙上的葉片的第一作用而在爐料中引起的溝槽；圖5為由位于固定的攪拌耙上的葉片的第二作用而在爐料中引起的溝槽；圖6為攪拌耙和具有一將其與攪拌耙固定的臂的葉片的縱截面圖。
本發(fā)明方法的工作原理如圖1所示。
在圖1中，加料區(qū)表示為1，從旋轉(zhuǎn)爐鏜3排放的區(qū)為2，所述的爐鏜按箭頭4表示的反時針方向圍繞爐的軸線5而運(yùn)動。固定在工業(yè)爐外壁的燃燒器表示為6，燃燒氣體通過工業(yè)爐的內(nèi)壁7抽出，并通過標(biāo)號8處送至熱交換器。支承葉片的攪拌耙標(biāo)號為9，而氧氣噴射器的標(biāo)號為10。
圖1中的相同標(biāo)號用于圖2。標(biāo)號11為爐料。
圖3表示加料期間形成的溝槽。
圖4為由于葉片的第一作用而削掉溝槽尖峰13的示意圖。
圖5為由于葉片的第二作用而削掉溝槽的14部的示意圖。
圖6為具有外絕熱層16和內(nèi)水冷室17的攪拌耙15及具有與該攪拌耙固定的臂19的葉片18的縱截面圖。
根據(jù)實施本發(fā)明的最佳形式，具體敘述如下。
加料在爐鏜環(huán)形體的內(nèi)輪廓即小圓周中實現(xiàn)，最好為該爐鏜環(huán)形寬度的1/8至1/12；經(jīng)受4或更多圈旋轉(zhuǎn)的材料，取決于爐鏜環(huán)形寬度上的加料狀態(tài)，由配備有不同形狀和功能的葉片的攪拌耙撥動最多100次，葉片的形狀和功能取決于上述工業(yè)爐的區(qū)域；爐料在各葉片上徑向向外移動，該爐料劃出大體的螺旋形軌跡；借助于一個或兩個蝸桿輸送器在爐鏜環(huán)形外部實現(xiàn)排放，該輸送器的長度分別對應(yīng)于加料寬度或加料寬度的一半；多個燃燒器置于爐鏜環(huán)形的側(cè)壁上，主要置于該環(huán)形體的外壁上，即在大圓周上的壁上；氣體在材料運(yùn)動方向的相反方向通過該環(huán)形體的內(nèi)側(cè)壁，即小圓周上的壁，流動而排放。
在攪拌耙上，具有不同尺寸和形狀的雙作用葉片這樣布置在所述第一區(qū)的葉片，在向下向著溝槽的基底逐漸深入的方向上，逐步削平爐料，而在該爐料尚未結(jié)塊而易于混合的第二區(qū)的葉片的形狀與第一區(qū)的葉片形狀有較明顯的區(qū)別，它們削平溝槽及其基底。這可防止在爐料的表面出現(xiàn)還原的金屬氧化物片，這些金屬氧化物片由于太厚、太結(jié)實而不易破碎和排出。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)主要在于爐料的還原更均勻，加料裝置更簡單，排放更容易，以及通過對爐內(nèi)氣體更好的控制能夠更有效地控制爐內(nèi)的氣氛。
攪拌耙徑向置于爐內(nèi)并固定，第一攪拌耙位于加料區(qū)，也即爐內(nèi)供應(yīng)材料的區(qū)域。
攪拌耙的葉片偏置并固定，也即由相對于在先攪拌耙的葉片形成的溝槽以稍稍偏擺的方式而布置，例如偏50mm，以便削掉各溝槽的斜側(cè)。在爐鏜上的材料的運(yùn)動引起混合，也即攪動，并形成新的溝槽。葉片使?fàn)t料的整個表面上生成三角形溝槽，這使?fàn)t料與爐中氣氛交接的表面積增加大約35％，從而，工業(yè)爐向爐料傳輸更多的熱。
第一和第二型式的雙作用葉片是這樣設(shè)計的在各個通過爐料的通道上，爐料的一部分被翻轉(zhuǎn)，爐料的上層與爐中的氣氛接觸，該上層最初由金屬氧化物組成，然后由金屬氧化物和煤的混合物組成，最后由還原的金屬氧化物組成，在下層上升期間，該上層下降。
葉片的端部，為了翻轉(zhuǎn)材料，以這種方式來定形溝槽的最上部，即最熱的部分被移動到新生成溝槽的槽中，以確保更均勻。
所述的端部，如果需要，可進(jìn)行冷卻，例如通過冷卻液的內(nèi)部循環(huán)。
攪拌耙在該工業(yè)爐某一區(qū)的通道長度上，爐子不同區(qū)內(nèi)可呈線性分布，最好是作成非線性分布，這將取決于爐料表面溫度及溫度梯度。
煤的數(shù)量根據(jù)現(xiàn)存的金屬氧化物實現(xiàn)完全還原按化學(xué)計算所必需的量來確定，它按對應(yīng)于揮發(fā)成分的還原作用的量而減少，并按海綿鐵的熔化和隨后的合金化所必需的量而增加。
金屬氧化物層與下層的逐步混合，它在鄰近金屬氧化物與煤交接區(qū)的溫度必需高于更遠(yuǎn)層的溫度，具有以下后果在上層與爐中氣氛交接面的表面積中，熱量傳輸增加；金屬氧化物層更高的導(dǎo)熱率，起先存在于爐料上部的單個層中，此后逐漸在混合物中，有利的是，熱量傳輸優(yōu)于采用多層的熱量傳輸，沒有還原劑，在這種情況下，不良導(dǎo)熱體的煤妨礙過程的進(jìn)行；
形成爐料的層的逐漸混合可使整個爐料快速達(dá)到均勻的溫度；反應(yīng)性較高處的金屬氧化物極快地達(dá)到高溫，這便提高還原過程的效率，并減少操作時間；由于煤逐漸取得高溫而逐漸釋放，產(chǎn)生的揮發(fā)組分可有效和直接地用作還原劑；采用氫氣而產(chǎn)生的還原會立即發(fā)生并優(yōu)化，這可帶來這樣的優(yōu)越性它的反應(yīng)動力性優(yōu)于CO氣體；通過CO而產(chǎn)生的還原會更有效，這是因為較熱的上層與具有適當(dāng)溫度的、緊挨著的下層逐漸混合，而不與尚處于冷卻狀態(tài)的較深的下層混合；原則上，為生成單位質(zhì)量還原金屬而產(chǎn)生的二氧化碳可能較少；可避免過高的表面溫度，因而不產(chǎn)生任何的鐵橄欖石；在爐料的表面可防止出現(xiàn)還原的金屬氧化物片，該片太厚、太結(jié)實而不易破碎和排出；對于給定的生產(chǎn)規(guī)模，本發(fā)明的工業(yè)爐不會像用其它方法的工業(yè)爐那樣笨重，例如用多層爐料的工業(yè)爐，或爐料由彈丸狀的單層材料組成的工業(yè)爐。
原則上，還原劑為具有高濃度揮發(fā)成分的煤，揮發(fā)成分的濃度最好大于25％。
該工業(yè)爐在爐頂處通常保持1300℃至1450℃量級的溫度，最好為1400℃量級，它是借助于安裝在活動爐鏜工業(yè)爐外壁中的多個燃燒器，在爐鏜環(huán)形的內(nèi)部發(fā)生后燃而實現(xiàn)的。
上層與下層的逐漸混合意味著最大表面溫度不超過1100℃至1200℃。
采用的方法有可能增加由彈丸狀材料組成的爐料的均勻性，它對大幅度增加爐料的厚度、更快更有效地進(jìn)行操作循環(huán)、爐子結(jié)構(gòu)更緊湊、以及熱交換的最佳化有好處。
權(quán)利要求
1．一種在連續(xù)旋轉(zhuǎn)爐鏜的工業(yè)爐中直接還原金屬氧化物的方法，其特征在于，在取決于該工業(yè)爐的直徑和容量的爐鏜環(huán)形體寬度上稱之為加料區(qū)的部分，沉積兩層和多層，每層金屬氧化物的稠密度向著爐料上表面而增加，煤的稠密度，特別是具有高濃度揮發(fā)成分的煤的稠密度向著爐料的上表面而減少，所述的煤預(yù)熱到200℃量級的溫度，而所述的金屬氧化物預(yù)熱到800℃量級的溫度，兩者的組分均用相同的熱交換器利用排放的燃燒氣體中回收的熱進(jìn)行預(yù)熱，為了使煤快速達(dá)到揮發(fā)成分釋放的溫度，以及在以這種方式釋放的揮發(fā)成分特別是氫的作用下，以及，為了在足以啟動還原反應(yīng)的溫度下實現(xiàn)對已預(yù)熱的金屬氧化物的還原，該工業(yè)爐的入口配備有使該爐料的表面生成三角形溝槽的裝置；以及在該工業(yè)爐的第一區(qū)配備有附加的雙作用裝置，它通過削掉尖峰的第一作用，可防止各溝槽的被急速加熱的尖峰達(dá)到團(tuán)塊的溫度，若尖峰達(dá)到團(tuán)塊的溫度會使它們與爐料的混合更困難，削掉的部分進(jìn)入溝槽的凹陷處，以及通過第二作用，使各溝槽的一面削至到它的基底，削掉的部分被推到相鄰溝槽的面上，并覆蓋由第一作用所產(chǎn)生的材料，因此，爐料在逐步深入的方向上相繼混合，以及在爐鏜旋轉(zhuǎn)時它徑向移動，各溝槽的基底在爐料每旋轉(zhuǎn)一圈的末了，通過對應(yīng)于各加料區(qū)寬度的總距離上，徑向一步或多步地移動；以及在該工業(yè)爐的第二區(qū)配備有雙作用裝置，它通過削掉尖峰的第一作用，可防止各溝槽的被急速加熱的尖峰達(dá)到團(tuán)塊的溫度，若尖峰達(dá)到團(tuán)塊的溫度會使?fàn)t料的混合更困難，削掉的部分被推入溝槽的凹陷處，以及通過第二作用，各溝槽的一面削至爐鏜，削掉的部分被推到相鄰溝槽的面上，并覆蓋由第一作用產(chǎn)生的材料，爐鏜旋轉(zhuǎn)時徑向移動的爐料在爐鏜旋轉(zhuǎn)數(shù)圈，最好是4圈或更多圈以后，向著加料區(qū)對面的環(huán)形體的一部分排放。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的加料區(qū)為爐鏜環(huán)形的內(nèi)部。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的材料沉積在對應(yīng)于爐鏜環(huán)形寬度1/4或更窄部分的所述加料區(qū)上。
4．根據(jù)權(quán)利要求1至3任一個所述的方法，其特征在于，所述的爐料在爐鏜旋轉(zhuǎn)4圈或更多圈以后排出。
5．根據(jù)權(quán)利要求1至4任一個所述的方法，其特征在于，所述的金屬氧化物以盡可能高的饋送溫度引入，在引入期間，通過表面層快速混合到緊挨著的下層，避免如不利于還原的鐵橄欖石化合物的形成。
6．根據(jù)權(quán)利要求1至5任一個所述的方法，其特征在于，所述的裝置防止在爐料的表面形成厚的還原金屬片，該還原金屬片堅固，不易破碎，不易排出。
7．根據(jù)權(quán)利要求1至6任一個所述的方法，其特征在于，煤與覆蓋它的層逐漸接觸在盡可能高的溫度下實現(xiàn)，而在向混合區(qū)提供較低溫度的下層以后，不致使該區(qū)大幅度冷卻，從而，這樣獲得的新混合物的溫度在600℃以上，特別是為700℃量級的溫度。
8．根據(jù)權(quán)利要求1至7任一個所述的方法，其特征在于，所用的金屬氧化物為金屬礦石或起源于鋼鐵生產(chǎn)過程的回收金屬氧化物。
9．根據(jù)權(quán)利要求1至8任一個所述的方法，其特征在于，石灰與爐料混合。
10．根據(jù)前述權(quán)利要求任一個所述的方法，其特征在于加料在爐鏜環(huán)形的內(nèi)輪廓即小圓周中進(jìn)行，至少為該環(huán)形體寬度的1/4；旋轉(zhuǎn)4或更多整圈的材料，取決于環(huán)形體寬度上的加料狀態(tài)，借助于配備有葉片的攪拌耙翻轉(zhuǎn)最多100次；在各葉片上，爐料徑向向外移動，該爐料劃出大體上的螺旋軌跡；排放借助于長度為最后一個攪拌耙外部尺寸的1/4或更小的蝸桿輸送器或偏轉(zhuǎn)器在環(huán)形體的外部進(jìn)行；燃燒器置于所述環(huán)形體的側(cè)壁上，主要在環(huán)形體外壁即大圓周上；燃燒氣體的后燃在該環(huán)形體的內(nèi)部，即小圓周上進(jìn)行；氣體在材料運(yùn)動的反方向通過該環(huán)形體的內(nèi)側(cè)壁，即小圓周壁流動而排放。
11．一種實施權(quán)利要求1至10任一個所述的方法的設(shè)備，由一旋轉(zhuǎn)爐鏜的工業(yè)爐組成，其特征在于，它包括實現(xiàn)上層與下層逐漸混合的裝置。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述的裝置由配備有雙作用葉片的攪拌耙組成，所述的葉片猶如攪拌耙的齒，所述的攪拌耙在該工業(yè)爐中徑向設(shè)置并固定。
13．根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的設(shè)備，其特征在于，部分?jǐn)嚢璋椅挥诩恿蟼?cè)的后面，葉片貫穿爐料的整個深度，使?fàn)t料向著該環(huán)形體的排放側(cè)徑向移動。
14．根據(jù)權(quán)利要求11至13任一個所述的設(shè)備，其特征在于，葉片偏置，也即相對于在先的攪拌耙的葉片形成的溝槽以稍稍偏擺的方式而布置，以便削掉各溝槽的斜側(cè)而形成新的溝槽。
15．根據(jù)權(quán)利要求11至14任一個所述的設(shè)備，其特征在于，葉片的形狀可翻轉(zhuǎn)爐料。
16．根據(jù)權(quán)利要求11至15任一個所述的設(shè)備，其特征在于，葉片在爐料的表面上生成三角形溝槽，所述的溝槽增加與工業(yè)爐氣氛交接的表面積，從而獲得從工業(yè)爐至爐料更多的熱量傳輸。
17．根據(jù)權(quán)利要求11至16任一個所述的設(shè)備，其特征在于，該工業(yè)爐借助于安裝在活動爐鏜工業(yè)爐外側(cè)壁的燃燒器，在爐頂保持1300℃至1450℃量級的溫度，最好為1400℃量級。
18．根據(jù)權(quán)利要求1至10任一個所述的方法和/或采用權(quán)利要求11至17任一個所述的設(shè)備獲得的海綿金屬，其特征在于，在整個質(zhì)量范圍上，還原度的均勻性大于用現(xiàn)有技術(shù)的方法所獲得的均勻性。
全文摘要
在具有旋轉(zhuǎn)爐膛的連續(xù)爐中金屬氧化物直接還原的方法,它沉積兩層或多層爐料,各層金屬氧化物的含量向著加料頂面而增加,而碳的含量向著加料頂面而減少。所述的碳預(yù)熱到200℃量級的溫度,而金屬氧化物預(yù)熱到800℃。該爐子配備有在加料表面生成三角形槽的設(shè)備,以及在該爐的第一區(qū)和第二區(qū),具有與雙作用相匹配的設(shè)備。
文檔編號C21B13/10GK1288485SQ9980227
公開日2001年3月21日 申請日期1999年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月28日
發(fā)明者吉多·蒙泰尼 申請人:西德馬公司