在烧结机上烧结含氧化铁材料的工艺过程制造技术

将包括含氧化铁材料和固体燃料的一种可烧结的混合物在一烧结机上进行烧结。降低要排除的废气的流量而仍然生产出一种优良的烧结物，通过加入较高氧气的气体使部分废气富集到２４％的氧气含量，然后作为重复利用的气体进行循环使用，并且作为尾气从工艺过程中将废气排除，其流量只相当在烧结过程期间形成的气体的流量，加上为富集而加入的气体的流量，加上从外部渗透进的渗入空气的流量，减去氧气消耗的流量。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在烧结机上烧结含氧化铁材料的工艺过程，在其中将含有固体燃料的可烧结混合物装在该烧结机上，该可烧结的混合物在其表面上进行燃烧，含氧的气体经过该可烧结的混合物，一部分废气通过加入较高氧气的气体而富集，然后作为含氧的重复利用的气体进行再循环使用，而另一部分废气则作为尾气排掉。将含氧化铁特别是铁矿或精铁矿的材料在烧结机上进行烧结。由铁矿、重复利用的材料、固体燃料、和助熔剂组成的可烧结的混合物装在烧结机上，然后将燃料在燃烧炉下面的装料床表面上进行燃烧。随后，经过正在燃烧的炉床吸入空气，烧结面经过正在燃烧的炉床从顶部到底部进行燃烧。从烧结机顶层下面安装的风箱将废气吸入收集气体的管道内，并且在净化以后排入大气中。在烧结过程中，热量必须从热的燃烧气体传到冷的固体上。固体和空气的比例是热当量的。这种热交换要求高空气流量和废气流量。大气的氧气只消耗一部分。此外，该废气含有水、它是从可烧结的混合物中蒸发出来的、含有由燃料燃烧和由焙烧过程产生的CO2、由新加入的焦碳或煤中的硫的燃烧产生的氧化硫、由于燃烧不完全而产生的CO、各种其它气体产物和未利用的渗入的空气，例如进入托架和炉料侧壁之间废气中的空气而还未利用。废气还带走了灰尘。该废气流量大约每1000kg可烧结的混合物1000sm3(sm3＝标准立方米)或400m2的烧结机大约1，000，000sm3/h。烧结工艺过程是在薄的水平料层中通过经过炉料吸入的空气来实现，並与燃烧面一起从顶部到底部经过炉料进行的。所得到的烧结物是由高度多孔材料组成。如果要保持烧结物的这种外形结构，该烧结工艺过程必须保持不变，因为工艺过程的变化会有例如是否发生超过表面熔融的情况。为此，对该烧结工艺过程来说，高体积流量废气是必要条件之一。该废气流量可通过未利用的渗漏的空气流量的降低而以降低到某一程度。已提出重复利用的从最后的吸气箱到烧结机的前面部分的热废气。在那种情况下该废气流量可下降到约40%(“StahlundEisen”99(1979)，NO.7，Paqes327-333;AIME，IronMakingConferenceProceedings.Vo.1.38，Detroit，Mi.，1979，Paqes104-111)。JP-A-52 116703披露一烧结工艺过程，其中废气不排放到大气中。为此目的，在气体进入料床之前通过加入氧气来增加烧结气体中的氧气含量，并且将全部或部分废气送进高炉。如果全部废气都送进高炉里，则该气体在进入料床之前必须含30%以上的氧气，并且该气体吸进的流量可能高至每1000kg烧结料650sm3，而当氧气含量增大时该流量会降低。如果只将一部份废气流送入高炉而其余部分作为烧结废气再循环使用，则吸入气体的流量也一定是每1000kg烧结物不超过650sm3，如果该气体含17%氧气则最优为每1000kg500sm3。当氧气含量增大时，气体吸入的流量会进一步降低。但采用在这样一种许可流量下的气体所得的烧结产物是劣质的。此外，由于在气体一侧和高炉接触而有一些困难，并且氧气消耗非常高。减小在含氧化铁材料烧结中废气排除的流量是本专利技术的一个目的，并且在经济的获得高质量的烧结产品的工艺下达到这个目的。在上文首次描述的工艺过程中，这个目的是按照本专利技术完成的，其中从工艺过程中排除的尾气包含有废气，其流量相当于通过烧结工艺过程产生的气体的流量，加上为富集氧气而加入较高氧气气体的流量，加上从外部渗入的空气的流量，减去氧气消耗的流量，而废气的其它部份的气流是作为重复利用的气体进行循环使用的，在用于可烧结的混合物以前通过加入较高氧气的气体而富集到含有24%氧气。较高的氧气的气体是氧气含量比废气的氧气含量更高的气体。该较高的氧气的气体可以包括空气、富集氧气的空气或用工业方法生产的氧气。通过烧结工艺产生的气体主要包括由碳燃烧形成的CO2和CO、在炉料中所含的水蒸发形成的水蒸汽和由炉料中所含的硫形成的SOX。渗入的空气是特别在烧结输送机喂料和卸料末尾时所渗入的。渗入的空气也可能在托架和密封条之间的滑动密封处渗入的。一部分氧气是由氧化过程消耗掉的，该氧化过程包括在烧结过程中。从全部废气中排除的气体的流量只相当于由上面刚提到的工艺过程生产的气体的体积流量。剩余的废气则作重复利用的气体进行循环使用。将由再循环使用的重复利用的气体和混合了较高氧气的气体组成的气体吸入炉料中，吸入的流量每1000kg烧结的产品大约为950到1200sm3。在混合的气体中O2的数量每1000kg烧结的产品大约为30到130sm3。从工艺过程中必须排除去的尾气的流量和必须混合较高氧气的气体的流量随着较高氧气的气体氧含量的降低而增加。如果采用工业方法生产的氧气作为较高氧气的气体，则所必须排除尾气的流量是最低的，如果采用空气，则是最高的，因为空气引入最高的氮气流量，并且因为由较高氧气的气体所引入再重复利用的气体中的氮气流量必须排除。在烧结气体中氧气含量的低限，即在烧结机上流入炉料的富集气体，大约是8%。排除尾气的流量将取决于操作的方式，而总量可大到每1000kg烧结产品600sm3。如采用市售纯氧气，并降低或避免空气的渗入，而且如果使水蒸汽凝聚和将CO2洗涤掉，则这个流量会更低。在烧结机的上层盖上气体排气罩，对其供给重复利用的气体。也可把重复利用的气体送到燃烧炉内。为开动工艺过程，先采用空气作为燃烧炉的燃烧气体，然后作为烧结气体，在上文所述确定的流量下将废气作为尾气排除掉，而剩余的废气则作为重复利用的气体加以循环使用。本专利技术提供的优点在于必须排除的废气流量显著降低，因此废气可以在非常低的费用下进行提纯并且带有改善的效果，同时仍然获得具有极良好性质的烧结产物。根据一优选的特点，将该重复利用的气体富集到含有16到22%的氧气含量。在这个范围内，会得到良好的操作条件，并且烧结率会增大到超普往常的烧结率，如果烧结空气不用氧气富集就会得到往常的烧结率。根据一优选的特点，将该重复利用的气体富集到含有18到21%氧气含量。在这个范围内，会得到特别良好操作条件，并且烧结率会高于往常的。根据一优选的特点，将该重复利用的气体加浓到含有10到16%的氧气含量。在这个范围内，会得到良好的操作条件，并且烧结率将相当于通常的烧结率，而氧的消耗会下降，因为在尾气中排走的氧气较少。根据一优选的特点，在接受再循环使用的重复利用的气体排气罩中，将一固定压力调整到接近大气压力，所说的压力是通过排除尾气的流量的自动控制保持固定的。“接近大气压力”这一措词，是表示在稍低于大气压力和稍高于大气压力之间的压力。在这种情况下，将避免所不能使用的空气的渗透或使其渗透减小到最小，而排除尾气的流量会总是合乎前文所说的准则。根据一优选的特点，将向可烧结的混合物供给的固体燃料的消耗量降到相当于CO总加热值的程度，该CO是在重复利用的气体中再循环使用的。而该重复利用的气体含有的氧相对在可烧结的混合物中含的碳而言有很大余量，废气可能含到几个百分点的CO。将供给可烧结的混合物的常用焦碳的消耗量降到相当于在废气中所含CO的加热值的程度。因此，该废气的SOX含量会相应地降低，因为硫主要是随焦碳引进的。根据一优选的特点，对要排除尾气的流量通过以下几方面可进一步降低使H2O冷凝和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在烧结机上烧结含氧化铁材料的工艺过程，其中将含有固体燃料的可烧结的混合物装到烧结机上，该可烧结的混合物在其表面上进行燃烧，含氧气的气体经过可烧结的混合物，部分废气通过加入较高氧气的气体使之富集，然后作为含氧气的重复利用气体进行再循环使用，而其余部分废气作为尾气排除掉，其特征在于：从工艺过程中排除的尾气包括其流量如下的废气：相当于由烧结工艺过程产生的气体的流量，加上为富集而加入的较高氧气的气体的流量，加上从外部渗入的空气的流量，减去消耗掉的氧气的流量，而作为重复利用的气体再循环使用的废气的其他部分气流，和以前用于可烧结的混合物则通过加入较高氧气的气体富集到含有达２４％的氧气的气流。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：F斯蒂勒，N马戈丹兹，W格拉克，J奥托，M赫什，F卡佩尔，D施莱布施，H施密特，H威塞尔，HJ沃兹，
申请(专利权)人：金属股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]