[发明专利]用于生产金属和/或金属半成品的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于生产金属和/或金属半成品、尤其是生铁和/或生铁半成品的方法，其中尤其细小微粒状的、至少部分还原的含金属的原料在使用气动输送的情况下借助于输送气流以由原料和输送气流组成的介质流的形式引入熔炼设备、尤其引入熔化汽化器用于进一步的加工。

本发明另外还涉及一种用于生产由尤其成细小微粒状的含金属的原料制成的金属和/或金属半成品、尤其是生铁或者说生铁半成品的设备，该设备具有用于进一步加工原料的熔炼设备、尤其是熔化汽化器以及借助于输送气流气动输送原料的装置。

背景技术

特别是输送热的过程材料是个巨大的挑战，这在现有技术中是众所周知的。除了输送装置的热载荷，首先是数量上精确的输送是个重要的要求，该要求必须通过输送系统来满足，以此通过精确的过程控制实现产品在特征方面具有所希望的特征以及微小的分散。

首先输送细小微粒状的含金属的材料对于冶金工艺技术和设备技术来说是个大的挑战。尤其是输送暖的或者热的材料对设备技术提出了额外的要求。

对此，在现有技术中公开了使用所谓的气动输送装置，其中借助于气流带动有待输送的材料。

从WO 03/68994 A1中获悉了这种气动的输送系统，该文献展示了借助于从熔炼设备中抽出的过程气体输送含金属的原料。但在此尤其是将含金属的原料加入熔炼设备或者说在数量上控制加料没有得到解决。

发明内容

由现有技术出发，本发明的任务是提供一种按权利要求1前序部分所述的方法以及一种按权利要求11前序部分所述的设备，该方法(该设备)实现了原料更精确的计量和分配并且以此实现了在生产金属和/或金属半成品时更精确的过程控制。

按本发明，该任务根据按权利要求1的特征部分的方法以及按权利要求11的特征部分的设备得到解决。

按本发明实现了原料分开地并且相互独立地在至少两个加料点上加入熔炼设备，其中现在在每个加料点上可以进行单独的加料。加料可以连续地实现，但也可以以堆的方式、也就是以在数量上限制的包实现。

以此实现了一个重要的优点，即部分原料加入熔炼设备是可以在位置上以及在数量上进行控制的，从而借助于装料可以将原料在熔化汽化器中有目的地进行分布。这尤其在用细小微粒状的原料装料时提供了优点。通过所描述的措施对在熔炼设备内的过程控制成功地进行了明显的改善，因为通过对原料分布的影响实现了在原料和其它过程材料、例如碳载体之间的最佳的分布。有利的是，将介质流分成2到8个部分介质流确保了有利的加料。

具有多个独立的给料点的设计方案确保了熔炼设备的有目的的装料，从而可以有控制地使原料在熔炼设备内进行分布。从试验中可以发现，在有六个加料点时已经可以有利地分配原料和例如碳载体了。

根据按本发明的方法的优选实施方式，在分离输送气流前介质流分成至少两个独立的部分介质流，该部分介质流然后可以相互分开地继续进行加工或者说可以相互独立地引入熔炼设备中，其中在原料加入前在每个部分介质流中实现部分输送气体的分离。通过分成部分介质流实现了原料加料的更好的可影响性并且以此实现过程控制的更好的可影响性。尤其可以在每个点上相互独立地以堆的方式使用的可能性通过利用系统的变化性允许在系统上进行过程优化。

作为其替代方案，也可以在从介质流中分离输送气流之后将原料分成部分量。这种特别的设计方案实现了例如在原料加入前附加额外的原料以及实现共同的加料。

根据按本发明方法的另一种优选的实施方式，作为用于输送原料的输送气体使用过程自身的气体，尤其是来自于熔炼设备的过程气体。通过使用过程自身的气体，首先提供了一种成本便宜的解决方案。此外，作为输送气体使用的过程气体可以循环导向，从而由此也获得了优点。通过气动输送至少部分还原的并且含金属的原料，只需要微小的输送气体量。作为其替代方案，也可以例如引用从处理反应器中出来的过程气体用于输送。

根据按本发明的方法的替代实施方式，作为用于输送原料的输送气体使用过程外部的气体，尤其是氮气。通过这种替代方案，也可以在所供使用的过程气体量太少的情况下确保相应有效的气动输送。此外，氮气在冶炼厂里经常以足够的量并且在压力下存在，从而由此也可以考虑现有的资源。

根据按本发明的方法的另一种替代实施方式，为了输送原料除了过程自身的气体以外还使用另一种输送气体。例如对于以下情况，这是优选的解决方案，即当有时候例如用于暂时提高输送量而使用额外的输送气体时。通过这种措施也可以短时间以堆的方式输送更大的原料量，例如输送到中间容器或者也输送到熔炼设备中。