| 主权项 |
1.一种制造铁及/或铁合金之直接熔炼方法,该方法 系以商业规模于冶金容器操作,该容器有个炉床、 多个侧壁及一个炉底,以及炉床内部之最小宽度至 少4米,该方法包括下列步骤: (a)将固体材料的进料以及载气经由三根或三根以 上向下伸展的固体注射枪注入熔融金属及熔融炉 渣的熔池内,藉此产生一股气流其造成: (i)形成展幅熔池区段;以及 (ii)欲由展幅熔池区段向上投射的熔融材料之泼溅 、小滴及液流;以及 (b)经由至少一根氧气注射枪将含氧气体注入容器 一区,以及后燃烧由熔池释放出之可燃气体; 以及该方法之特征为经由选择固体注射及氧气注 射枪数目以及枪的相对位置,以及控制制程操作条 件包括于前述步骤(a)及(b)经由枪注射进料及含氧 气体之速率让: (i)展幅熔池区段包括一个升高区环绕容器之氧气 注入区且介于该氧气注入区与侧壁间; (ii)熔融材料之泼洒、小滴及液流由升高区向上投 射,且形成一张帘环绕该氧气注入区且介于氧气注 入区与侧壁间;以及湿润侧壁;以及 (iii)形成一个「自由」空间环绕该或个氧气注射 枪下端,自由空间具有熔融材料浓度系低于展幅熔 池区段之熔融材料浓度。2.如申请专利范围第1项 之方法,其中于步骤(a)产生的气流造成材料于熔池 内部的实质移动以及熔池的强力混合。3.如申请 专利范围第1项之方法,其中步骤(a)经由进料的注 入以及进料于熔池反应产生的气体流造成材料实 质移进及移出展幅熔池区段。4.如申请专利范围 第1至3项中任一项之方法,包括定期由容器中流出 熔融熔渣。5.如申请专利范围第1至3项中任一项之 方法,包括由容器中连续流出熔融熔渣。6.如申请 专利范围第1至3项中任一项之方法,其包括定期由 容器中流出熔融铁及/或铁合金。7.如申请专利范 围第1至3项中任一项之方法,其包括由容器连续流 出熔融铁及/或铁合金。8.如申请专利范围第1至3 项中任一项之方法,其中步骤(a)包括经由固体注射 枪将制程使用的固体材料总重之至少80%注入制程 中。9.如申请专利范围第1至3项中任一项之方法, 其中步骤(a)包括经由固体注射枪以至少40米/秒之 速度将进料注入熔池内部。10.如申请专利范围第9 项之方法,其中该速度系于80-100米/秒之范围。11. 如申请专利范围第1至3项中任一项之方法,其中步 骤(a)包括经由固体注射枪以至多2.0t/m2/s之质量流 速将进料注入熔池,此处m2系有关枪输送管截面积 。12.如申请专利范围第1至3项中任一项之方法,其 中步骤(a)包括经由固体注射枪以固体/气体比10-18 kg/Nm3将进料注入熔池。13.如申请专利范围第1至3 项中任一项之方法,其中步骤(b)包括经由氧气注射 枪于800-1400℃以及以200-600米/秒速度将做为含氧气 体之空气或富氧空气注入空气内部。14.如申请专 利范围第1至3项中任一项之方法,包括于步骤(b)于 涡旋运动将做为含氧气体之空气或富氧空气注入 容器内部。15.如申请专利范围第1至3项中任一项 之方法,其中步骤(a)产生的气体流至少为0.35 Nm3/s/m 2(此处m2系有关通过炉床最小宽度的水平截面积) 。16.如申请专利范围第15项之方法,其中步骤(a)产 生至少0.5 Nm3/s/m2之气体流。17.如申请专利范围第 15项之方法,其中步骤(a)产生至少2Nm3/s/m2之气体流 。18.一种经由直接熔炼法制造铁及/或铁合金之装 置,该装置包括: (a)一个固定式非可倾斜的容器,用以容纳金属及熔 渣之熔池,其包括一个富氧区段以及一个展幅熔池 区段于富氧区段上方,该容器包括一个炉床具有最 小内部宽度至少4米以及侧壁系由炉床向上伸展, 炉床系由耐火材料制成,以及侧壁包括水冷式面板 ; (b)至少一根向下伸入容器内部的枪,用以将含氧气 体注入容器之熔池上方区域; (c)至少三根固体注射枪,用以将进料及载气注入熔 池;以及 (d)由容器内部流出熔融金属及熔渣之装置。19.如 申请专利范围第18项之装置,其中该固体注射枪为 细长,且伸展贯穿于容器侧壁的水冷式面板,以及 向下向内深入容器的炉床区。20.如申请专利范围 第18项之装置,其中该炉床界定一个筒形区于容器 内部,以及该等向下伸展的固体注射枪系定位成由 枪出口端向下垂直画线交叉炉床底部于炉床内部 一个圆圈上的多个位置。21.如申请专利范围第19 项之装置,其中该炉床界定一个筒形区于容器内部 ,以及该等向下伸展的固体注射枪系定位成由枪出 口端向下垂直画线交叉炉床底部于炉界内部一个 圆圈上的多个位置。22.如申请专利范围第20或21项 之装置,其中该圆之直径系大于或等于炉床宽度直 径的三分之二。23.如申请专利范围第18至21项中任 一项之装置,其中该氧气注入区为容器的中区。24. 如申请专利范围第18至21项中任一项之装置,其中 该侧壁包括: (a)一个上桶段其界定一个筒形区于容器内部,而该 筒形区之直径系大于炉床界定区直径;以及 (b)一个下桶段,其包括耐火材料内部衬垫以及界定 截头锥形区于容器内部,该截头锥形区形成上桶段 与炉床间的过渡区。25.如申请专利范围第18至21项 中任一项之装置,其中该固体注射枪系深入容器内 至少1米且沿该长度可自行支撑。图式简单说明: 附图显示的直接熔炼装置包括一个冶金容器,概略 标示为11。容器11有个炉床,包括由耐火砖制成的 底部12及侧部13;侧壁14形成为概略圆柱形料桶而由 炉床侧部13向上伸展,料桶包括一个由水冷式面板 制成的上桶段51以及一个由水冷式面板且带有耐 火砖之内部衬垫制成的下桶段53;顶部17;废气出口 18;用以连续排放熔融铁的前炉床19;以及用以排放 熔融熔渣的流出孔21。 |
