專利名稱：具有材料再循環(huán)能力的用于生產(chǎn)熔融金屬的電爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及熔煉操作等，通過(guò)所述熔煉操作由金屬氧化物在將金屬氧化物燒結(jié)塊在電加熱和熔化爐中用含碳材料直接還原并且熔化之后制造熔融金屬。更具體地，本發(fā)明涉及具有材料再循環(huán)能力，尤其是過(guò)程中材料再循環(huán)能力的用于生產(chǎn)熔融金屬的電爐。
背景技術(shù)：
已經(jīng)提出了多種新的鐵和其他金屬制造方法以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熔煉和高爐還原方法。這些新的鐵和其他金屬制造方法包括用含碳材料在轉(zhuǎn)底爐中預(yù)還原金屬氧化物燒結(jié)塊以形成還原的燒結(jié)塊，并且之后將還原的燒結(jié)塊在電弧爐或潛弧電爐中熔化。參見(jiàn)，例如，TO/2000/513411、W0/2001/515138、W0/2001/525487 和 W0/2003/105415。然而，在使用電弧爐作為熔化爐的方法中，必須將還原的燒結(jié)塊的金屬化保持在高水平并且必須將細(xì)粉比保持在低水平，以確保高熔化效率、耐火保護(hù)、過(guò)度泡沫爐渣形成抑制等。因而，使用這些方法，難以增加轉(zhuǎn)底爐的產(chǎn)量，同時(shí)保持更高的金屬化水平和更低的細(xì)粉比水平。此外，與這些方法相關(guān)的設(shè)備必然是巨大的。相反，在使用潛弧電爐作為熔化爐的方法中，還原的燒結(jié)塊形成層，以及對(duì)耐火材料的損壞以及過(guò)度的泡沫爐渣形成的問(wèn)題較小。此外，對(duì)金屬化和細(xì)粉比水平存在較少的限制，并且與這些方法相關(guān)的設(shè)備可能顯著地更小。然而，在使用潛弧電爐作為熔化爐的方法中，難以有效地使用在還原的燒結(jié)塊中殘留的由還原步驟產(chǎn)生的CO氣體的化學(xué)能。因而，不能有效地增加產(chǎn)量并且不能充分地降低操作成本。在使用潛弧電爐作為熔化爐的方法中，可以省略轉(zhuǎn)底爐預(yù)還原步驟并且將未還原的金屬氧化物燒結(jié)塊與含碳材料一起直接裝入至潛弧電爐，以使得在相同的爐中進(jìn)行預(yù)還原步驟和熔化步驟。然而，當(dāng)金屬氧化物燒結(jié)塊和含碳材料含有除形成熔融金屬的非揮發(fā)性金屬元素之外，還含有揮發(fā)性金屬元素時(shí)(即當(dāng)使用煉鐵廠粉塵等作為金屬氧化物原材料時(shí))，在爐的下部區(qū)域中從還原的燒結(jié)塊中蒸發(fā)并且移除的揮發(fā)性金屬元素在爐的上部區(qū)域中的低溫區(qū)中再冷凝并且通過(guò)附著至還原的燒結(jié)塊和/或在爐的壁上形成結(jié)塊而在爐中循環(huán)。因而，可能的是不能將揮發(fā)性金屬元素有效地從排放氣體回收。此外，不下降的還原的燒結(jié)塊可能導(dǎo)致操作問(wèn)題。因此， 在這些方法中，典型地使用兩個(gè)步驟(使用轉(zhuǎn)底爐的預(yù)還原步驟和使用電弧爐或潛弧電爐的熔化步驟)。這些方法需要用于將還原的燒結(jié)塊從轉(zhuǎn)底爐轉(zhuǎn)移至熔化爐的設(shè)備和裝置，以及兩條排放氣體處理管線，即一個(gè)用于轉(zhuǎn)底爐并且一個(gè)用于熔化爐。因而，設(shè)備和裝置成本高，熱損失高，并且不能充分地最小化總系統(tǒng)能量消耗。作為結(jié)果，在W0/2009/280910中提出了用于使用固定非傾動(dòng)式電爐生產(chǎn)熔融金屬的方法。這些方法包括使用橫向設(shè)置在爐的一端的原材料裝料槽，所述原材料裝料槽通過(guò)爐的上部連接至爐的內(nèi)部；電加熱器，所述電加熱器加熱爐的下部并且橫向位于原材料裝料槽的相對(duì)側(cè)；以及二次燃燒噴燈，所述二次燃燒噴燈橫向布置在爐的上部在兩個(gè)末端之前。該方法包括:通過(guò)使用具有從爐的一端至另一端延伸的向下傾斜的表面的原材料裝料槽，將預(yù)定量的含碳材料和/或形成熔融金屬的具有含碳材料的含有非揮發(fā)性金屬元素的金屬氧化物燒結(jié)塊裝填至爐中而形成原材料層，隨后通過(guò)使用原材料裝料槽將預(yù)定量的具有含碳材料的金屬氧化物燒結(jié)塊裝填至爐中在向下傾斜的表面上而形成燒結(jié)塊層，隨后通過(guò)用電加熱器加熱燒結(jié)塊層的下端，同時(shí)通過(guò)熔化允許燒結(jié)塊層沿向下傾斜的表面向爐的下端下降而在爐中形成熔融金屬層和熔化的爐渣層，并且同時(shí)通過(guò)來(lái)自通過(guò)將含氧氣體吹至爐中以燃燒由燒結(jié)塊層產(chǎn)生的含CO氣體的二次燃燒的輻射熱而熱還原燒結(jié)塊層。這種固定非傾動(dòng)式電爐在

圖1中示出。爐10是具有例如基本上矩形截面形狀的電弧爐。原材料裝料槽12和排放氣體導(dǎo)管14連接至/穿過(guò)爐10的頂壁16。起到加熱器的功能的電極18穿過(guò)爐10的頂壁16插入。原材料裝料槽12設(shè)置成與爐10的兩個(gè)側(cè)壁20相鄰，例如，其中電極18設(shè)置成接近爐10的中心線。多個(gè)原材料裝料槽12和電極18可以沿爐10的長(zhǎng)度分隔。二次燃燒噴燈22也穿過(guò)爐10的頂壁16插入。多個(gè)排放氣體導(dǎo)管14和二次燃燒噴燈22可以沿爐10的長(zhǎng)度分隔。優(yōu)選地，排放氣體導(dǎo)管14比電極18布置成更接近于原材料裝料槽12，以便防止二次燃燒之后產(chǎn)生的氧化性排放氣體流向電極18，從而減輕對(duì)電極18的損壞。參考圖2，在爐10的側(cè)壁20/底壁24中，接近中心線和遠(yuǎn)離原材料裝料槽12(即遠(yuǎn)離原材料床30 (圖1))，設(shè)置金屬排出孔26和爐渣排出孔28，以便于熔融金屬32(圖1)和熔化的爐渣34的排出(圖1) 。電極18優(yōu)選是具有適宜的熱效率的三相交流電型，如在煉鋼電弧爐中典型使用的。作為一個(gè)實(shí)例，可以使用六個(gè)電極18的陣列，其由各自為單相的三對(duì)電極18組成。每個(gè)電極18的尖端部分36 (圖1)優(yōu)選埋入在布置于原材料床30上的燒結(jié)塊層38中(圖1)，或埋入在熔化的爐渣34中，同時(shí)進(jìn)行熔化操作。作為結(jié)果，熔化可以通過(guò)輻射熱和電阻熱的效果加速，并且可以最小化對(duì)未由原材料床30保護(hù)的爐10的內(nèi)表面的損壞。參考圖3，在操作中，需要控制爐10中材料流動(dòng)和熔化區(qū)域的位置。因而，原材料裝料槽12配備有包括可以伸縮或以其他方式垂直調(diào)節(jié)的進(jìn)料口 42的外槽40。每個(gè)原材料裝料槽12包括用于儲(chǔ)存原材料的料斗44，連接至料斗44的內(nèi)槽43，以及可以在內(nèi)槽43上伸縮或以其他發(fā)生垂直調(diào)節(jié)的外槽40。依賴于燒結(jié)塊層38的休止角，可以通過(guò)在垂直方向移動(dòng)外槽40和進(jìn)料口 42，調(diào)節(jié)燒結(jié)塊層38的下部以在所需的位置出現(xiàn)?？赡艹霈F(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題是:細(xì)粉可能堆積在爐10中。細(xì)粉與進(jìn)料材料一起進(jìn)入爐10和/或歸因于層的運(yùn)動(dòng)、熱應(yīng)力等在爐10中產(chǎn)生。這些細(xì)粉在爐10中分離并且增加燒結(jié)塊層38的休止角。如果不移除細(xì)粉，那么歸因于休止角上的改變和不穩(wěn)定的材料流動(dòng)不能保持爐10在長(zhǎng)期內(nèi)的連續(xù)操作。如上所述，如果過(guò)量細(xì)粉積累在爐10中，進(jìn)料腿高度調(diào)節(jié)不能用于令人滿意地定位并控制燒結(jié)塊層38。因而，提出了處理細(xì)粉的其他技術(shù)，如:使用錘子等震動(dòng)燒結(jié)塊層38，采用空氣噴射，或采用其他工具以修正并控制材料流動(dòng)中斷。再一次，如果不將細(xì)粉周期性地處理和/或移除，那么連續(xù)操作必然受限。為了移除細(xì)粉，必須停止?fàn)t10的操作并且必須打開(kāi)爐10的頂壁16 (圖1)或側(cè)壁20。該操作是困難的，因?yàn)闋t10是熱的并且材料可能容易地氧化。因而，在本領(lǐng)域中仍需要的是具有材料再循環(huán)能力，尤其是過(guò)程中材料再循環(huán)能力的用于生產(chǎn)熔融金屬的電爐，以使得可以將細(xì)粉或其他材料周期性地從爐中移除，而不將其長(zhǎng)時(shí)間關(guān)閉以允許冷卻等。發(fā)明概述在多個(gè)示例實(shí)施方案中，本發(fā)明提供具有材料再循環(huán)能力，尤其是過(guò)程中材料再循環(huán)能力的用于生產(chǎn)熔融金屬的電爐，以使得可以將細(xì)粉或其他材料周期性地從爐中移除，而不將其長(zhǎng)時(shí)間關(guān)閉以允許冷卻等。在一個(gè)示例實(shí)施方案中，本發(fā)明提供一種用于由包括金屬氧化物燒結(jié)塊的原材料通過(guò)在爐中還原和熔化生產(chǎn)熔融金屬的方法，所述方法包括:將原材料的一部分從爐中通過(guò)布置在其底部中的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口選擇性移除，以使得原材料床或?qū)与S著時(shí)間的過(guò)去具有預(yù)定特性。所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口連接至一個(gè)或多個(gè)料斗。該方法還包括:將從爐中移除的原材料的所述部分再循環(huán)返回至爐中作為原材料床或?qū)拥囊徊糠帧溥x地，該方法包括:將從爐中移除的原材料的所述部分再循環(huán)返回至爐中作為附加的原材料床或?qū)拥囊徊糠帧Ｈ芜x地，該方法包括:將添加劑加入至再循環(huán)的材料中，之后再引入至爐中。優(yōu)選地，爐包括:多個(gè)原材料裝料槽、多個(gè)排放氣體導(dǎo)管以及多個(gè)電極，它們通過(guò)其頂壁伸出，其中原材料裝料槽布置成與爐的側(cè)壁相鄰，并且電極布置在或接近爐的中心線。爐的頂壁具有階梯狀構(gòu)造，所述階梯狀構(gòu)造包括多個(gè)基本上水平的踏板和多個(gè)基本上垂直的豎板。爐的頂壁包括多個(gè)二次燃燒噴燈，所述多個(gè)二次燃燒噴燈以基本上水平的構(gòu)造通過(guò)選定的基本上垂直的豎板伸出。備選地，爐的頂壁包括多個(gè)二次燃燒噴燈，所述多個(gè)二次燃燒噴燈以基本上垂直的構(gòu)造通過(guò)選定的基本上水平的踏板伸出。任選地，在爐處于操作中的同時(shí)進(jìn)行選擇性移除。在另一個(gè)示例實(shí)施方案中，本發(fā)明提供用于由包括金屬氧化物燒結(jié)塊原材料生產(chǎn)熔融金屬的還原和熔化爐，所述還原和熔化爐包括:一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口，所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口布置在爐的底部中用于將原材料的一部分從爐中選擇性移除，以使得原材料床或?qū)与S著時(shí)間的過(guò)去具有預(yù)定特性。所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口連接至一個(gè)或多個(gè)料斗。該爐還包括:用于將從爐中移除的原材料的所述部分再循環(huán)返回至爐中作為原材料床或?qū)拥囊徊糠值墓ぞ?。備選地，該爐包括用于將從爐中移除的原材料的所述部分再循環(huán)返回至爐中作為附加的原材料床或?qū)拥囊徊糠值墓ぞ?。任選地，該爐包括用于將添加劑加入至再循環(huán)的材料中，之后再引入至爐中的工具。該爐還包括多個(gè)原材料裝料槽、多個(gè)排放氣體導(dǎo)管、以及多個(gè)電極，它們通過(guò)其頂壁伸出，其中原材料裝料槽布置成與爐的側(cè)壁相鄰，并且電極布置在或接近爐的中心線。爐的頂壁具有階梯狀構(gòu)造，所述階梯狀構(gòu)造包括多個(gè)基本上水平的踏板和多個(gè)基本上垂直的豎板。爐的頂壁包括多個(gè)二次燃燒噴燈，所述多個(gè)二次燃燒噴燈以基本上水平的構(gòu)造通過(guò)選定 的基本上垂直的豎板伸出。備選地，爐的頂壁還包括多個(gè)二次燃燒噴燈，所述多個(gè)二次燃燒噴燈以基本上垂直的構(gòu)造通過(guò)選定的基本上水平的踏板伸出。任選地，在爐處于操作中的同時(shí)進(jìn)行選擇性移除。
附圖簡(jiǎn)述本文參考多張附圖示例并描述本發(fā)明，其中適當(dāng)時(shí)，使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的系統(tǒng)組件/方法步驟，并且其中:圖1是示例用于從金屬氧化物燒結(jié)塊和含碳材料生產(chǎn)熔融金屬的固定非傾動(dòng)式電爐的一個(gè)示例性實(shí)施方案的示意圖(側(cè)視圖)，該爐在統(tǒng)一的組合件中包括預(yù)還原區(qū)和熔化區(qū)兩者；圖2是示例圖1的固定非傾動(dòng)式電爐的另一個(gè)示意圖(頂視圖)；圖3是示例圖1和2的固定非傾動(dòng)式電爐的另外的示意圖(側(cè)視圖)，圖3示例在連續(xù)操作過(guò)程中細(xì)粉在爐中的積累所帶有的問(wèn)題；圖4是示例本發(fā)明的固定非傾動(dòng)式電爐的一個(gè)示例性實(shí)施方案的示意圖(側(cè)視圖)；和圖5是示例本發(fā)明的固定非傾動(dòng)式電爐的一個(gè)示例性實(shí)施方案的示意圖(頂視圖)。發(fā)明詳述本發(fā)明的方法包括:使用橫向設(shè)置在爐的一端的原材料裝料槽，其通過(guò)爐的上部連接至爐的內(nèi)部；電加熱器，所述電加熱器加熱爐的下部并且橫向位于原材料裝料槽對(duì)面；以及二次燃燒噴燈，所述二次燃燒噴燈橫向布置在爐的上部在兩端之間。該方法包括:通過(guò)使用具有從爐的一端至另一端延伸的向下傾斜的表面的原材料裝料槽，將預(yù)定量的含碳材料和/或形成熔融金屬的具有含碳材料的含有非揮發(fā)性金屬元素的金屬氧化物燒結(jié)塊裝填至爐中而形成原材料層，·隨后通過(guò)使用原材料裝料槽將預(yù)定量的具有含碳材料的金屬氧化物燒結(jié)塊裝填至爐中在向下傾斜的表面上而形成燒結(jié)塊層，隨后通過(guò)用電加熱器加熱燒結(jié)塊層的下端，同時(shí)通過(guò)熔化允許燒結(jié)塊層沿向下傾斜的表面向爐的下端下降而在爐中形成熔融金屬層和熔化的爐渣層，并且同時(shí)通過(guò)來(lái)自通過(guò)將含氧氣體吹至爐中以燃燒由燒結(jié)塊層產(chǎn)生的含CO氣體的二次燃燒的輻射熱而熱還原燒結(jié)塊層。該方法還包括:允許一些量的細(xì)粉周期性地通過(guò)沿爐的下部在原材料和燒結(jié)塊層下方位于不同位置的出料斗。該方法通過(guò)設(shè)置穿過(guò)其布置二次燃燒噴燈的爐的階梯狀頂部部分而改進(jìn)。這種固定非傾動(dòng)式電爐在圖4中示出。例如，爐50是從上面/下面看具有基本上矩形截面形狀的電弧爐。原材料裝料槽12和排放氣體導(dǎo)管14連接至/穿過(guò)爐50的頂壁52。起到加熱器的作用的電極18插入穿過(guò)爐50的頂壁52。優(yōu)選地，這些電極18各自連接至用以將電極18引入至/將電極18拉出爐50的內(nèi)部的電極提升器件54。原材料裝料槽12設(shè)置成與爐50的兩個(gè)側(cè)壁56相鄰，其中電極18設(shè)置成接近爐50的中心線。如前所述，多個(gè)原材料裝料槽12和電極18可以沿爐50的長(zhǎng)度分隔。二次燃燒噴燈22也插入穿過(guò)爐50的頂壁52。多個(gè)排放氣體導(dǎo)管14和二次燃燒噴燈22可以沿爐50的長(zhǎng)度分隔。優(yōu)選地，排放氣體導(dǎo)管14布置成比電極18更接近于原材料裝料槽12，以便防止在二次燃燒之后產(chǎn)生的氧化排放氣體流向電極18，從而減輕對(duì)電極18的損壞。如圖4中所示，爐50的頂壁52在任一側(cè)優(yōu)選具有階梯狀構(gòu)造或以另外方式從原材料裝料槽12至電極18傾斜。該階梯狀構(gòu)造的每個(gè)階梯包括基本上水平的踏板58和基本上垂直的豎板60。二次燃燒噴燈22布置成以基本上水平的構(gòu)造通過(guò)基本上垂直的豎板60，以使得將含氧氣體有效地在燒結(jié)塊層38附近注入。應(yīng)注意的是也可以將二次燃燒噴燈22布置成以基本上垂直的構(gòu)造通過(guò)基本上水平的踏板58。如前所述，在爐50的側(cè)壁62/底壁64，接近中心線并遠(yuǎn)離原材料裝料槽12(即遠(yuǎn)離原材料床66)，設(shè)置金屬排出孔68和爐渣排出孔70以便于熔融金屬32和熔化的爐渣34的排出。應(yīng)注意的是金屬排出孔68和爐渣排出孔70可以在爐50的下部中的任意所需位置。如圖5中所示，這些孔68、70可以位于爐50的底部的中心。電極18優(yōu)選是具有適宜的熱效率的三相交流電型的，如在煉鋼電弧爐中典型地使用的。作為一個(gè)實(shí)例，可以使用六個(gè)電極18的陣列，其由各自為單相的三對(duì)電極18組成。每個(gè)電極18的尖端部分36優(yōu)選埋入在布置于原材料床66上的燒結(jié)塊層38中，或埋入在熔化的爐渣34中，同時(shí)進(jìn)行熔化操作。作為結(jié)果，熔化可以通過(guò)輻射熱和電阻熱的效果加速，并且可以最小化對(duì)未由原材料床66保護(hù)的爐50的內(nèi)表面的損壞。根據(jù)本發(fā)明，爐50的下部包括位于原材料和燒結(jié)塊層66、38下方的多個(gè)位置的多個(gè)出料斗80。這些出料斗80選擇性地在過(guò)程中或離線操作，以將預(yù)定量的原材料(包括燒結(jié)塊和細(xì)粉)從爐50中排出，以使得可以控制爐50中的材料流動(dòng)和熔化區(qū)域的位置。排出操作使用布置于出料斗80下方的滑動(dòng)閘門(mén)和螺旋輸送機(jī)進(jìn)行。如果對(duì)每個(gè)出料斗80使用多個(gè)滑動(dòng)閘門(mén)，那么可以通過(guò)一次打開(kāi)一個(gè)或多個(gè)滑動(dòng)閘門(mén)將材料從爐50的特定部分排出。在操作中，需要的是控制爐50中的材料流動(dòng)和熔化區(qū)域的位置，以使得可以保持爐50的有序的連續(xù)操作。因而，除了使用出料斗80之外，原材料裝料槽12配備有包括進(jìn)料口 42的外槽40，其可以伸縮或以其他方式垂直調(diào)節(jié)。每個(gè)原材料裝料槽12包括用于儲(chǔ)存原材料的料斗44、連接至料斗44的內(nèi)槽43，以及可以在內(nèi)槽43上伸縮或以其他方式垂直調(diào)節(jié)的外槽40。依賴于燒結(jié)塊層38的休止角，可以通過(guò)在垂直方向移動(dòng)外槽40和進(jìn)料口 42，調(diào)節(jié)燒結(jié)塊層38的下部以在所需位置出現(xiàn)。因而，本發(fā)明提供一種用于與原材料床和層歸因于細(xì)粉的分離和/或堆積的休止角和塌落角改變無(wú)關(guān)地調(diào)節(jié)燒結(jié) 塊層的下部的系統(tǒng)和方法。可以在長(zhǎng)期操作中建立并保持從進(jìn)料點(diǎn)至熔化區(qū)域的穩(wěn)定的材料流動(dòng)。該操作，尤其是當(dāng)將細(xì)粉從進(jìn)料點(diǎn)之下移除時(shí)，是極其有效的。即使將燒結(jié)塊剛好在進(jìn)入進(jìn)料料斗之前篩選，爐中一些量的細(xì)粉也是不可避免的。這些細(xì)粉傾向于剛好在進(jìn)料點(diǎn)分離和/或積累。這種材料在化學(xué)性質(zhì)上與進(jìn)料材料相似，或被部分地還原。即使它被部分地還原，它典型地具有氧化劑和還原劑之間的良好平衡，并且可以典型地被再循環(huán)。再循環(huán)回收材料的一種方法是將它與進(jìn)入燒結(jié)設(shè)備的新進(jìn)料材料簡(jiǎn)單混合，這不需要新設(shè)備。再循環(huán)回收材料的另一種方法是將回收材料引導(dǎo)至位于與爐的出爐側(cè)相反的新進(jìn)料料斗和進(jìn)料槽。再一次，爐的優(yōu)選形狀是矩形，其中耐火材料由在四個(gè)側(cè)面中的兩個(gè)上DRI進(jìn)料保護(hù)。難以通過(guò)保持DRI層來(lái)保護(hù)爐的出爐側(cè)，因?yàn)闋t的出爐側(cè)必須具有在排出孔的熱金屬和/或爐渣流動(dòng)。因此，希望的是通過(guò)水冷卻保護(hù)爐的出爐側(cè)。作為備選，將回收材料進(jìn)料至爐的該側(cè)也可以保護(hù)防火材料并且與水冷卻比較減少熱損失。如果移除材料的量過(guò)大，那么爐將需要例如相同量的預(yù)還原區(qū)域作為用于材料進(jìn)料的兩側(cè)。然而，移除材料的量比新進(jìn)料少得多并且可能被部分地還原。所以將再循環(huán)的材料熔化可以通過(guò)在新再循環(huán)料斗下方的爐渣和熱金屬層上產(chǎn)生料堆獲得。這種類型的電熔化爐的一個(gè)重要方面是泡沫爐渣的產(chǎn)生，其部分地由從還原反應(yīng)放出的氣體產(chǎn)生?？梢詫⒉牧显傺h(huán)至與電極相鄰的區(qū)域(如一對(duì)電極之間)，導(dǎo)致由還原反應(yīng)所導(dǎo)致的CO氣體和泡沫爐渣的產(chǎn)生。可以將CaO加入至再循環(huán)的材料以使得獲得良好的脫硫性能。如果將石灰石(CaC03)或白云石(CaC03和MgC03)代替CaO加入至再循環(huán)的材料，可以使用所得到的C02產(chǎn)生泡沫爐渣。也可以將石灰石或白云石與再循環(huán)的材料無(wú)關(guān)地裝入至爐中。雖然本文參考其優(yōu)選的實(shí)施方案和具體實(shí)例示例并描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易明白的是其他實(shí)施方案和實(shí)例可以履行類似的功能和/或獲得類同的結(jié)果。所有這種等價(jià)實(shí)施方案 和實(shí)例在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)，從而被預(yù)期，并且意圖由以下權(quán)利
要求覆蓋。
權(quán)利要求
1.一種用于由包括金屬氧化物燒結(jié)塊的原材料通過(guò)在爐中還原和熔化生產(chǎn)熔融金屬的方法，所述方法包括: 將所述原材料的一部分從所述爐中通過(guò)布置在其底部中的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口選擇性移除，以使得原材料床或?qū)与S著時(shí)間的過(guò)去具有預(yù)定特性。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口連接至一個(gè)或多個(gè)料斗。
3.權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括:將從所述爐中移除的所述原材料的所述部分再循環(huán)返回至所述爐中作為所述原材料床或?qū)拥囊徊糠帧?br> 4.權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括:將從所述爐中移除的所述原材料的所述部分再循環(huán)返回至所述爐中作為附加的原材料床或?qū)拥囊徊糠帧?br> 5.權(quán)利要求3所述的方法，所述方法還包括:將添加劑加入至再循環(huán)的材料中，之后再引入至所述爐中。
6.權(quán)利要求4所述的方法，所述方法還包括:將添加劑加入至再循環(huán)的材料中，之后再引入至所述爐中。
7.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述爐包括:多個(gè)原材料裝料槽、多個(gè)排放氣體導(dǎo)管，以及多個(gè)電極，它們通過(guò)其頂壁 伸出，其中所述原材料裝料槽布置成與所述爐的側(cè)壁相鄰，并且所述電極布置在或接近所述爐的中心線。
8.權(quán)利要求1所述的方法，其中所述爐的頂壁具有階梯狀構(gòu)造，所述階梯狀構(gòu)造包括多個(gè)基本上水平的踏板和多個(gè)基本上垂直的豎板。
9.權(quán)利要求8所述的方法，其中所述爐的所述頂壁還包括多個(gè)二次燃燒噴燈，所述多個(gè)二次燃燒噴燈以基本上水平的構(gòu)造通過(guò)選定的基本上垂直的豎板伸出。
10.權(quán)利要求8所述的方法，其中所述爐的所述頂壁還包括多個(gè)二次燃燒噴燈，所述多個(gè)二次燃燒噴燈以基本上垂直的構(gòu)造通過(guò)選定的基本上水平的踏板伸出。
11.權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述爐處于操作中的同時(shí)進(jìn)行所述選擇性移除。
12.一種用于由包括金屬氧化物燒結(jié)塊的原材料生產(chǎn)熔融金屬的還原和熔化爐，所述還原和熔化爐包括: 一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口，所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口布置在所述爐的底部中，用于將所述原材料的一部分從所述爐中選擇性移除，以使得原材料床或?qū)与S著時(shí)間的過(guò)去具有預(yù)定特性。
13.權(quán)利要求12所述的爐，其中所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口連接至一個(gè)或多個(gè)料斗。
14.權(quán)利要求12所述的爐，所述爐還包括:用于將從所述爐中移除的所述原材料的所述部分再循環(huán)返回至所述爐中作為所述原材料床或?qū)拥囊徊糠值墓ぞ摺?br> 15.權(quán)利要求12所述的爐，所述爐還包括:用于將從所述爐中移除的所述原材料的所述部分再循環(huán)返回至所述爐中作為附加的原材料床或?qū)拥囊徊糠值墓ぞ摺?br> 16.權(quán)利要求14所述的爐，所述爐還包括:用于將添加劑加入至再循環(huán)的材料中，之后再引入至所述爐中的工具。
17.權(quán)利要求15所述的爐，所述爐還包括:用于將添加劑加入至再循環(huán)的材料中，之后再引入至所述爐中的工具。
18.權(quán)利要求12所述的爐，所述爐還包括:多個(gè)原材料裝料槽、多個(gè)排放氣體導(dǎo)管，以及多個(gè)電極，它們通過(guò)其頂壁伸出，其中所述原材料裝料槽布置成與所述爐的側(cè)壁相鄰，并且所述電極布置在或接近所述爐的中心線。
19.權(quán)利要求12所述的爐，其中所述爐的頂壁具有階梯狀構(gòu)造，所述階梯狀構(gòu)造包括多個(gè)基本上水平的踏板和多個(gè)基本上垂直的豎板。
20.權(quán)利要求19所述的爐，其中所述爐的所述頂壁還包括多個(gè)二次燃燒噴燈，所述多個(gè)二次燃燒噴燈以基本上水平的構(gòu)造通過(guò)選定的基本上垂直的豎板伸出。
21.權(quán)利要求19所述的爐，其中所述爐的所述頂壁還包括多個(gè)二次燃燒噴燈，所述多個(gè)二次燃燒噴燈以基本上垂直的構(gòu)造通過(guò)選定的基本上水平的踏板伸出。
22.權(quán)利要求12 所述的爐，其中在所述爐處于操作中的同時(shí)進(jìn)行所述選擇性移除。
全文摘要
本發(fā)明一般地涉及熔煉操作等，通過(guò)所述熔煉操作由金屬氧化物在將金屬氧化物燒結(jié)塊在電加熱和熔化爐中用含碳材料直接還原并且熔化之后制造熔融金屬。更具體地，本發(fā)明涉及具有材料再循環(huán)能力，尤其是過(guò)程中材料再循環(huán)能力的用于生產(chǎn)熔融金屬的電爐。
文檔編號(hào)F03B13/00GK103249848SQ201180057322
公開(kāi)日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者鐵本理彥 申請(qǐng)人:米德雷克斯技術(shù)公司