專利名稱：制備金屬及金屬合金的方法與設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備熔融金屬(該術(shù)語包括金屬合金)的方法，特別是在包含熔池的冶金轉(zhuǎn)爐中，由諸如礦石、部分還原的礦石和含金屬的廢液等含有金屬的原料制備熔融金屬(盡管決不排除鐵合金)的方法。
本發(fā)明具體地涉及由含有金屬的原料制備熔融金屬的方法與設(shè)備，所述的設(shè)備基于下列裝置的組合(a)一種部分還原并至少部分熔化含金屬的原料的裝置；和(b)一種使熔融的已部分還原的原料完全還原的裝置。
預(yù)還原/熔化裝置的實(shí)例之一是旋風(fēng)轉(zhuǎn)爐。
還原裝置的實(shí)例之一是包含熔池的轉(zhuǎn)爐。
Fassbinder等人的美國專利US4,849,015和Den Hartog等人的美國專利US5,800,592，公開了用上述的預(yù)還原/熔化裝置和還原裝置的結(jié)合，由鐵礦制備熔融鐵的具體方案。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種可供選擇的由鐵礦制備熔融鐵的方法/設(shè)備，該方法/設(shè)備以上述預(yù)還原/熔化裝置和還原裝置的結(jié)合為基礎(chǔ)。
本發(fā)明提供了由含金屬的原料制備金屬的方法，包括在預(yù)還原/熔化裝置中部分還原并至少部分熔化含金屬的原料，和在還原裝置中完全還原已部分還原的原料的步驟，所述的還原裝置包括一轉(zhuǎn)爐(vessel)，該轉(zhuǎn)爐包含一熔池(molten bath)，所述的熔池具有金屬層和位于金屬層之上的爐渣層，而且該方法的特征在于(a)將固體的含碳材料隨著載氣一起注入熔池的金屬富集區(qū)；(b)造成材料的濺射物、液滴和液流自金屬層向上運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)(ⅰ)促進(jìn)金屬層的材料在爐渣層的混合和爐渣層的材料在金屬層的混合；并且(ⅱ)延伸至熔池上面的空間形成過渡區(qū)；(c)將含氧氣體注入轉(zhuǎn)爐中并后燃燒一部分產(chǎn)生產(chǎn)生于熔池的反應(yīng)氣體；(d)將至少一部分來自還原裝置的熱反應(yīng)氣體傳送至預(yù)還原/熔化裝置作為還原氣體，并部分地還原含金屬的原料；和(e)將含氧氣體注入預(yù)還原/熔化裝置中并后燃燒一部分反應(yīng)氣體，從而產(chǎn)生熱量，以至少部分地熔化已部分還原的含金屬的原料。
在本文中，術(shù)語“金屬富集區(qū)”應(yīng)理解為具有高濃度金屬的熔池區(qū)域。舉例來說，金屬層就是一種金屬富集區(qū)。
在本文中，術(shù)語“金屬層”應(yīng)理解為主要是金屬的熔池區(qū)。具體地講，該術(shù)語所涵蓋了包括金屬連續(xù)體相中分散了熔融爐渣的區(qū)域。
在本文中，術(shù)語“爐渣層”應(yīng)理解為爐渣占優(yōu)勢(shì)的熔池區(qū)。具體地講，該術(shù)語涵蓋了包括爐渣連續(xù)體相中分散了熔融金屬的區(qū)域。
在本文中，術(shù)語“過渡區(qū)”應(yīng)理解為其中帶有熔融材料(至少主要是爐渣)的濺射物、液滴和液流的氣體連續(xù)體相。
為了自步驟(b)中的金屬層產(chǎn)生熔融材料的濺射物、液滴和液流的向上運(yùn)動(dòng)，一種選擇是通過一個(gè)或一個(gè)以上的噴管/風(fēng)口，注入步驟(b)中的固體含碳材料和載氣，所述的噴管/風(fēng)口向下朝金屬層延伸。
更優(yōu)選該一個(gè)或一個(gè)以上的噴管/風(fēng)口沿轉(zhuǎn)爐的側(cè)壁延伸，并以向內(nèi)和向下的角度對(duì)著金屬層。
優(yōu)選的是，向金屬層注入的固體含碳材料和載氣足以使熔融材料的濺射物、液滴和液流產(chǎn)生噴泉式的向上運(yùn)動(dòng)。
通過向下延伸的噴管/風(fēng)口向金屬層注入固體含碳材料和載氣具有下列的效果(ⅰ)固體含碳材料和載氣的動(dòng)量使其貫穿金屬層；(ⅱ)固體含碳材料，通常為煤，被氣脫揮發(fā)份，并因此在金屬層中產(chǎn)生氣體；(ⅲ)碳顯著地溶解于金屬中，并部分地保持為固體；(ⅳ)傳送至金屬層和通過脫揮發(fā)份而產(chǎn)生的氣體，產(chǎn)生有效的浮力使材料自金屬層浮起，從而導(dǎo)致材料的濺射物、液滴和液流的上述向上運(yùn)動(dòng)，而且這些濺射物、液滴和液流在通過爐渣層時(shí)，進(jìn)一步帶走爐渣。
在(d)段中提到的材料，包括熔融的金屬(包括溶解的碳)和熔融的爐渣，所述的熔融爐渣，因固體/氣體的注入而由上述的金屬層被帶到金屬層。
產(chǎn)生材料濺射物、液滴和液流的上述向上運(yùn)動(dòng)的另一種選擇，盡管決不是唯一的其他選擇，是通過位于轉(zhuǎn)爐底部或與金屬層接觸的側(cè)壁中的一個(gè)或一個(gè)以上的風(fēng)口，注入固體的含碳材料和載氣。
優(yōu)選地，預(yù)還原/熔化裝置定位于還原裝置之上，并與還原裝置相通，以便使至少部分熔融、部分還原的含金屬的原料向下排放至還原裝置中，而且更優(yōu)選排放至熔池中劇烈混合的爐渣層中心區(qū)。本申請(qǐng)人確信，這會(huì)導(dǎo)致預(yù)還原材料的更有效的熔煉。
優(yōu)選借助這種布置，使在還原裝置中產(chǎn)生的熱還原氣體向上流入預(yù)還原/熔化裝置中。
如上所述，材料的濺射物、液滴和液流的自金屬層的向上運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)了金屬層的材料在爐渣層的混合和爐渣層的材料在金屬層的混合。優(yōu)選混合的程度足以使?fàn)t渣層的成分和溫度大致均一化。
各層之間的材料混合，加速了溶解于金屬中存在的碳對(duì)熔池中的金屬氧化物的還原。在這種連接中，向金屬層注入固體的含碳材料，確保了金屬層中存在高含量的溶解碳(而且可能是固體碳)，從而確保了金屬層是強(qiáng)還原性的。
優(yōu)選金屬中的溶解碳的含量大于3.5％重量。
本方法優(yōu)選地包括，在向預(yù)還原/熔化裝置供料之前，對(duì)含金屬的原料進(jìn)行預(yù)熱的步驟。
本方法優(yōu)選地包括從預(yù)還原/熔化裝置排出作為廢氣的反應(yīng)氣體，和用該熱的或冷的廢氣預(yù)熱含金屬的原料。
向轉(zhuǎn)爐和預(yù)還原/熔化裝置注入含氧氣體的步驟(c)和(e)，優(yōu)選后燃燒產(chǎn)生于熔池的反應(yīng)氣體至至少70％的后燃燒水平。
術(shù)語“后燃燒”的意思是[CO2]+[H2O][CO2]+[H2O]+[CO]+[H2]]]>其中[CO2]=反應(yīng)氣體中CO2的體積百分?jǐn)?shù)；[H2O]=反應(yīng)氣體中H2O的體積百分?jǐn)?shù)；[CO]=反應(yīng)氣體中CO的體積百分?jǐn)?shù)；和[H2]=反應(yīng)氣體中H2的體積百分?jǐn)?shù)。
更具體地，在轉(zhuǎn)爐中的后燃燒上下文中的術(shù)語“后燃燒”也指為其他目的而不添加任何補(bǔ)充性含碳材料的后燃燒。
在步驟(c)中，優(yōu)選通過一個(gè)或一個(gè)以上的向下和向內(nèi)延伸至轉(zhuǎn)爐中的噴管/風(fēng)口，將含氧氣體注入轉(zhuǎn)爐中，并充分地后縮以避開由預(yù)還原/熔化裝置向下流入轉(zhuǎn)爐的材料。
過渡區(qū)是重要的，其原因有三首先，上升然后下降的材料濺射物、液滴和液流是將轉(zhuǎn)爐中的反應(yīng)氣體后燃燒所產(chǎn)生的熱量傳遞給熔池的有效手段。
其次，過渡區(qū)的材料特別是熔融的爐渣是減小因轉(zhuǎn)爐側(cè)壁的輻射導(dǎo)致的熱損失的有效手段。
再次，過渡區(qū)的含碳灰塵降低了因輻射至轉(zhuǎn)爐側(cè)壁而導(dǎo)致的熱損失。
優(yōu)選地，所述的轉(zhuǎn)爐包括(a)自轉(zhuǎn)爐排出熔融金屬和爐渣的排放孔；和(b)一個(gè)或一個(gè)以上的用于傳送反應(yīng)氣體至預(yù)還原/熔化裝置的出口。
優(yōu)選含氧氣體為氧氣。
本發(fā)明還提供實(shí)施上述方法的設(shè)備。
更具體地，本發(fā)明提供一種從含有金屬的原料制備金屬的設(shè)備，該設(shè)備包括部分還原并至少部分熔化所述含有金屬的原料的預(yù)還原/熔化裝置，和完全熔化并還原至少部分熔化并部分還原的原料的還原裝置；所述的還原裝置包括一轉(zhuǎn)爐，該轉(zhuǎn)爐包含一熔池，所述的熔池具有金屬層和位于該金屬層之上的爐渣層；所述的預(yù)還原/熔化裝置直接定位于轉(zhuǎn)爐的上方，并與轉(zhuǎn)爐相通，由此至少部分熔化并部分還原的原料向下流入轉(zhuǎn)爐的中心區(qū)域；而且該還原裝置進(jìn)一步包括(a)一個(gè)或一個(gè)以上的向熔池的金屬富集區(qū)注入固體含碳材料和載氣的噴管/風(fēng)口；(b)一個(gè)或一個(gè)以上的向轉(zhuǎn)爐中注入含氧氣體的噴管/風(fēng)口，該轉(zhuǎn)爐后燃燒產(chǎn)生于轉(zhuǎn)爐中的反應(yīng)氣體，所述的一個(gè)或一個(gè)以上的噴管/風(fēng)口向下和向內(nèi)延伸至轉(zhuǎn)爐中，并且如此定位，以便減少與已至少部分熔化并部分還原的原料接觸，該原料自預(yù)還原/熔化裝置向下流動(dòng)；和(c)一個(gè)或一個(gè)以上的向預(yù)還原/熔化裝置注入含氧氣體的噴管/風(fēng)口，
該預(yù)還原/熔化裝置后燃燒至少一部分來自轉(zhuǎn)爐的反應(yīng)氣體。
進(jìn)一步以實(shí)施例的方式參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，在所述的附圖中

圖1是本發(fā)明的方法和設(shè)備的一優(yōu)選實(shí)施方案的示意性流程圖；圖2是本發(fā)明的方法和設(shè)備的另一優(yōu)選實(shí)施方案的示意性流程圖。
下面是參照由鐵礦生產(chǎn)熔融鐵來進(jìn)行描述，而且應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于這種應(yīng)用，而是適用于任何適宜的含金屬的材料。
參照?qǐng)D1，鐵礦由系列貯料箱3傳輸至呈旋風(fēng)式轉(zhuǎn)爐5的方式的預(yù)還原/熔化裝置，并在旋風(fēng)轉(zhuǎn)爐5中部分地還原(舉例來說，還原成FeO)且至少部分地熔化。
旋風(fēng)轉(zhuǎn)爐5直接定位于還原裝置的上方，所述的還原裝置呈下列方式(a)冶金轉(zhuǎn)爐7，其包含具有金屬層和爐渣層的熔池15，并且具有適宜的排出熔融金屬和爐渣的裝置(未示出)和直接開口于旋風(fēng)轉(zhuǎn)爐5的反應(yīng)氣體的出口；和(b)用于向轉(zhuǎn)爐7中注入固體含碳材料和任選熔劑的噴管/風(fēng)口11，和用于將含氧氣體注入轉(zhuǎn)爐7的噴管/風(fēng)口13，所述的噴管/風(fēng)口11和13通過轉(zhuǎn)爐側(cè)壁向下和向內(nèi)延伸至轉(zhuǎn)爐中。
在申請(qǐng)人的國際申請(qǐng)PCT/AU99/00537和PCT/AU99/00538中，概括地描述了轉(zhuǎn)爐7和噴管/風(fēng)口11與13的適宜形狀和在轉(zhuǎn)爐7中還原含金屬的原料的適宜的方法。這些專利申請(qǐng)的說明書中所公開的內(nèi)容引作交叉參考。
圖1的工藝流程圖包括將固體材料和載氣通過噴管/風(fēng)口11注入金屬層15。優(yōu)選的工藝流程圖的一個(gè)具體特征是，所注入的固體材料被限定為固體的含碳材料(通常是煤)和任選的一種或一種以上的造渣劑(通常為石灰)。因固體含碳材料和載氣注入金屬層所產(chǎn)生的并且傳輸至金屬層的氣體，產(chǎn)生明顯的浮力，使熔融的金屬、固體碳以及熔融的爐渣(因固體/氣體的注入而被帶到金屬層)自金屬層上浮，這使得熔融材料和固體碳的濺射物、液滴和液流向上運(yùn)動(dòng)，而且當(dāng)這些濺射物、液滴和液流通過爐渣層時(shí)會(huì)帶走爐渣。
熔融材料和固體碳的上升浮力造成金屬層和爐渣層的巨大攪動(dòng)，結(jié)果使?fàn)t渣層的體積膨脹。攪動(dòng)至如此程度，使金屬層的材料在爐渣層中強(qiáng)烈地混合和爐渣層的材料在金屬層強(qiáng)烈地混合。
此外，材料的濺射物、液滴和液流因熔融金屬、固體碳以及熔融爐渣的上升浮力造成了向上的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)延伸至轉(zhuǎn)爐中熔融材料上方的氣體空間，并形成過渡區(qū)域。
與轉(zhuǎn)爐7相比，旋風(fēng)轉(zhuǎn)爐5的直徑相對(duì)較小，且旋風(fēng)轉(zhuǎn)爐5定位于轉(zhuǎn)爐7上方的正中央。因此，產(chǎn)生于旋風(fēng)轉(zhuǎn)爐5的至少部分熔化并部分還原的鐵礦，向下流入熔池15的中央?yún)^(qū)，并在熔池15中完全還原。金屬層與爐渣層之間的材料混合，確保有效而經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)完全的還原。
轉(zhuǎn)爐7的熔池15中發(fā)生的反應(yīng)，產(chǎn)生了反應(yīng)氣體(如CO和H2)，該氣體沿轉(zhuǎn)爐7向上移動(dòng)。氧氣車間19產(chǎn)生的氧氣，通過噴管/風(fēng)口13注入轉(zhuǎn)爐7中熔池15上方的氣體空間，并后燃燒過渡區(qū)和氣體空間的其他區(qū)中的一部分反應(yīng)氣體。熱量傳遞給先上升然后下降的材料濺射物、液滴和液流，然后當(dāng)金屬/爐渣返回金屬層時(shí)，熱量又傳遞給金屬層。為了避免因與來自旋風(fēng)轉(zhuǎn)爐5的向下流動(dòng)的材料接觸而損壞，噴管/風(fēng)口5應(yīng)后縮以避開向下流入轉(zhuǎn)爐的材料。
產(chǎn)生于轉(zhuǎn)爐7的經(jīng)后燃燒的反應(yīng)氣體，向上流入旋風(fēng)轉(zhuǎn)爐5，并用作部分還原供給旋風(fēng)轉(zhuǎn)爐5的鐵礦的還原氣體。
另外，產(chǎn)生于氧氣車間19的氧氣注入旋風(fēng)轉(zhuǎn)爐5，并后燃燒旋風(fēng)轉(zhuǎn)爐5中至少部分的反應(yīng)氣體，產(chǎn)生熱量以熔化部分還原的鐵礦。
在轉(zhuǎn)爐7和旋風(fēng)轉(zhuǎn)爐5中，后燃燒的總水平至少為70％。
廢氣通過排放管17從旋風(fēng)轉(zhuǎn)爐5排出。排放管17包括水冷組件9，該水冷組件19最初通過水嵌板冷卻廢氣，其后使廢氣驟冷，并由此從廢氣中除去其所攜帶的固體，降低廢氣的水蒸氣含量。
驟冷過的廢氣通過管線27傳送，并用作燃?xì)饣驘煔狻?br> 示于圖2中的工藝流程圖包括了該圖中所示流程的全部部件。
此外，在圖2所示的工藝流程中，在將鐵礦供給旋風(fēng)轉(zhuǎn)爐5之前，先將鐵礦在預(yù)熱器組件29中預(yù)熱。預(yù)熱器組件29靠來自水冷部件9的一部分燃?xì)鈦磉\(yùn)行，所述的燃?xì)馔ㄟ^管線31供給。使用預(yù)熱器組件29在生嚴(yán)率和運(yùn)行成本方面有優(yōu)勢(shì)，特別是在鐵礦具有高水平的點(diǎn)火損失的情況下(例如，結(jié)晶水)。而且，在鐵礦具有高水平的點(diǎn)火損失的情況下，預(yù)熱器組件29具有降低鐵礦顆粒在旋風(fēng)轉(zhuǎn)爐5中暴露于高溫時(shí)的熱爆裂的優(yōu)勢(shì)。
下表給出了規(guī)定操作條件下圖1和圖2工藝流程圖的熱平衡和質(zhì)量平衡的計(jì)算。
鐵礦來源于南美，其以干基計(jì)算包含68.2％的鐵、0.6％的SiO2和0.95％的Al2O3。
煤的熱值為33.9MJ/kg，灰份為5.4％，揮發(fā)物含量為14％。其它特征包括90.0％的總碳、2.0％的H2O、1.3％的N2、3.2％的O2和4.0％的H2。
在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的情況下，可對(duì)本發(fā)明的上述方法和設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行很多的修改。
作為實(shí)施例，本發(fā)明不限于使用旋風(fēng)轉(zhuǎn)爐，而是可以擴(kuò)展至任何適宜的預(yù)還原/熔化裝置。
而且，在上述實(shí)施方案包括將全部含碳材料注入轉(zhuǎn)爐7中的金屬層的同時(shí)，可以容易想到，本發(fā)明可延伸至部分固體含碳材料由頂部進(jìn)料或以其它方式供給轉(zhuǎn)爐7的實(shí)施方案。
此外，在上述實(shí)施方案限于通過噴管/風(fēng)口11將載氣、固體含碳材料和任選的造渣劑注入金屬層的同時(shí)，可以容易想到，本發(fā)明可延伸至將其它固體材料如含金屬的原料注入金屬層的實(shí)施方案。
權(quán)利要求
1．一種自含金屬的原料制備金屬的方法，所述的方法包括在預(yù)還原/熔化裝置中部分還原并至少部分熔化含金屬的原料和在還原裝置中完全還原已部分還原的原料的步驟；所述的預(yù)還原/熔化裝置直接定位于所述的還原裝置之上并與該還原裝置相通，以便至少部分熔化并部分還原的原料向下流入還原裝置中心區(qū)域，該還原裝置包括一轉(zhuǎn)爐，該轉(zhuǎn)爐包含一熔池，所述的熔池具有金屬層和位于該金屬層之上的爐渣層，而且該方法的特征在于(a)將固體的含碳材料隨著載氣一起注入熔池的金屬富集區(qū)；(b)造成材料的濺射物、液滴和液流自金屬層向上運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)(ⅰ)促進(jìn)金屬層的材料在爐渣層的混合和爐渣層的材料在金屬層的混合；并且(ⅱ)延伸至熔池上面的空間形成過渡區(qū)；(c)將含氧氣體注入轉(zhuǎn)爐并后燃燒部分產(chǎn)生于熔池的反應(yīng)氣體；(d)將至少部分來自還原裝置的熱反應(yīng)氣體傳送至預(yù)還原/熔化裝置作為還原氣體，并部分地還原含金屬的原料；和(e)將含氧氣體注入預(yù)還原/熔化裝置并后燃燒一部分反應(yīng)氣體，從而產(chǎn)生熱量，該熱量至少部分地熔化已部分還原的含金屬的原料，由此步驟(c)和(e)后燃燒產(chǎn)生于熔池的反應(yīng)氣體至至少70％的后燃燒水平。
2．權(quán)利要求1的方法，其中步驟(a)中的將固體含碳材料和載氣注入熔池金屬富集區(qū)，造成了步驟(b)中的材料濺射物、液滴和液流自金屬層的向上運(yùn)動(dòng)。
3．權(quán)利要求2的方法，其中所述的固體含碳材料和載氣是通過一個(gè)或一個(gè)以上的朝金屬層向下延伸的噴管/風(fēng)口注入的。
4．權(quán)利要求2或3的方法，其中所述的固體含碳材料和氣體是通過一個(gè)或一個(gè)以上的風(fēng)口注入的，所述的風(fēng)口位于轉(zhuǎn)爐底部或與金屬層接觸的轉(zhuǎn)爐側(cè)壁上。
5．前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中產(chǎn)生于還原裝置的熱反應(yīng)氣體向上流入預(yù)還原/熔化裝置。
6．前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，包括在所述含金屬的原料供給預(yù)還原/熔化裝置之前，對(duì)該含金屬的原料進(jìn)行預(yù)熱的步驟。
7．權(quán)利要求6的方法，包括排放作為廢氣的來自預(yù)還原/熔化裝置的反應(yīng)氣體，和用所述的廢氣預(yù)熱含金屬的材料。
8．前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其中所述將含氧氣體注入轉(zhuǎn)爐中是通過一個(gè)或一個(gè)以上的噴管/風(fēng)口注入轉(zhuǎn)爐的，所述的噴管/風(fēng)口向下和向內(nèi)延伸至轉(zhuǎn)爐中，并且充分地后縮以避開由預(yù)還原/熔化裝置向下流入轉(zhuǎn)爐的材料。
9．一種自含金屬的原料制備金屬的設(shè)備，包括預(yù)還原/熔化裝置和還原裝置，所述的預(yù)還原/熔化裝置部分還原并部分熔化所述的含金屬的原料，所述的還原裝置完全熔化并還原已至少部分熔化并且部分還原的原料；該還原裝置包括一轉(zhuǎn)爐，該轉(zhuǎn)爐包含一熔池，所述的熔池具有金屬層和位于該金屬層之上的爐渣層；該預(yù)還原/熔化裝置直接定位于轉(zhuǎn)爐之上，并與轉(zhuǎn)爐相通，由此，至少部分熔化并且部分還原的原料向下流入轉(zhuǎn)爐的中心區(qū)域；而且該還原裝置進(jìn)一步包括(a)一個(gè)或一個(gè)以上的向熔池的金屬富集區(qū)注入固體含碳材料和載氣的噴管/風(fēng)口；(b)一個(gè)或一個(gè)以上的向轉(zhuǎn)爐中注入含氧氣體的噴管/風(fēng)口，所述的轉(zhuǎn)爐后燃燒轉(zhuǎn)爐中所產(chǎn)生的反應(yīng)氣體，所述的一個(gè)或一個(gè)以上的噴管/風(fēng)口向下和向內(nèi)延伸至轉(zhuǎn)爐中，并且如此定位，以便減少與至少部分熔化并部分還原的原料的接觸，所述的原料自預(yù)還原/熔化裝置向下流動(dòng)；和(c)一個(gè)或一個(gè)以上的向預(yù)還原/熔化裝置注入含氧氣體的噴管/風(fēng)口，該預(yù)還原/熔化裝置至少后燃燒一部分來自轉(zhuǎn)爐的反應(yīng)氣體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自含金屬的原料制備金屬的方法。所述的方法包括在預(yù)還原/熔化裝置中部分還原并至少部分熔化含金屬的原料和在還原裝置中完全還原已部分還原的原料的步驟。所述的預(yù)還原/熔化裝置直接定位于所述的還原裝置之上并與該還原裝置相通,以便至少部分熔化、部分還原的原料向下流入還原裝置中心區(qū)域。該還原裝置包括一轉(zhuǎn)爐,該轉(zhuǎn)爐包含一熔池,所述的熔池具有金屬層和位于該金屬層之上的爐渣層。該方法包括將含氧氣體注入還原裝置并后燃燒產(chǎn)生于熔池的反應(yīng)氣體,和將含氧氣體注入預(yù)還原/熔化裝置并后燃燒還原裝置排放的反應(yīng)氣體。該方法進(jìn)一步包括將固體的含碳材料隨著載氣一起注入熔池的金屬富集區(qū),造成熔融材料的濺射物、液滴和液流的向上運(yùn)動(dòng),形成一個(gè)過渡區(qū)。
文檔編號(hào)C21B13/14GK1323357SQ99812195
公開日2001年11月21日 申請(qǐng)日期1999年10月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月14日
發(fā)明者羅德尼·J·德賴 申請(qǐng)人:技術(shù)資源有限公司