專利名稱：用于生產(chǎn)金屬和/或金屬半成品的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)金屬和/或金屬半成品、尤其是生鐵和/ 或生鐵半成品的方法，其中尤其細(xì)小微粒狀的、至少部分還原的含金 屬的原料在使用氣動輸送的情況下借助于輸送氣流以由原料和輸送氣 流組成的介質(zhì)流的形式引入熔煉設(shè)備、尤其引入熔化汽化器用于進(jìn)一 步的加工。本發(fā)明另外還涉及一種用于生產(chǎn)由尤其成細(xì)小微粒狀的含金屬的 原料制成的金屬和/或金屬半成品、尤其是生鐵或者說生鐵半成品的設(shè) 備，該設(shè)備具有用于進(jìn)一步加工原料的熔煉設(shè)備、尤其是熔化汽化器 以及借助于輸送氣流氣動輸送原料的裝置。
背景技術(shù)：
特別是輸送熱的過程材料是個巨大的挑戰(zhàn)，這在現(xiàn)有技術(shù)中是眾 所周知的。除了輸送裝置的熱載荷，首先是數(shù)量上精確的輸送是個重 要的要求，該要求必須通過輸送系統(tǒng)來滿足，以此通過精確的過程控 制實現(xiàn)產(chǎn)品在特征方面具有所希望的特征以及微小的分散。首先輸送細(xì)小微粒狀的含金屬的材料對于冶金工藝技術(shù)和設(shè)備技 術(shù)來說是個大的挑戰(zhàn)。尤其是輸送暖的或者熱的材料對設(shè)備技術(shù)提出 了額外的要求。對此，在現(xiàn)有技術(shù)中公開了使用所謂的氣動輸送裝置，其中借助 于氣流帶動有待輸送的材料。從W0 03/68994 Al中獲悉了這種氣動的輸送系統(tǒng)，該文獻(xiàn)展示了 借助于從熔煉設(shè)備中抽出的過程氣體輸送含金屬的原料。但在此尤其 是將含金屬的原料加入熔煉設(shè)備或者說在數(shù)量上控制加料沒有得到解 決。發(fā)明內(nèi)容由現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種按權(quán)利要求1前序部 分所述的方法以及一種按權(quán)利要求11前序部分所述的設(shè)備，該方法(該 設(shè)備)實現(xiàn)了原料更精確的計量和分配并且以此實現(xiàn)了在生產(chǎn)金屬和/ 或金屬半成品時更精確的過程控制。
按本發(fā)明，該任務(wù)根據(jù)按權(quán)利要求1的特征部分的方法以及按權(quán) 利要求11的特征部分的設(shè)備得到解決。按本發(fā)明實現(xiàn)了原料分開地并且相互獨立地在至少兩個加料點上 加入熔煉設(shè)備，其中現(xiàn)在在每個加料點上可以進(jìn)行單獨的加料。加料 可以連續(xù)地實現(xiàn)，但也可以以堆的方式、也就是以在數(shù)量上限制的包 實現(xiàn)。以此實現(xiàn)了一個重要的優(yōu)點，即部分原料加入熔煉設(shè)備是可以在 位置上以及在數(shù)量上進(jìn)行控制的，從而借助于裝料可以將原料在熔化 汽化器中有目的地進(jìn)行分布。這尤其在用細(xì)小微粒狀的原料裝料時提 供了優(yōu)點。通過所描述的措施對在熔煉設(shè)備內(nèi)的過程控制成功地進(jìn)行 了明顯的改善，因為通過對原料分布的影響實現(xiàn)了在原料和其它過程材料、例如碳載體之間的最佳的分布。有利的是，將介質(zhì)流分成2到8 個部分介質(zhì)流確保了有利的加料。具有多個獨立的給料點的設(shè)計方案確保了熔煉設(shè)備的有目的的裝 料，從而可以有控制地使原料在熔煉設(shè)備內(nèi)進(jìn)行分布。從試驗中可以 發(fā)現(xiàn)，在有六個加料點時已經(jīng)可以有利地分配原料和例如碳載體了 。才艮據(jù)按本發(fā)明的方法的優(yōu)選實施方式，在分離輸送氣流前介質(zhì)流 分成至少兩個獨立的部分介質(zhì)流，該部分介質(zhì)流然后可以相互分開地 繼續(xù)進(jìn)行加工或者說可以相互獨立地引入熔煉設(shè)備中，其中在原料加 入前在每個部分介質(zhì)流中實現(xiàn)部分輸送氣體的分離。通過分成部分介 質(zhì)流實現(xiàn)了原料加料的更好的可影響性并且以此實現(xiàn)過程控制的更好 的可影響性。尤其可以在每個點上相互獨立地以堆的方式使用的可能 性通過利用系統(tǒng)的變化性允許在系統(tǒng)上進(jìn)行過程優(yōu)化。作為其替代方案，也可以在從介質(zhì)流中分離輸送氣流之后將原料 分成部分量。這種特別的設(shè)計方案實現(xiàn)了例如在原料加入前附加額外 的原料以及實現(xiàn)共同的加料。根據(jù)按本發(fā)明方法的另一種優(yōu)選的實施方式，作為用于輸送原料 的輸送氣體使用過程自身的氣體，尤其是來自于熔煉設(shè)備的過程氣 體。通過使用過程自身的氣體，首先提供了一種成本便宜的解決方案。 此外，作為輸送氣體使用的過程氣體可以循環(huán)導(dǎo)向，從而由此也獲得 了優(yōu)點。通過氣動輸送至少部分還原的并且含金屬的原料，只需要微 小的輸送氣體量。作為其替代方案，也可以例如引用從處理反應(yīng)器中
出來的過程氣體用于輸送。根據(jù)按本發(fā)明的方法的替代實施方式，作為用于輸送原料的輸送 氣體使用過程外部的氣體，尤其是氮氣。通過這種替代方案，也可以 在所供使用的過程氣體量太少的情況下確保相應(yīng)有效的氣動輸送。此 外，氮氣在冶煉廠里經(jīng)常以足夠的量并且在壓力下存在，從而由此也 可以考慮現(xiàn)有的資源。根據(jù)按本發(fā)明的方法的另一種替代實施方式，為了輸送原料除了 過程自身的氣體以外還使用另一種輸送氣體。例如對于以下情況，這 是優(yōu)選的解決方案，即當(dāng)有時候例如用于暫時提高輸送量而使用額外 的輸送氣體時。通過這種措施也可以短時間以堆的方式輸送更大的原 料量，例如輸送到中間容器或者也輸送到熔煉設(shè)備中。有控制地連續(xù)地或以堆的方式將原料引入輸送氣流中，這證明是 有利的。這兩種具體的方案允許通過相應(yīng)地提供原料來匹配當(dāng)前的過 程條件。在此可以保持輸送氣流并且分別將所需要的原料量引入輸送 氣流中，其中這也可以連續(xù)地但也可以以堆的方式、也就是以限制的 量來實現(xiàn)。無論如何有控制地實現(xiàn)加料，從而確保熔煉設(shè)備的精確的 裝料。除了在量方面精確地用原料進(jìn)行裝料，這還包括使原料在熔煉 設(shè)備里在位置上精確地進(jìn)行分布。連續(xù)地或以堆的方式、也就是匹配當(dāng)前過程狀態(tài)地實現(xiàn)氣動輸送 本身，這同樣證明是有利的。這意味著根據(jù)需要可以連續(xù)地保持或者 相應(yīng)地接通輸送氣流。通過這種靈活的運行方式可以將氣動的輸送始 終與當(dāng)前的過程條件相匹配，從而例如可以在專門的過程情況中通過 相匹配的操作方式節(jié)約運行成本。根據(jù)按本發(fā)明的方法的可行的設(shè)計方案，可以將分開的輸送氣流 在氣體凈化后引入處理反應(yīng)器中。由于必需用于輸送原料的氣體量， 輸送氣體的其它的應(yīng)用或者說使用從經(jīng)濟(jì)上的但也從工藝技術(shù)上的原 因來說是有意義的。以此可以將輸出的輸送氣體量幾乎完全地在相應(yīng) 的凈化后再次在處理反應(yīng)器中進(jìn)行使用。根據(jù)按本發(fā)明的方法的優(yōu)選設(shè)計方案，通過有目的地輸出分離的 部分輸送氣流來實現(xiàn)部分量的原料的有控制的加料。通過在分離后有 控制地輸出部分輸送氣體，找到了用于控制被輸送的部分量的原料的 有效的并且簡單的方案。以此，通過輸出的部分輸送氣體量實現(xiàn)了對部分輸送量的獨立控制。根據(jù)按本發(fā)明的方法的優(yōu)選實施方式，原料或者說其部分量在加 入熔煉設(shè)備前中間存儲在存儲容器內(nèi)。該中間存儲一 方面允許以堆的 方式加入熔煉設(shè)備，另一方面可以通過存儲將加料與原料先前的輸送 分開，從而存在更穩(wěn)定的過程控制，該過程控制在各個過程參數(shù)的干 擾和偏差方面是更可靠的。根據(jù)按本發(fā)明的方法的特別的實施方式，將原料或者說其部分量加載壓力。這包括為了進(jìn)一步加工有目的地進(jìn)4亍壓力匹配。以此，原 料可以例如只通過重力特別簡單地加入熔煉設(shè)備。此外，可以實現(xiàn)簡 單的加料裝置，從而不再需要例如昂貴的閥門或者控制器。通過在將原料加入熔煉設(shè)備前提升壓力可以將原料的氣動輸送或 者說例如中間存儲與加入熔煉設(shè)備脫耦。在此，存儲容器用作在不同 壓力水平下工作的過程部件之間的閘門。氣動輸送的壓力可以以此獨 立于熔煉設(shè)備的工作壓力進(jìn)行最佳的調(diào)節(jié)，而不需要匹配熔煉設(shè)備的 壓力。由此獲得更簡單的控制的并且成本更便宜的過程或者說設(shè)備部 件。根據(jù)按本發(fā)明的方法的替代實施方式，除了原料還將至少一種還 原的、含鐵的附加料和/或添加劑引入熔煉設(shè)備。通過這種方案可以更 好地受影響地或者說修正地干涉該過程。在此，至少一種附加料和/或 添加劑的加入可以與原料共同實現(xiàn)或者也可以分開實現(xiàn)，其中也可以 引用相同的加料點或者說加料裝置。由此可以在使用相同的加料裝置 時交替地引入附加料、添加劑或原料。附加料和/或添加劑加入所謂的 中間容器以及混合材料的共同加入也是可以的，從而更精確的加入也 可以在位置上進(jìn)行清晰的界定，由此在過程技術(shù)上提供非常靈活的解 決方案。根據(jù)按權(quán)利要求11的特征部分所述的按本發(fā)明的設(shè)備，提供了適 合于實施所述方法的更簡單的結(jié)構(gòu)。通過在至少兩個加料點上將原料 受控制地加入熔煉設(shè)備分開并且通過加料裝置可以提供穩(wěn)固的設(shè)備， 該設(shè)備實現(xiàn)了關(guān)于在不同加料點上進(jìn)行獨立加料方面的完全的靈活 性。通過與分離裝置的組合首先在使用細(xì)小微粒狀的原料時額外地改 善了熔解過程，并且減少了從熔煉設(shè)備出來的堅固的細(xì)小材料排出連 同過程氣體的問題。因為可以幾乎完全放棄在設(shè)備中的活動部件，所
以也提供了一種很穩(wěn)固并且維修簡單的設(shè)備。在其最簡單的實施方式 中，加料裝置構(gòu)造為管道，該管道與閥門的連接實現(xiàn)了控制。因為原料溫度可以高于800TC,所以接觸原料的設(shè)備部件也會有很 高的熱栽荷。由此，根據(jù)通過所描述的分開裝置實現(xiàn)的穩(wěn)固的并且在 設(shè)備技術(shù)上簡單的設(shè)備也獲得了滿足。根據(jù)按本發(fā)明的設(shè)備的特別的設(shè)計方案，分開裝置適合于將由原 料和輸送氣流形成的介質(zhì)流分成至少兩個部分介質(zhì)流。部分介質(zhì)流分 別由部分量的原料和部分輸送氣流組成，從而該部分介質(zhì)流可以個別 地繼續(xù)進(jìn)行處理。在使用熱的和細(xì)小微粒狀的原料時，也完成了介質(zhì) 流的分開并且可以通過簡單的并且穩(wěn)固的裝置來實現(xiàn)。也可以分成大 量的部分流并且因此在昂貴的系統(tǒng)中也提供了設(shè)備技術(shù)上簡單的實現(xiàn) 方式。通過部分介質(zhì)流也獲得了如下優(yōu)點，即該部分介質(zhì)流可以以不 同的方式和方法引入熔煉設(shè)備中，其中在使用分離裝置時只引入部分 量的原料。通過使用沒有活動部件的分開裝置也提供了一種操作上可靠的解 決方案。根據(jù)按本發(fā)明設(shè)備的另一種優(yōu)選設(shè)計方案，分開裝置可以通過管道與用于氣動輸送原料的裝置連接，并且/或者可以通過至少兩根、尤 其六根管道與熔煉設(shè)備連接。通過分成部分量的原料或者說分成部分 介質(zhì)流，可以將原料引導(dǎo)到熔煉設(shè)備的加料點處。在此可以以固定的 連接得到滿足，也就是不需要活動的或者靈活的組件，從而也不用維 修量大的設(shè)備部件。在此，分開裝置可以這樣構(gòu)造，即該分開裝置將 由輸送氣體和原料或者也可以是只有原料組成的介質(zhì)流引導(dǎo)到熔煉設(shè) 備的加料點處。重要的是個別的并且獨立的通向加料點的輸入管。通 向熔煉設(shè)備的輸入管數(shù)量可以根據(jù)加料的當(dāng)前要求來實現(xiàn)，因為由此 可以產(chǎn)生原料在熔煉設(shè)備內(nèi)所希望的分布。顯示出，優(yōu)選地設(shè)置至少 六根進(jìn)入熔煉設(shè)備的輸入管，因為這樣已經(jīng)可以調(diào)節(jié)原料在熔煉設(shè)備 中的有利分布。根據(jù)按本發(fā)明的設(shè)備的優(yōu)選設(shè)計方案，用于氣動輸送的裝置(3) 在輸送方向上看基本上指向上。以此可以避免沉積或者說結(jié)塊。根據(jù)按本發(fā)明的設(shè)備的可行的設(shè)計方案，用于氣動輸送原料的裝置可以通過至少一根管道與處理反應(yīng)器連接。連接管允許輸送至少部
分還原的、含金屬的原料，其中通過輸送暖的原料的可能性獲得了一 個大的優(yōu)點，即為了熔解過程使用原料的內(nèi)能并且以此獲得總體上更 有效的過程。通過將熔煉設(shè)備與處理反應(yīng)器的組合，獲得了使用熱的、 例如預(yù)還原的含金屬的原料的公知的優(yōu)點，因為在加工時實現(xiàn)了能量 有效的過程。尤其在加工細(xì)小微粒狀的金屬栽體時，可以很好地并且 有利地使用工藝設(shè)備的特性。首先處理反應(yīng)器借助于用于氣動地將在 處理反應(yīng)器中轉(zhuǎn)變的金屬載體輸送到熔煉設(shè)備中的裝置與熔煉設(shè)備的 連接產(chǎn)生了用于執(zhí)行制造方法的非常有利的設(shè)備。由于與處理反應(yīng)器的連接，可以使用從處理反應(yīng)器中出來的過程 氣體來輸送原料。由于在處理反應(yīng)器中的壓力情況，可以通過處理反 應(yīng)器的過程氣體以其工作壓力來輸送原料，從而提供了成本便宜的并 且在設(shè)備方面簡單的解決方案?？梢灾苯拥鼗蛘呓柚趩为毜脑O(shè)備將原料加入裝置中，從而根據(jù) 過程以及需求可以適當(dāng)?shù)夭僮髟O(shè)備。根據(jù)按本發(fā)明的設(shè)備的特別的設(shè)計方案，為部分介質(zhì)流中的至少 一個設(shè)置了用于將部分量的原料與部分輸送氣流分離的分離裝置，尤 其是旋風(fēng)分離器。通過將介質(zhì)流分成部分介質(zhì)流，這些部分介質(zhì)流可 以相互獨立地繼續(xù)進(jìn)行處理。通過為部分介質(zhì)流中的至少一個安裝分 離裝置，可以使用部分量的原料，然后根據(jù)加入熔煉設(shè)備的需求提供 部分量的原料。在此，可以考慮直接將各個部分介質(zhì)流引入熔煉設(shè)備， 而在加入前在部分介質(zhì)流的一部分上實現(xiàn)了輸送氣體的分離。通過這 種措施可以例如將以堆的方式的加料與連續(xù)的加料相結(jié)合，從而在一 些加料點上實現(xiàn)連續(xù)的輸送，并且在其它加料點上實現(xiàn)以堆的方式的 加料。通過使用旋風(fēng)分離器可以提供優(yōu)選簡單的設(shè)備，該設(shè)備基于經(jīng) 過證明的概念。按本發(fā)明的設(shè)備的優(yōu)選設(shè)計方案，借助于管道可以將至少一個分 離裝置與用于引入原料的熔煉設(shè)備連接，必要時與用于凈化輸送氣流 的氣體處理裝置連接，尤其與濕凈化裝置連接，并且與分開裝置連接。 通過在氣體處理裝置中處理分離的部分氣流，可以如此準(zhǔn)備輸送氣 體，使得其可以再次在整個過程中或者說在各個過程步驟中使用。處 理可以例如是濕處理，例如像洗礦，其中除去灰塵和其它的細(xì)小微粒。 以此，旋風(fēng)分離器可以通過氣體排出管與氣體處理裝置連接，而分開
的原料可以通過管道輸送到熔煉設(shè)備。部分介質(zhì)流通過管道輸送到分 離裝置，從而所有連接管基本上不用活動的部件就能滿足要求并且形 成簡單并且可靠的設(shè)備。根據(jù)按本發(fā)明的設(shè)備的替代設(shè)計方案，在分離裝置和氣體處理裝 置之間的管道中設(shè)置了用于控制部分介質(zhì)流的控制閥。由于在用于將 輸送氣體從分離裝置中排出的管道中的控制閥，給出了用于控制介質(zhì) 流并且以此控制輸送的部分量的原料的非常有效的并且在設(shè)備技術(shù)上 簡單的方案。以此，通過相應(yīng)地干涉從分離裝置到氣體處理裝置輸出 的輸送氣體量來獨立地控制部分輸送量，其中完全不必將閥門或者控 制元件與介質(zhì)流本身進(jìn)行接觸，從而在這類控制元件中也不會產(chǎn)生磨 損問題。根據(jù)按本發(fā)明的設(shè)備的專門的設(shè)計方案，為了凈化從熔煉設(shè)備中 出來的過程氣體，氣體處理裝置可以通過管道與從熔煉設(shè)備出來的過 程氣體輸出管相連接。通過這種連接實現(xiàn)了有利的組合的氣體處理， 并且以此實現(xiàn)了緊湊的設(shè)備。通過將處理殘渣返回到例如熔煉設(shè)備 中，可以避免剩余材料和以此造成的成本。根據(jù)按本發(fā)明的設(shè)備的另一種設(shè)計方案，加料裝置包括用于將分 離的原料或者說其部分量加入熔煉設(shè)備的可加載壓力的存儲容器和/ 或者至少一個用于受控制地加入原料的閥門。由于個別地輸送部分量 的原料，可以在每個加料點上相互獨立地提供該部分量，從而實現(xiàn)了以堆的方式以及連續(xù)地加入熔煉i殳備。通過本發(fā)明的具體實施方式
，可以將原料加入熔煉設(shè)備與輸送原 料脫耦，從而除了附加的功能上的方案還獲得了更大的過程可靠性。 通過用于提高壓力的方案，可以使所有設(shè)備部件分別在不同的壓力水 平下進(jìn)行操作，該設(shè)備部件用于輸送原料或者說與其共同作用。通過 就在原料加入前的壓力匹配，可以將例如用于氣動輸送的裝置或者說 分離裝置在對于設(shè)備最佳的壓力下進(jìn)行操作，并且不必在工作壓力方 面進(jìn)行匹配。由于在存儲容器中的中間存儲，在每個加料點上除了在 量上還可以在時間上對加入熔煉設(shè)備進(jìn)行精確匹配，其中與閥門共同 作用實現(xiàn)了簡單而且成本便宜的設(shè)備。根據(jù)按本發(fā)明的設(shè)備的可行的設(shè)計方案，閥門構(gòu)造為滑閥或者氣 動閥，尤其構(gòu)造為自鎖的L-閥門。這類閥門證明是優(yōu)選的，因為在冶 金設(shè)備制造中控制材料流時，主要特別的溫度載荷以及磨損是重要 的。相應(yīng)地，必須設(shè)置適合這些要求的裝置。在控制滑閥時證明是有利的，因為這些滑閥通過簡單的構(gòu)造具有高的操作可靠性。此外，L-閥門通過其簡單的構(gòu)造顯示出其是優(yōu)選的。這類閥門由雙-L-狀的輸 送管構(gòu)成。在切斷輸送氣流時，在中間管段中留有原料，從而獲得了 自鎖作用。通過中間管段在尺寸上足夠的長度和留在其中的原料可以 實現(xiàn)有效的鎖止作用。通過簡單的構(gòu)造實現(xiàn)了閥門很高的過程可靠 性。高的熱載荷能力是這種設(shè)計的另外的效果。按本發(fā)明的設(shè)備的優(yōu)選的設(shè)計方案設(shè)置了用于接收介質(zhì)流的可加 載壓力的緩沖容器，其中該緩沖容器可以與用于氣動輸送的裝置連 接，并且在至少兩個加料點上必要時通過至少兩根管道與熔煉設(shè)備連 接。通過按本發(fā)明的緩沖容器，提供了額外的過程可靠性。由于容積， 可以將原料的輸送完全與加入熔煉設(shè)備脫耦。在此，緩沖容積選擇得 如此高，使得即使在輸送時有干擾的情況下，也可以對熔煉設(shè)備進(jìn)行 充分的裝料。作為替代方案，緩沖功能也可以如此使用，即有時候并 且在需要時將原料輸送到緩沖容器中。通過至少在兩個加料點上將緩 沖容器與熔煉設(shè)備以管道方式進(jìn)行連接，也實現(xiàn)了穩(wěn)定的并且簡單的 設(shè)備。證明有利的是在緩沖容器和熔煉設(shè)備之間構(gòu)造至少六個連接， 從而可以在位置上可變地向熔煉設(shè)備進(jìn)行裝料。根據(jù)按本發(fā)明的設(shè)備的優(yōu)選的設(shè)計方案，加料裝置包括可以通過 管道與緩沖容器相連的存儲容器，其中存儲容器可以加載從緩沖容器 中出來的輸送氣體。除了緩沖功能，緩沖容器還可以承擔(dān)分離裝置的功能，從而可以 將由用于氣動輸送的裝置提供的介質(zhì)流引入緩沖容器，然后可以分離 輸送氣流并且將原料分開地通過至少兩根輸入管引入熔煉設(shè)備。至少 兩個部分量的原料中的每一個部分量的加料可以通過分別布置在緩沖 容器和熔煉設(shè)備之間的存儲容器以及所屬的閥門實現(xiàn)，從而可以實現(xiàn) 附加的存儲功能并且可以將壓力匹配與緩沖容器分開。通過具體的實施方式，在緩沖容器和至少兩個存儲容器之間提供 了壓力補償管，從而為了可以與熔煉設(shè)備進(jìn)行壓力匹配，通過在設(shè)備 之間的壓力補償和存儲容器中的壓力提升的變換對存儲容器進(jìn)行裝 料。
根據(jù)按本發(fā)明的設(shè)備的特別的實施方式，設(shè)置至少一個包括輸入容器和/或閘門的、用于優(yōu)選地經(jīng)由緩沖容器和/或加料裝置將含金屬 的附加料和/或添加劑加入熔煉設(shè)備的輸入裝置。除了原料，經(jīng)常需要向熔煉設(shè)備輸送其它過程輔助材料。為此設(shè)置了特有的裝置，該裝置 實現(xiàn)了附加料和/或添加劑的有控制的輸入。在此，可以通過分開加入 熔煉設(shè)備或者與原料共同加入實現(xiàn)該輸入。優(yōu)選地將附加料和/或添加 劑與原料一起引入熔煉設(shè)備，其中該材料例如在緩沖容器或者在加料 裝置中添加到原料中。根據(jù)按本發(fā)明的設(shè)備的可行的設(shè)計方案，在將原料和必要時的附加料和/或添加劑引入熔煉設(shè)備的至少一個加料點上設(shè)置用于將原料 在熔煉設(shè)備中進(jìn)行分配或者說定位的轉(zhuǎn)向裝置。該特別的裝置允許原 料有目的地并且更好地加入熔煉設(shè)備，因為通過轉(zhuǎn)向裝置實現(xiàn)了原料 在熔煉設(shè)備中定位的附加方案?？梢岳缡褂每苫剞D(zhuǎn)的溜槽作為轉(zhuǎn)向 裝置，該溜槽從各個加料點實現(xiàn)了原料的分配。根據(jù)按本發(fā)明的設(shè)備的附加的設(shè)計方案，設(shè)置了用于原料和必要配器作為分開裝一置。該分配器^以通過^"入管與^離裝置^必要;與 存儲容器或緩沖容器連接，并且可以通過至少兩根管道與熔煉設(shè)備連 接。該動態(tài)分配器允許通過主動的轉(zhuǎn)向元件單獨引向各個加料點進(jìn)入 到熔煉設(shè)備中或者說引向緩沖容器或者存儲裝置。動態(tài)分配器基于活 動的轉(zhuǎn)向裝置、例如溜槽，以及多個排出管，并且展示了用于分開原 料以及用于通過分開的加料點獨立輸入的另一種方案。根據(jù)按本發(fā)明的設(shè)備的可行的設(shè)計方案，在處理反應(yīng)器和用于氣動輸送的裝置之間設(shè)置至少一個可加載壓力的給料裝置，特別是給料 容器，以及至少一個用于將原料連續(xù)地或者以堆的方式加入輸送氣流 的閥門。除了將原料直接地并且連續(xù)地加入用于氣動輸送的裝置中， 證明有利的是通過特有的并且可加載壓力的裝置實現(xiàn)這一點。以此， 可以補償例如在處理反應(yīng)器和用于氣動輸送的裝置之間的不同的壓力 水平。具體設(shè)計方案設(shè)置了至少一個給料容器和一個用于將原料有控 制地輸入用于氣動輸送的裝置的閥門。通過這個裝置也可以執(zhí)行原料 的突然的加料，從而也可以輸送緊湊的原料量。此外，由此通過以堆 的方式的加入實現(xiàn)了非常精確的加料。
根據(jù)按本發(fā)明的設(shè)備的優(yōu)選設(shè)計方案，代替閥門設(shè)置輸送裝置， 特別是螺旋輸送器和/或噴射器。借助于螺旋輸送器實現(xiàn)了從給料容器 到用于氣動輸送的裝置的排出，其中給出了可靠的并且成本便宜的設(shè) 備。螺旋輸送器特別適合于原料的連續(xù)加料。通過使用類似于噴水泵 的原理的噴射器，原料通過輸送氣流的抽吸作用被引入并且?guī)У皆撦?送氣流中。由此節(jié)省了用于原料加料的易發(fā)生故障的調(diào)節(jié)和開關(guān)裝 置。以此還提供了在磨損方面的有利解決方案。根據(jù)按本發(fā)明的設(shè)備的另一種設(shè)計方案，設(shè)置至少一個給料裝置 和用于提升壓力的前置的容器。其中可以以閘門方式裝原料并且可以 提升壓力。通過這種布置，給料裝置和容器可以一起類似于閘門進(jìn)行 運作。在填充上面的容器后，由閥門將該容器與處理反應(yīng)器分開并且 將原料引入給料容器。在借助于閥門分開兩個容器之后，可以在壓力 匹配后加入用于氣動輸送的裝置。根據(jù)按本發(fā)明的設(shè)備的設(shè)計方案，設(shè)置至少兩個并行連接的給料 裝置用于交替地填充或者說排空給料裝置。首先在連續(xù)裝料時，該設(shè) 計方案是優(yōu)選的，因為通過交替地填充和排空給料容器可以實現(xiàn)原料 的連續(xù)給料。根據(jù)按本發(fā)明的設(shè)備的替代設(shè)計方案，用于氣動輸送的裝置具有 至少一個用于另一種輸送氣體的輸入管。特別在過程氣體沒有足夠的 量或質(zhì)量供使用的過程中，優(yōu)選設(shè)置額外的輸送氣體。在此可以將額動輸送的裝置中。，這通過-通向,用于氣動^送的裝置的輸入管進(jìn)行實 施。


根據(jù)下面的附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，并且借助可能的、優(yōu)選 的實施方式示出本發(fā)明。圖1是具有給料裝置、分開裝置和存儲容器、分離裝置以及氣體處理裝置的按本發(fā)明的設(shè)備；圖2是具有噴射器的給料裝置； 圖3是具有平行的給料裝置的給料裝置； 圖4是借助于過程氣體的直接輸送； 圖5是具有緩沖容器的設(shè)計方案；
圖6是按圖5實施方式的替代設(shè)計方案；圖7是具有轉(zhuǎn)向裝置的實施方式；圖8是具有動態(tài)的分開裝置的實施方式。
具體實施方式
圖1示出了本發(fā)明的可行的設(shè)計方案。原料在處理反應(yīng)器1中至 少部分地還原并且通過給料裝置2輸送到用于氣動輸送的裝置3中。 給料裝置2包括兩個給料容器4a和4b，它們通過管道5和6與處理反 應(yīng)器連接以及相互連接。設(shè)置閥門7來分開兩個給料容器4a、 4b。設(shè) 置閥門8來分開用于氣動輸送的裝置3，該閥門構(gòu)造為自鎖的L-閥 門。在閥門8上設(shè)置了用于輸送氣體的輸入管9。兩個給料容器4a和 4b可以通過管道9a用輸送氣體進(jìn)行壓力加載。用于氣動輸送的裝置3 與分開裝置10連接，該分開裝置實現(xiàn)了將介質(zhì)流分成部分介質(zhì)流。管 道11的數(shù)目可以根據(jù)過程要求進(jìn)行選擇，其中六個管道11就已經(jīng)實 現(xiàn)了熔煉設(shè)備12的有利的裝料。分開裝置通過管道11相應(yīng)地與分離 裝置13連接，該分離裝置將輸送氣體與原料分離。原料通過管道穿過 分別包括存儲容器15和閥門16的加料裝置14引入熔煉設(shè)備12中。 通過在多個加料點上的加料可以實現(xiàn)原料12a在熔煉設(shè)備12中有利的 分布。12a表明了具有緊湊的原料的位置，在該位置之間的區(qū)域以其它 材料例如碳載體或混合物進(jìn)行填充。閥門16可以優(yōu)選地構(gòu)造為自鎖的 L -閥門。分離裝置13通過具有控制閥18的管道17與將過程氣體從 熔煉設(shè)備12中排出的管道19相連接。輸送氣體和過程氣體從熔煉設(shè) 備12中通過管道20—起輸送到氣體處理裝置21中。固體材料在旋風(fēng) 分離器22中進(jìn)行分離并且通過存儲容器23輸送到熔煉設(shè)備中。凈化 了的氣體可以通過管道24通入處理反應(yīng)器1中。處理反應(yīng)器l具有用 于輸出過程氣體的管道25。圖2示出了給料裝置2的變型方案，其中代替閥門設(shè)置螺旋輸送 器26。該螺旋輸送器用于受控制地排放原料，其中原料借助于噴射器 27引入輸送氣流。圖3示出了給料裝置2的優(yōu)選設(shè)計方案，其中設(shè)置了兩個相互平 行布置的給料容器4a和4b。通過輸入管可以交替地向兩個給料容器 4a和4b裝入原料，該輸入管分解成兩個具有所屬的閥門28和29的連 接管49和50。以此原料可以連續(xù)地加入用于氣動輸送的裝置3中?？?br> 以例如通過螺旋輸送器30和31實現(xiàn)加入到輸送氣流中。圖4相應(yīng)地示出了直接將原料從處理反應(yīng)器1輸送到分開裝置 10。額外的輸送氣體可以通過輸入管32引入用于氣動輸送的裝置3 中?？梢越柚陂y門33將用于氣動輸送的裝置與處理反應(yīng)器1分開， 從而以此可以控制輸送。將在分離裝置13上抽出的輸送氣體輸入洗礦 裝置34，并且將凈化了的氣體或者說固體材料或者灰漿通過管道35 或者說36從過程中輸出。圖5示出了本發(fā)明的專門的設(shè)計方案，其中設(shè)置了緩沖容器37。 除了其作為緩沖器的功能外，該緩沖容器還具有分開裝置的功能，從 而通過用于氣動輸送的裝置3不需要事先分開輸送氣流就進(jìn)行介質(zhì)流 的輸入。然后在進(jìn)入緩沖容器37后進(jìn)行分開，其中該緩沖容器在其底 部如此形成，使得原料分成部分量。分別通過一個存儲容器15和各兩 個閥門16和38實現(xiàn)原料的加入，其中面對熔煉i殳備的閥門16可以構(gòu) 造為自鎖的L-閥門16a或者也可以構(gòu)造為滑閥16b。通過輸送氣體排 出管39和用于將過程氣體從熔煉設(shè)備12中排出的管道19將輸送氣體 和過程氣體輸入氣體處理裝置中。凈化了的混合氣體可以通過管道24 輸入處理反應(yīng)器1中。為了使用附加料或者說添加劑，設(shè)置由輸入容 器41、閘門43以及所屬閥門42和44組成的輸入裝置40。該附加料 或者說添加劑可以以此在原料進(jìn)入前與原料進(jìn)行混合，其中也可以實 施單獨地加入熔煉設(shè)備。圖6示出了圖5的變型方案，其中用通過來自處理反應(yīng)器1的過 程氣體和必要時附加的輸送氣體運行的氣動輸送裝置3將原料輸送到 緩沖容器37中。因為緩沖容器在比熔煉設(shè)備更微小的壓力下運行，所 以需要在原料加入熔煉設(shè)備12之前對其加載壓力。這在存儲容器l5 中進(jìn)行，其中這里沒有詳細(xì)示出增壓設(shè)備。在裝料后，可以通過管道 45對存儲容器加載輸送氣體并且在此再次進(jìn)行卸壓，從而可以重新用 原料進(jìn)行填充。從緩沖容器中抽出的輸送氣體在洗礦裝置34中進(jìn)行處 理，并且凈化了的氣體或者說固體材料或者灰漿通過管道35或者說36 從過程中輸出。在圖7中示出了用于將原料加入熔煉設(shè)備12中的專門的轉(zhuǎn)向裝置 46。該轉(zhuǎn)向裝置實現(xiàn)了原料在熔煉設(shè)備12中的額外的定位。根據(jù)圖8,設(shè)置了中央動態(tài)分配器47，該分配器通過管道48與加 料點連接并且通過存儲容器15供給原料。
權(quán)利要求
1.用于生產(chǎn)金屬和/或金屬半成品、尤其是生鐵和/或生鐵半成品的方法，其中特別成細(xì)小微粒狀的、至少部分還原的含金屬的原料在使用氣動輸送的情況下借助于輸送氣流以由原料和輸送氣流形成的介質(zhì)流的形式引入熔煉設(shè)備、特別引入熔化汽化器中以進(jìn)行進(jìn)一步加工，其特征在于，在分離輸送氣流后并且在分成部分量的情況下在至少兩個加料點上實現(xiàn)原料的加料，其中將部分量的原料相互獨立地并且連續(xù)地或者以堆的方式引入。
2. 按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在分離輸送氣流前， 將介質(zhì)流分成至少兩個部分介質(zhì)流，分別將部分輸送氣流分離并且將 部分量的原料引入。
3. 按權(quán)利要求1到2中任一項所述的方法，其特征在于，使用過 程自身的氣體、特別是從熔煉設(shè)備出來的過程氣體作為輸送原料的輸 送氣體。
4. 按權(quán)利要求1到2中任一項所述的方法，其特征在于，使用過 程外部的氣體、特別是氮氣作為輸送原料的輸送氣體。
5. 按權(quán)利要求1到3中任一項所述的方法，其特征在于，除了過 程自身的氣體還使用另 一種輸送氣體作為輸送原料的輸送氣體。
6. 按權(quán)利要求1到5中任一項所述的方法，其特征在于，所述分 開的輸送氣流或者說至少一個部分輸送氣流在氣體凈化后必要時連同 從熔煉設(shè)備出來的凈化了的過程氣體一起引入處理反應(yīng)器。
7. 按權(quán)利要求2到6中任一項所述的方法，其特征在于，通過有 目的地輸出分離的部分輸送氣流實現(xiàn)部分量的原料的有控制的加料。
8. 按上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述原料 或者說其部分量在加入熔煉設(shè)備前在存儲容器中進(jìn)行中間存儲。
9. 按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，對所述原料或者說其 部分量進(jìn)行壓力加載。
10. 按上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，除了原 料，將至少一種含金屬的附加料和/或至少一種添加劑引入熔煉設(shè)備。
11. 用于生產(chǎn)由尤其成細(xì)小微粒狀的含金屬的原料制成的金屬和/ 或金屬半成品、尤其是生鐵或者說生鐵半成品的設(shè)備，該設(shè)備具有用 于進(jìn)一步加工原料的熔煉設(shè)備(12)、尤其是熔化汽化器，以及借助于輸送氣流氣動輸送原料的裝置(3)，其特征在于，設(shè)置至少一個用 于分離輸送氣流的分離裝置(13)、用于將原料分成至少兩個部分量 的分開裝置(10)以及用于將原料有控制地加入熔煉設(shè)備(12)的加 料裝置(15， 16a， 16b, 48)。
12. 按權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述分開裝置(IO) 適用于將由原料和輸送氣流形成的介質(zhì)流分成至少兩個分別由部分量 的原料和部分輸送氣流形成的部分介質(zhì)流。
13. 按權(quán)利要求11或12中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所 述分開裝置(10 )可以通過管道(11 )與用于氣動輸送原料的裝置(3 ) 連接并且/或者通過至少兩根、尤其是六根管道與熔煉設(shè)備(12 )連接。
14. 按權(quán)利要求11到13中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所 述用于氣動輸送原料的裝置(3)可以通過至少一根管道(24)與處理 反應(yīng)器(1)連接。
15. 按權(quán)利要求11到14中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所 述用于氣動輸送的裝置(3)在輸送方向上看基本上指向上。
16. 按權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，為部分介質(zhì)流中的 至少一個設(shè)置用于將部分量的原料與部分輸送氣流分離的分離裝置(13),尤其是旋風(fēng)分離器。
17. 按權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其特征在于，借助于管道可以將 所述至少一個分離裝置(13)與用于引入原料的熔煉設(shè)備(12)連接， 必要時與用于凈化輸送氣流的氣體處理裝置(21)、尤其是濕凈化裝 置連接，并且與分開裝置(10)連接。
18. 按權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，所述在分離裝置(13 ) 和氣體處理裝置(21， 22， 23)之間的管道(17)具有用于控制部分 介質(zhì)流的控制閥(18)。
19. 按權(quán)利要求17或18所述的設(shè)備，其特征在于，為了凈化從 熔煉設(shè)備出來的過程氣體，所述氣體處理裝置(21， 22 , 23 )可以通 過管道與從熔煉設(shè)備出來的過程氣體排出管連接。
20. 按權(quán)利要求11到19中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，加 料裝置包括用于將分離的原料或者說其部分量加入熔煉設(shè)備(12)的 可加載壓力的存儲容器(15)和/或至少兩個用于有控制地將原料加入 的閥門(16， 16a， 16b， 38 )。
21. 按權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，所述閥門(16， 16a， 16b， 38)是滑閥或者氣動閥，尤其是自鎖的L-閥門。
22. 按權(quán)利要求11到21中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè) 置用于接收介質(zhì)流的可加載壓力的緩沖容器(37)，并且可以與用于 氣動輸送的裝置(3)連接，并且可以在至少兩個加料點上必要時通過 管道與熔煉設(shè)備(12)連接。
23. 按權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其特征在于，加料裝置包括存儲 容器(15)，該存儲容器可以通過管道與緩沖容器(37)連接，其中 存儲容器(15)可以用來自緩沖容器(37)的輸送氣體進(jìn)行加載。
24. 按權(quán)利要求11到23中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè) 置至少一個包括輸入容器(41)和/或閘門(43)的、用于優(yōu)選地經(jīng)由 緩沖容器(37)和/或加料裝置將含金屬的附加料和/或添加劑加入熔 煉設(shè)備(12)的輸入裝置(40)。
25. 按權(quán)利要求11到24中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，在 將原料和必要時的附加料和/或添加劑引入熔煉設(shè)備(12)的至少一個 加料點上設(shè)置用于將原料在熔煉設(shè)備(12)中進(jìn)行分配或者說定位的 轉(zhuǎn)向裝置(46)。
26. 按權(quán)利要求11到25中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè)或者說定位的動l分配器(47)作為"^^開裝k，其^分配器可以通過 輸入管與分離裝置(13 )連接，必要時可以與存儲容器(15 )或者與 緩沖容器(37)連接并且可以通過至少兩根管道(48)與熔煉設(shè)備連 接。
27. 按權(quán)利要求14到26中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，在 處理反應(yīng)器(1)和用于氣動輸送的裝置(3)之間設(shè)置至少一個可加 栽壓力的給料裝置，尤其是給料容器(4b)以及至少一個用于將原料 連續(xù)地或者以堆的方式加入輸送氣流的閥門(7)。
28. 按權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其特征在于，代替閥門設(shè)置輸送 裝置，尤其是螺旋輸送器(26)和/或噴射器(27)。
29. 按權(quán)利要求27或28中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè) 置至少一個給料裝置(2)和用于提升壓力的前置的給料容器(4a)， 其中可以以閘門的方式裝原料并且可以提升壓力。
30. 按權(quán)利要求27到29中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，設(shè) 置至少兩個并行連接的給料裝置(4a， 4b， 9a， 26， 27， 28， 29， 30， 31， 49， 50)用于交替地填充或者說排空給料裝置。
31. 按權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述用于氣動輸送 的裝置具有至少一根用于另一種輸送氣體的輸入管(32)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)金屬和/或金屬半成品、尤其生鐵和/或生鐵半成品的方法和所屬的設(shè)備，其中特別成細(xì)小微粒狀的含金屬的原料在使用氣動輸送的情況下借助于輸送氣流以由原料和輸送氣流形成的介質(zhì)流的形式引入熔煉設(shè)備、特別引入熔化汽化器中以進(jìn)行進(jìn)一步加工。按本發(fā)明，在分離輸送氣流后并且分開地在至少兩個加料點上實現(xiàn)原料的加料，從而可以將至少兩個部分量的原料相互獨立地并且連續(xù)地或者以堆的方式引入。
文檔編號C21B13/00GK101128607SQ200580048592
公開日2008年2月20日 申請日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者F·豪詹伯格, J·斯托克金杰, J·沃爾姆, J·申克, M·施米特 申請人:西門子 Vai 金屬科技有限責(zé)任公司;浦項鋼鐵公司