| 主权项 |
1.一种产制海绵金属(特别是海绵铁)之设备,其进料包含金属矿或铁矿,适宜的形态为块状及/或粒状,选择性地含有助熔剂,此设备包含至少一个第一气源(1,3),其系分配CO及H2原料气,一项CO2消除设备(17,17')及针对由第一气源(1,3)原料气的选择性加热设施(22,25),与形成另一CO及H2原料气气源并用以接收金属矿的还原反应器(20),一项导引至此还原反应器(20)的还原气进料导管(19),一项出口气体排放导管(31),其系由该还原反应器(20)中引出,及一项将还原反应器(20)中还原产物带出的设施(20"),其中第一气源中CO2已消除的原料气系由排放导管(14)引入还原气体进料导管(19)再进入还原反应器中(20),其中至少一部分在还原反应器(20)中形成的出口气体将通过输送导管(30)而作为原料气,经由一个CO2消除设备及选择性的加热设施而与还原反应器(20)的还原气体进料导管作流量连接,此装置之特色系在于提供至少二个CO2消除设备(17,29,17',29')其系配合使呈平行连接,其中至少一个可连接于出口气体之输送导管(30),该出口气体系由还原反应器(20)制造出并形成额外气源而作为循环气体,且至少提供一项对第一气源送出原料气设立的CO2消除设备(17,17'),且每一个CO2消除设备均与还原反应器(20)呈流量连接,而形成额外气源。2.如申请专利范围第1项之设备,其中该第一气源系由产制液态生铁或液态钢预产物所生成,该设备至少包含一个针对铁矿用初步还原反应器(1),熔融气化设备(3),一个就熔融气化设备(3)中产生之还原气体所用之进料导管(4),将熔融气化设备(3)与初步还原反应器(1)相连,一个连接初步还原器(1)与熔融气化设备(3)而将初步还原反应器(1)中还原产物送出的输送导管(13),一个输出气体排放导管(14)其系由初步还原器(1)导出,含氧气体及碳载体之进料导管(6,7)其系开向熔融气化设备(3),一个由熔融气化设备(3)中流出生铁与炉渣的龙头(11)其中就初步还原反应器(1)内形成的出口气体所设之出口气体排放导管(14)系与至少一个CO2消除设备(17,17')相连接。3.如申请专利范围第1或2项之设备,其中在两个CO2消除设备(17,29')之进口端缘为选择地可相互连接,以完成经由一个补偿连接导管(38)而达到气体互换的目的(第三图)。4.如申请专利范围第1或2项之设备,其中在各CO2消除设备(17,17',29,29')之上游接着分离的气体压缩机(16,28,28')。5.如申请专利范围第4项之设备,其中用一个气体压缩机(28)配合输送导管(30)将再循环气体进行输送,气体压缩机(28)下游可由旁支导管(36)经流量连接于输送导管(30)于一个气体压缩机(16,28')其系安排于CO2消除设备(17,29')之上游(第三图)。6.如申请专利范围第1或2项之设备,其中经由旁支导管(37)形成第一气源的还原反应器(1)排放导管(14),与一个气体压缩机(16,28')相连,该压缩机系安排于一个CO2消除设备(17,29')之上游(第三图)。7.一种由金属矿或铁矿产制海绵金属(特别是海绵铁)之方法,矿石宜为块状或粒状,选择性地含有助熔剂,在如申请专利范围第1项之设备中执行,其中由第一气源(8,12)的含CO及含H2原料气系接于CO2消除设备且选择性地加热,至少一种不含CO2的还原气大量供应于至少一个还原区域(21)而形成一额外气源,用于金属矿特别是铁矿的直接还原,反应后矿石系以出口气体收回,该出口气体至少局部送入CO2消除设备且选择性地加热作为还原区(21)之再循环气体,其特征在于由第一气源(8,12)而来的原料气及由还原区(21)循环而来的再循环气形成了额外气源两者分别地进行CO2消除。8.如申请专利范围第7项之方法,其中原料气由铁矿在初步还原区(12)直接还原为海绵铁而产生,由铁矿产制液态生铁或液态钢预产物,此海绵铁于一个熔融气化区(8)中熔融,其中并供有碳载体及含氧气体并制出含CO与含H2还原气体,导入初步还原区(12),在其中反应并回收作为出口气体而形成原料气。9.如申请专利范围第7或8项之方法,其中就第一气源或初步还原区(12)所产生之进料气或出口气体,其CO2消除系采用还原剂最佳控制的观点而达成,就形成额外气源而来自后续还原区(21)的再循环气,其CO2消除系选择地接受该再循环气体中所含还原剂之还原,系采用尽量降低再循环气体中氮气含量的观点而达成。10.如申请专利范围第9项之方法,其中再循环气体之CO2消除系由压力旋转吸附法达成。11.如申请专利范围第7或8项之方法,其中熔融气化区(8)所产生还原气体之一部分将用焦油抽取,继而与初步还原区(12)之出口气体相混合,由后续还原区释出之再循环气体于CO2消除程序中其焦油含量将不改变。12.如申请专利范围第7或8项之方法,其中由后续还原区(21)产生的再循环气体分为二项分流,一项分流走向CO2消除,另一项分流则先与第一气源的原料气相混合或与初步还原区(12)出口气体相混合,再进行CO2消除。13.如申请专利范围第7或8项之方法,其中第一气源的原料气与初步还原区(12)出口气体分为两条分气流,一条分气流与后续还原区(21)再循环气体混合,宜为至少与相同分流,且各分流在分开后将各自作CO2消除。14.如申请专利范围第12项之方法,其中各出口气体或再循环气体之分流,选择性地与再循环气体或出口气体之分流相混合,于执行CO2消除前分别加压,即针对其他分流个别地加压。15.如申请专利范围第13项之方法,其中各出口气体或再循环气体之分流,选择性地与再循环气体或出口气体之分流相混合,于执行CO2消除之前分别加压,即针对其他分流个别地加压。16.如申请专利范围第7或8项之方法,其中若供予后续还原区的还原气体中氮含量增加,则该还原气体之气压将升高。17.如申请专利范围第7或8项之方法,其中所产制的海绵金属系用于制造轧制料。图式简单说明:第一图示本发明一体系之流程图。第二图示本发明一体系之流程图。第三图示本发明一体系之流程图。 |
