[发明专利]用于预热含金属团粒的系统和方法

说明书

一种直接火焰冲击系统，其用于在金属团粒装填到熔炉中之前预热金属团粒，其中，团粒由传送器带运送到排出到熔炉中的斜道，直接火焰冲击系统包括：衬有耐火材料的预热器罩，其包括覆盖斜道的斜道罩和覆盖传送器带的至少一部分的传送器罩，预热器罩具有入口端和出口端，团粒通过入口端而进入，团粒通过出口端而朝向熔炉离开；以及至少一个喷燃器组，其各自包含设置在罩中的至少一个喷燃器，该至少一个喷燃器定位成引导火焰接触运送的团粒，以在团粒排出到熔炉中之前预热团粒。

与相关申请的交叉引用

本申请要求2017年7月11日提交的美国临时申请No. 62/531,019和2018年1月25日提交的美国临时申请No. 62/621,754的优先权，这两个临时申请各自通过引用而以其整体结合在本文中。

技术领域

本发明涉及用于预热含金属团粒的系统和方法。

背景技术

根据申请人所知，当前并未实践直接还原铁(DRI)或热压铁(HBI)的再加热。但是，DRI有时在钢厂现场产生且热转移到电弧炉(EAF)中，用于融化。这个实践在EAF中导致良好的电能节约(和其它操作益处)(对于每100^oC温度升高，装填的DRI每吨20kWh)。可为可行的是，使用传统间接燃烧方法预热DRI，但是那些方法将需要大量的资金投入和浪费能量的实践。另外，长时间暴露于不受控制的燃烧气氛可导致DRI表面的不合需要的氧化。本文描述的系统和方法的目标是克服在DRI的熔化中与预热的或热装填的DRI/HBI相关的较低能量效率。

直接还原铁(DRI)和/或热压铁(HBI)越来越多地用作进入钢操作诸如EAF(和BOF)中的装填材料，在一些情况下，多达30-50%的装填量。DRI或HBI典型地以团粒状形式提供，这有时在本文称为含金属团粒。

DRI厂也正在快速替换传统形式的铁矿处理，诸如鼓风炉，因为在DRI制造工艺中天然气的使用率较高。天然气是优选的，因为与煤相比，其为碳含量较低的较经济的可用燃料源。DRI厂通常位于较靠近采矿操作处和/或在天然气较经济的位置，且不必靠近钢厂操作处。因此，如今产生的大部分DRI被冷运送到钢厂，之后存储且最终冷装填到钢制造操作中。

发明内容

方面1. 一种直接火焰冲击系统，其用于在金属团粒装填到熔炉中之前预热金属团粒，其中，团粒由传送器带运送到排出到熔炉中的斜道，直接火焰冲击系统包括：衬有耐火材料的预热器罩，其包括覆盖斜道的斜道罩和覆盖传送器带的至少一部分的传送器罩，预热器罩具有入口端和出口端，团粒通过入口端而进入，团粒通过出口端而朝向熔炉离开；和至少一个喷燃器组，其各自包含设置在罩中的至少一个喷燃器，该至少一个喷燃器定位成引导火焰接触运送的团粒，以在团粒排出到熔炉中之前预热团粒。

方面2. 根据方面1的直接火焰冲击系统，其中，至少一个喷燃器组包括设置在斜道罩中的斜道喷燃器组，其包含定位成引导火焰接触运送通过斜道的团粒的至少一个喷燃器。

方面3. 根据方面1或2的直接火焰冲击系统，其中，至少一个喷燃器组包括设置在传送器罩中的第一传送器喷燃器组，其包含定位成引导火焰接触运送在传送器带的第一区段上的团粒的至少一个喷燃器。

方面4. 根据方面3的直接火焰冲击系统，其中，至少一个喷燃器组进一步包括第二传送器喷燃器组，其包含设置在传送器罩中的定位成引导火焰接触在传送器带的第二区段上的团粒的至少一个喷燃器。

方面5. 根据方面4的直接火焰冲击系统，其中，在任何特定时间，第一和第二传送器喷燃器组中的一个被控制为富燃料的，以产生还原区域，且第一和第二传送器喷燃器组中的另一个被控制为富氧的，以产生氧化区域；且其中，还原区域靠近传送器盖的出口端，且氧化区域靠近传送器盖的入口端。