用于产生固定床的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:2477522 阅读:107 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及用于在一种冶金技术装备里产生移动床的装置和方法,它主要用来由含铁的装入料,尤其在一个熔化气化器里制造生铁或钢预制品,其中含有矿石成分和碳成分的,尤其含有已经过预还原的铁矿石,最好是海绵铁以及最好是块状煤炭的块状散料就装在一个平面上,并使散装料的这些含有矿石的组分与含有碳的组分最好均匀地完全混合。同时使这所有含有矿石的组分都装在移动床的一个活化的圆周部位上(边缘部位),在这部位内散料中的含有矿石的组分就与含有碳的组分进行最好是均匀的完全混合。此外本发明专利技术还包括一种适合于使散料流分散开的机构。(*该技术在2021年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于在一种冶金技术装备里产生移动床的装置和方法,它优选用来由含铁的装入料,尤其在一个熔化气化器里制造生铁或钢预制品,其中含有矿石组分和碳组分,尤其含有已经预还原的铁矿石,最好是海绵铁以及最好是块状煤炭的块状散料就装在一个平面上,并使散装料的这些含有矿石的组分与含有碳的组分最好均匀地完全混合。块状散料在一个伸展平面上的分配在设备建造和工艺技术方面是专业人士众所周知的一个问题。尤其是对于化学/物理工艺技术装备里的反应器来说要承受很大的张力,以便使散料获得一个对于各个过程都是最佳的分布率。若对这样一种反应器错误地装料那就会降低所生产出的产品的质量,由于排出粉尘而提高了损耗,而且降低了整个设备的生产率。物料的分配尤其是调节气体分配的一种主要工具。DE-C-19623246描述了与此有关的用于使煤炭和海绵铁一起从中央装入一个熔化汽化器里的装置。尽管材料达到了相当的完全混合,但煤炭-海绵铁混合物的中央装入由于过程技术如经济方面的原因证明是并不有利的。从现有技术的观点来看本专利技术的任务就是改进按权利要求1和5的前序部分所述的方法,以及按权利要求8的前序部分所述的装置,以便相对于现有技术可以达到更经济的过程运行以及使设备更经济。所提出的任务按照本专利技术根据权利要求1和5的特征部分所述的方法以及按权利要求8的特征部分所述的装置来解决完成。当本专利技术用在一个熔化气化器里时证实为是特别有利的,对此将进行详细说明。然而本专利技术的应用并不局限于这种实施形式,而在描述在熔化气化器里的过程时是一种举例性的解释。正如由现有技术状况已知的那样,熔化气化器用于熔化在很大程度上已经预还原了的铁矿石(DRI),以及用于最好从煤炭制取还原气体。煤和已经预还原的铁矿石(DRI)至少经过熔化气化器的圆拱形顶部装入气化器里,其中业已证明,从中央装入煤炭是有利的。另外本专利技术的特征是一种用于在冶金技术装备里产生移动床的方法,它主要用来由含铁的装入料,尤其是在一个熔化气化器里制造生铁或钢预制品,其中含有矿石组分和碳组分的,尤其含有已经过预还原的铁矿石,最好是海绵铁以及最好是块状煤炭的块状散料就装在一个平面上,而且使散装料的这些含有矿石的组分与含有碳的组分最好均匀地完全混合,其中所有含有矿石的组分都装在移动床的一个活化的圆周部位(边缘部位)上,在这部位内散料中的含有矿石的组分就与含碳的组分进行最好是均匀的完全混合。活化的圆周部位是指对于生铁或还原气的制造来说具有均匀的足够的透气性的移动床的那个部位。按照本专利技术的一个特征使具有平均颗粒大小的散料的粗颗粒成分,尤其是含碳组分的粗颗粒部分装在平面的中心,所述平均颗粒大小要大于待分配的散料尤其是含碳组分的散料的平均颗粒大小,并按这种方式形成一种主要是稳定的预定颗粒大小分布。按照本专利技术的另一个特征使散料尤其是散料的含碳组分通过一个装料装置基本为旋转对称地分配在平面上,其中通过直接分配而使材料预置在平面的中心,而这些材料要比对应于在移动床的中心和活化圆周部位的外边缘之间的其它位置的平均值少。按照本专利技术的一个附加特征,使目前与中心有一定间距的散料中的尤其是含碳组分中的粗颗粒成分布置在移动床上,从而使其随后自动地通过间接的分配,尤其是一种分离而装到平面的中心上。按照本专利技术方法的另外一种实施形式,使块状散料通过一个或多个固定的装料装置来装料。装料可以直接地或者间接地进行。直接装料按照定义是指那样的装料,即相关的散料在其装入时,尤其装入一个反应器或者一个容器罐里时被装载在一个平面的预定的部位上,尤其在一个平面的中心上。间接装料按照定义是指虽然通过直接装料使散料装入,但在这平面上的合成的分配则由其它的作用,尤其是由分离而确定。按这种方式就可能使散料在平面的一个规定部位上,尤其在平面的中心,尽管由于直接的装料使这部分空露出来,或者至少堆积不多,例如由于分离而间接地有目的地进行分配和装料。因而通过直接的和/或间接的装料可以调定在这平面上的颗粒大小分布,这种分布在方法继续进行时基本保持不变,也就是保持稳定。按照本专利技术的一个特征,伸展的平面是指一个透气的、尤其是真正透气的平面,其中过程气体有目的地穿过此平面。这样一种透气性是指一种相应的方法的主要特征,例如一座竖炉或熔化气化器的移动床的透气性。按本专利技术方法的一个主要任务是适当地调整气化器的床层,以便阻止在床层之上气体系统里数量、压力和分析的波动变化。由于一个熔化气化器除了用于生产生铁外也用于制造还原气体,不规则的气流对其作用方式有很大的损害。这种不规则性可能导致直到形成喷气流,这会使粉尘从设备里突然排出。这种断续的粉尘排出,例如由于突然放气而形成,它导致了随后的设备,尤其是还原高炉受到载荷。尤其对于在床层之下侧面供气的方法来说,反应床层的中心在装料时按照现有技术水平只是不充分地透气。本专利技术就采取了针对措施使过程大大改善。在一个熔化气化器里床层的构成与例如一个高炉的装料是有很大不同的,这是因为对于一个熔化气化器来说它一方面是指另外规格的尤其是另外外形尺寸的一种设备,而且另一方面这熔化气化器按另一种方法运行,其中应用了与高炉方法中不一样的添加剂。在优选的这样一种方法中,作为能量载体应用了含有碳的固体,尤其是煤炭以及含O2的气体。根据现有技术水平用一个或多个螺旋输送机将煤炭从煤包运出并在中央装料,其中煤炭就在一个狭窄的对中心的射束内穿过熔化气化器的气体腔室落到床层表面上。另外也可考虑使煤炭不是从中央而是通过多个分流分开地装在移动床上。如果煤炭从中央装入气化器,那么由于螺旋输送的特性煤炭就不落在床层表面的中央,而是由于螺旋倾斜的水平速度而稍微落在中央之外。由于煤炭趋向于逐点地装料以及由于煤炭的较细颗粒和团聚倾向因而在床层的中心装料位置上使透气性恶化了。因而产生了一个散料锥体,它有时以不同大小的体积突然滑到透气的圆周部位里。煤炭抵达较热的圆周区域并很迅速地脱气。结果是气量有波动变化使压力受到影响,而且分析有波动变化,因而对于后续的气体系统产生了其它负面的影响。另外,煤的这种滑落造成了圆周上不均匀和不对称的材料分布。因而就干扰了配料的连续不断的加热,从而造成在圆周上直接还原的铁(DRI)的加热不同,并因而不能产生的均匀的温度分布。其结果是使生铁和炉渣的质量产生波动。在圆周上炉渣成分的局部差别会干扰排出性能,而且由于装入料的混合使炉床里出现所想要的炉渣成分是很不够的。在对熔化气化器装载时常使煤炭呈点状装到炉床表面的中间部位上,这就使床表面的形成不可控制,而且根据分离特性的不同会使不同粒度大小的散料产生不利的分布。在这种装料时最好使较大颗粒向外运动。从下面流过炉床的气体因而倾向性地挤向气化器壁,而不可控制地分配在移动床横断面上。局部的高气流速度直至形成喷流,这就干扰了在气化器圆拱顶部的气体反应并加大了粉尘的排出。因而在气化器的中央有一个大的部位由少量气体流过。活化床的体积因此减小了,而且在中心或炉床里的死区则主要供给较细颗粒,因而进一步恶化了引流。本专利技术的目的是将煤不是装到气化器里的一个点上,而是将煤有目的地,鉴于其颗粒大小并同时尤其是旋转对称地分散到床表面上。还要注意到在床的中心比在圆周部位装有更大块状煤炭,因为这种方法的设计证明是特别有利的。按本专利技术的方法的另一个主要任务是本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在一个冶金技术装备里产生一个移动床的方法,优选是用于由含铁的装入料,尤其在一个熔化气化器里制造生铁或钢预制品,此时含有矿石的组分和含有碳的组分尤其是含有已经预还原的铁矿石,最好是海绵铁以及最好是块煤的块状散料就装在一个平面上,并使含矿石的散料组分与含有碳的散料组分最好均匀地完全混合,其特征在于,整个含有矿石的组分装在移动床的一个活化的圆周部位(边缘部位)上,在这部位处使含铁矿石的散料组分与含有碳的成分最好是均匀地进行混合。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:RW卡斯特纳R普姆K维德J乌尔姆H赫克曼
申请(专利权)人:沃斯特阿尔派因工业设备制造股份有限公司
类型:发明
国别省市:AT[奥地利]

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