本发明专利技术涉及一种生成至少部分还原的金属矿石和/或金属（例如细颗粒状的金属矿石或金属、细颗粒状的、直接还原的铁）的方法以及用于实施所述方法的装置。在此通过在一个或多个还原单元（2、3）中借助还原气体（17）通过还原细颗粒状的氧化的金属载体来生成至少部分还原的金属矿石或金属，其中所述至少部分还原的材料从还原单元（2、3）转送到收集容器（5）中。在此，气体、所谓的排出气体（6）进入到收集容器（5）中并又这样从收集容器（5）导出，使得从收集容器（5）中导出的气体（6）借助驱动流体（9）吸出。用于实施该方法的装置包括：一个或多个还原单元（2、3），其中至少从一个还原单元（2、3）引出排气管路（10、11）用于输出耗用的还原气体（17）；收集容器（5），用于容纳在还原单元（2、3）中生成的、至少部分还原的金属矿石或金属；管路，用于导出从收集容器（5）中待导出的气体（6）。此外，该装置具有驱动流体管路（24），它与用于导出待导出的气体（6）的管路在喷射器（8）中这样汇合，使得待从收集容器（5）中导出的气体（6）通过驱动流体（9）吸出。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在一个或多个还原単元中借助还原气体通过还原细颗粒状的氧化的金属载体来生成至少部分还原的金属矿石和/或金属的方法，尤其是生成细颗粒状的金属矿石和/或金属，尤其是生成细颗粒状的、直接还原的铁或铁矿石，其中金属矿石或金属既可作为中间产品也可作为最终产品存在。在此，该至少部分还原的金属矿石和/或金属从所述至少ー个还原单元转送到收集容器中，并在此从收集容器中导出已进入到收集容器中的气体(所谓的排出气体)。本专利技术还涉及ー种用于实施按本专利技术的方法的装置，用于生成至少部分还原的金属矿石和/或金属。
技术介绍
借助还原气体来还原金属矿石或铁矿石，其基础通常是，细颗粒状的铁矿石(例如粒度为0. 005至12_)在涡流层中还原。该涡流层通过以下方式获得，即还原气体吹入涡流层反应器或多个涡流层反应器的级联(所谓的涡流层-还原装置)中。在此，例如细颗粒状的铁矿石通过反应气体流保持在悬浮中，并被它还原。该还原气体在此过程中氧化。因此在所谓的FINEX -方法或所谓的FINMET -方法中，细颗粒状的金属或铁矿石在逆流中通过多个涡流反应器的级联引导至还原气体流。在该还原过程中停留一段时间之后，这样还原的材料例如称为直接还原铁或简称为DRI (Direct Reduced Iron),从润流层反应器中取出，或在级联中在细颗粒状的金属矿石的流动方向上看从最后一个涡流层反应器中取出。该直接还原的金属或铁通常具有约50至95%的还原率，并同样像所用的铁矿石一祥是细颗粒状的。为了实现完整的还原，并为了生成生鉄，该直接还原的铁DRI在压实步骤(在该步骤中获得所谓的热压铁)之后传输到装料和/或还原装置中。该装料装置能够可选地同样被还原气体穿流。材料然后从该处传导至熔融単元(例如熔融气化器)中。在最后ー个涡流层反应器和压实机之间通常设置有收集容器作为缓冲存储器，用于把直接还原的细颗粒状的铁传输到接在后面的设备部件(例如压实机、装料装置、还原装置、熔融単元等)。该收集容器也称为DRI直接还原铁粉筒或简称为DFB，并通常设置在用于压实的装置上方。为了使直接还原的细颗粒状的铁料DRI从涡流层反应器或在级联中从最后一个涡流层反应器输送到收集容器中，应用了还原气体的一部分，这部分气体后面在可能与惰性气体(例如氮气)混合之后称为排出气体(Vent-Gas)。该气体必须从收集容器导出。为此，应用了依赖该方法的系统，例如所谓的HCI排出气体系统或HBI排放气体系统。在导出过程中，通常热的且被金属微粒污染的排出气体在此系统中例如进行清洁。为此，例如在所谓的HCI排出气体系统中从收集容器导出的气体通过干式除尘装置(例如借助气旋的过滤装置和/或热气过滤器)以及传导通过湿式除尘装置(例如湿式洗涤器和/或文丘里除尘器)。运行和/或气体清洁所需的抽吸压力在此通常由压缩机(例如两个所谓的排出气体压缩机)产生。使用压缩机当然具有缺点，即会产生很高的投资和运行成本。此外，压缩机系统不是免维护的。例如从收集容器中吸出的气体是热和受污染的，总是会在压缩机中产生故障，这例如会使用于生成细颗粒状的、直接还原的铁的设备的运行中断。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是，说明ー种方法和ー种装置，用于生成至少部分还原的金属矿石和/或金属，尤其是生成细颗粒状的、直接还原的铁或铁矿石，其保养成本更低，且投资和能量成本也更低，并且可实现尽可能无故障的运行。此目的通过前述类型的方法得以实现，其中待从收集容器中导出的气体(尤其是所谓的排出气体)借助驱动流体吸出。按本专利技术建议的解决方案的主要构思在于，无需使用复杂且昂贵的压缩机系统，以简单的方式把待从收集容器中导出的气体(所谓的排出气体)导出。在此，例如利用驱动流体(例如在生成至少部分还原的金属矿石或细颗粒状的、直接还原的铁时已使用的过程 气体)的压カ能量，以便产生抽吸压力，为吸出待导出的气体需要该抽吸压力。因此，例如与应用压缩机来从收集容器中导出气体相比，实现了明显更低的运行成本和投资成本。在压缩机中还可省略必要的保养。有利的是，待导出的气体借助抽吸单元吸出，该抽吸単元借助驱动流体来运行，并由它利用通过提高该驱动流体的速度而产生的负压。例如可使用喷射泵、所谓的文丘里管和/或类似的単元作为这种抽吸单元，其中利用以下事实，即通过提高驱动流体的速度来产生负压，并因此实现抽吸效应。以这种简单的方式通过驱动流体来实现抽吸単元的泵压效果，该驱动流体通过驱动流体接ロ在压カ下传输。在此，该压力通常高于抽吸压力，该抽吸压カ用于抽吸待导出的气体或所谓的排出气体。喷射泵(其经常也称为喷射器或喷出器)或文丘里管(该文丘里管由壁板光滑的管段构成，其横截面例如通过两个相对而置的锥体而变窄)例如通过推动介质(例如驱动流体)以尽可能高的速度从驱动喷嘴或接ロ在例如横截面的变窄部位上被驱动。因此，在所谓的混合腔或混合区域中产生了动态的压カ降。在此混合腔或混合区域中，驱动流体9碰到所谓的抽吸介质，该抽吸介质应该被加速或运送。通过驱动流体9和抽吸介质之间的不同速度或压力，会出现脉冲传递，从而使抽吸介质加速并进ー步抽吸。为产生抽吸压力，尤其与压缩机相比，应用抽吸単元(例如喷射泵、文丘里管等)的优点是，这种抽吸单元具有较少的购置和能量费用，并具有更小的空间需求。此外，抽吸单元比压缩机更结实，且明显维护更少。因此在按本专利技术的方法中，尤其通过使用抽吸单元，可省略待导出的气体的冷却和湿式清洁，因为该抽吸単元例如也可借助热和/或只是预清洁的气体来运行，因此与压缩机的应用相比还可节省额外的投资和运行费用。还被证明适宜的是,驱动流体包括由排气、顶气和/或过量气体构成的集合中的至少ー个流体。在此，要么使用顶气、排气、过量气体作为驱动流体，要么使用由这些气体中的至少两个构成的混合物作为驱动流体。利用的、来自高炉或还原井筒的还原气体在此称为顶气。排气(OfT-Gas)通常理解为利用的、来自ー个或多个涡流层反应器中的还原气体。过量气体例如指来自熔融単元(例如熔融气化器)的、对于调节所需的调节气体。这些气体的压力水平典型地具有平均0. 5至5bar的超压。因为此压力通常必须调低，所以使用这些气体作为驱动流体是有利的。因为在这些气体中存在的压カ能量能以简单的方式用于产生抽吸压力，因此与压缩机相比产生的运行和投资费用更低。按本专利技术的方法的适宜的改进方案规定，待导出的气体的气流的压カ在抽吸单元的上游被测量装置检测，并传输给调节装置。然后，借助于控制规则并在考虑额定值的情况下，由该调节装置确定调整量，随后借助调节装置这样来改变进入抽吸单元中的驱动流体的流动速率，使得气流的压力尽可能相当于所述额定值。从收集容器中导出的气体(例如排出气体)的压カ以这种简单的方式在抽吸单元的上游调整或保持恒定。因此，实现抽吸单元的最佳工作方式，以便可靠且可靠地吸出待导出的气体。该提出的目的的解决方案还可通过ー种装置来实现，该装置用于生成至少部分还原的金属矿石和/或金属，尤其是生成细颗粒状的、直接还原的铁矿石和/或鉄，按本专利技术的方法通过该装置来实施。在此，该装置包括至少ー个或多个还原単元，其中至少从ー个还原单元引出排气管路或用于所谓排气的管路，用于输出耗用的还原气体；收集容器，用于容纳在还原单元中生成的、至少部分还原的金属矿本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：T埃德，F豪曾伯格，R米尔纳，JL申克，
申请(专利权)人：西门子VAI金属科技有限责任公司，
类型：
国别省市：
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