本發明專利技術涉及一種生成至少部分還原的金屬礦石和/或金屬（例如細顆粒狀的金屬礦石或金屬、細顆粒狀的、直接還原的鐵）的方法以及用于實施所述方法的裝置。在此通過在一個或多個還原單元（2、3）中借助還原氣體（17）通過還原細顆粒狀的氧化的金屬載體來生成至少部分還原的金屬礦石或金屬，其中所述至少部分還原的材料從還原單元（2、3）轉送到收集容器（5）中。在此，氣體、所謂的排出氣體（6）進入到收集容器（5）中并又這樣從收集容器（5）導出，使得從收集容器（5）中導出的氣體（6）借助驅動流體（9）吸出。用于實施該方法的裝置包括：一個或多個還原單元（2、3），其中至少從一個還原單元（2、3）引出排氣管路（10、11）用于輸出耗用的還原氣體（17）；收集容器（5），用于容納在還原單元（2、3）中生成的、至少部分還原的金屬礦石或金屬；管路，用于導出從收集容器（5）中待導出的氣體（6）。此外，該裝置具有驅動流體管路（24），它與用于導出待導出的氣體（6）的管路在噴射器（8）中這樣匯合，使得待從收集容器（5）中導出的氣體（6）通過驅動流體（9）吸出。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于在一個或多個還原単元中借助還原氣體通過還原細顆粒狀的氧化的金屬載體來生成至少部分還原的金屬礦石和/或金屬的方法，尤其是生成細顆粒狀的金屬礦石和/或金屬，尤其是生成細顆粒狀的、直接還原的鐵或鐵礦石，其中金屬礦石或金屬既可作為中間產品也可作為最終產品存在。在此，該至少部分還原的金屬礦石和/或金屬從所述至少ー個還原單元轉送到收集容器中，并在此從收集容器中導出已進入到收集容器中的氣體(所謂的排出氣體)。本專利技術還涉及ー種用于實施按本專利技術的方法的裝置，用于生成至少部分還原的金屬礦石和/或金屬。
技術介紹
借助還原氣體來還原金屬礦石或鐵礦石，其基礎通常是，細顆粒狀的鐵礦石(例如粒度為0. 005至12_)在渦流層中還原。該渦流層通過以下方式獲得，即還原氣體吹入渦流層反應器或多個渦流層反應器的級聯(所謂的渦流層-還原裝置)中。在此，例如細顆粒狀的鐵礦石通過反應氣體流保持在懸浮中，并被它還原。該還原氣體在此過程中氧化。因此在所謂的FINEX -方法或所謂的FINMET -方法中，細顆粒狀的金屬或鐵礦石在逆流中通過多個渦流反應器的級聯引導至還原氣體流。在該還原過程中停留一段時間之后，這樣還原的材料例如稱為直接還原鐵或簡稱為DRI (Direct Reduced Iron),從潤流層反應器中取出，或在級聯中在細顆粒狀的金屬礦石的流動方向上看從最后一個渦流層反應器中取出。該直接還原的金屬或鐵通常具有約50至95%的還原率，并同樣像所用的鐵礦石一祥是細顆粒狀的。為了實現完整的還原，并為了生成生鉄，該直接還原的鐵DRI在壓實步驟(在該步驟中獲得所謂的熱壓鐵)之后傳輸到裝料和/或還原裝置中。該裝料裝置能夠可選地同樣被還原氣體穿流。材料然后從該處傳導至熔融単元(例如熔融氣化器)中。在最后ー個渦流層反應器和壓實機之間通常設置有收集容器作為緩沖存儲器，用于把直接還原的細顆粒狀的鐵傳輸到接在后面的設備部件(例如壓實機、裝料裝置、還原裝置、熔融単元等)。該收集容器也稱為DRI直接還原鐵粉筒或簡稱為DFB，并通常設置在用于壓實的裝置上方。為了使直接還原的細顆粒狀的鐵料DRI從渦流層反應器或在級聯中從最后一個渦流層反應器輸送到收集容器中，應用了還原氣體的一部分，這部分氣體后面在可能與惰性氣體(例如氮氣)混合之后稱為排出氣體(Vent-Gas)。該氣體必須從收集容器導出。為此，應用了依賴該方法的系統，例如所謂的HCI排出氣體系統或HBI排放氣體系統。在導出過程中，通常熱的且被金屬微粒污染的排出氣體在此系統中例如進行清潔。為此，例如在所謂的HCI排出氣體系統中從收集容器導出的氣體通過干式除塵裝置(例如借助氣旋的過濾裝置和/或熱氣過濾器)以及傳導通過濕式除塵裝置(例如濕式洗滌器和/或文丘里除塵器)。運行和/或氣體清潔所需的抽吸壓力在此通常由壓縮機(例如兩個所謂的排出氣體壓縮機)產生。使用壓縮機當然具有缺點，即會產生很高的投資和運行成本。此外，壓縮機系統不是免維護的。例如從收集容器中吸出的氣體是熱和受污染的，總是會在壓縮機中產生故障，這例如會使用于生成細顆粒狀的、直接還原的鐵的設備的運行中斷。
技術實現思路
因此本專利技術的目的是，說明ー種方法和ー種裝置，用于生成至少部分還原的金屬礦石和/或金屬，尤其是生成細顆粒狀的、直接還原的鐵或鐵礦石，其保養成本更低，且投資和能量成本也更低，并且可實現盡可能無故障的運行。此目的通過前述類型的方法得以實現，其中待從收集容器中導出的氣體(尤其是所謂的排出氣體)借助驅動流體吸出。按本專利技術建議的解決方案的主要構思在于，無需使用復雜且昂貴的壓縮機系統，以簡單的方式把待從收集容器中導出的氣體(所謂的排出氣體)導出。在此，例如利用驅動流體(例如在生成至少部分還原的金屬礦石或細顆粒狀的、直接還原的鐵時已使用的過程 氣體)的壓カ能量，以便產生抽吸壓力，為吸出待導出的氣體需要該抽吸壓力。因此，例如與應用壓縮機來從收集容器中導出氣體相比，實現了明顯更低的運行成本和投資成本。在壓縮機中還可省略必要的保養。有利的是，待導出的氣體借助抽吸單元吸出，該抽吸単元借助驅動流體來運行，并由它利用通過提高該驅動流體的速度而產生的負壓。例如可使用噴射泵、所謂的文丘里管和/或類似的単元作為這種抽吸單元，其中利用以下事實，即通過提高驅動流體的速度來產生負壓，并因此實現抽吸效應。以這種簡單的方式通過驅動流體來實現抽吸単元的泵壓效果，該驅動流體通過驅動流體接ロ在壓カ下傳輸。在此，該壓力通常高于抽吸壓力，該抽吸壓カ用于抽吸待導出的氣體或所謂的排出氣體。噴射泵(其經常也稱為噴射器或噴出器)或文丘里管(該文丘里管由壁板光滑的管段構成，其橫截面例如通過兩個相對而置的錐體而變窄)例如通過推動介質(例如驅動流體)以盡可能高的速度從驅動噴嘴或接ロ在例如橫截面的變窄部位上被驅動。因此，在所謂的混合腔或混合區域中產生了動態的壓カ降。在此混合腔或混合區域中，驅動流體9碰到所謂的抽吸介質，該抽吸介質應該被加速或運送。通過驅動流體9和抽吸介質之間的不同速度或壓力，會出現脈沖傳遞，從而使抽吸介質加速并進ー步抽吸。為產生抽吸壓力，尤其與壓縮機相比，應用抽吸単元(例如噴射泵、文丘里管等)的優點是，這種抽吸單元具有較少的購置和能量費用，并具有更小的空間需求。此外，抽吸單元比壓縮機更結實，且明顯維護更少。因此在按本專利技術的方法中，尤其通過使用抽吸單元，可省略待導出的氣體的冷卻和濕式清潔，因為該抽吸単元例如也可借助熱和/或只是預清潔的氣體來運行，因此與壓縮機的應用相比還可節省額外的投資和運行費用。還被證明適宜的是,驅動流體包括由排氣、頂氣和/或過量氣體構成的集合中的至少ー個流體。在此，要么使用頂氣、排氣、過量氣體作為驅動流體，要么使用由這些氣體中的至少兩個構成的混合物作為驅動流體。利用的、來自高爐或還原井筒的還原氣體在此稱為頂氣。排氣(OfT-Gas)通常理解為利用的、來自ー個或多個渦流層反應器中的還原氣體。過量氣體例如指來自熔融単元(例如熔融氣化器)的、對于調節所需的調節氣體。這些氣體的壓力水平典型地具有平均0. 5至5bar的超壓。因為此壓力通常必須調低，所以使用這些氣體作為驅動流體是有利的。因為在這些氣體中存在的壓カ能量能以簡單的方式用于產生抽吸壓力，因此與壓縮機相比產生的運行和投資費用更低。按本專利技術的方法的適宜的改進方案規定，待導出的氣體的氣流的壓カ在抽吸單元的上游被測量裝置檢測，并傳輸給調節裝置。然后，借助于控制規則并在考慮額定值的情況下，由該調節裝置確定調整量，隨后借助調節裝置這樣來改變進入抽吸單元中的驅動流體的流動速率，使得氣流的壓力盡可能相當于所述額定值。從收集容器中導出的氣體(例如排出氣體)的壓カ以這種簡單的方式在抽吸單元的上游調整或保持恒定。因此，實現抽吸單元的最佳工作方式，以便可靠且可靠地吸出待導出的氣體。該提出的目的的解決方案還可通過ー種裝置來實現，該裝置用于生成至少部分還原的金屬礦石和/或金屬，尤其是生成細顆粒狀的、直接還原的鐵礦石和/或鉄，按本專利技術的方法通過該裝置來實施。在此，該裝置包括至少ー個或多個還原単元，其中至少從ー個還原單元引出排氣管路或用于所謂排氣的管路，用于輸出耗用的還原氣體；收集容器，用于容納在還原單元中生成的、至少部分還原的金屬礦本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：T埃德，F豪曾伯格，R米爾納，JL申克，
申請(專利權)人：西門子VAI金屬科技有限責任公司，
類型：
國別省市：
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