專利名稱：利用含鐵廢物或殘渣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用含氧化物形態(tài)鐵和/或含金屬鐵和/或含碳廢物或殘渣的方法，特別是利用煉鋼工業(yè)的廢物或殘渣的方法，利用本發(fā)明的方法生產(chǎn)澆鑄的生鐵或鋼的初級產(chǎn)品，因此在直接還原區(qū)，鐵礦石被還原成海綿鐵，在熔化-氣化區(qū)海綿鐵與加入的含碳物料一起熔化，而含碳物料氣化成還原氣，然后該還原氣加入直接還原區(qū)，在此進行反應(yīng)，并作為高爐氣排出。
上述的方法是由AT-B-376241描述的。在上述方法中，來自直接還原區(qū)的還原氣和高爐氣的固體顆粒在旋風(fēng)分離器中進行分離，分離出的固體與粘合劑如氧化鐵粉塵混合，團塊，并全部加入熔化-氣化區(qū)，來自鼓風(fēng)爐氣凈化裝置的氧化鐵粉塵，在鼓風(fēng)爐氣凈化裝置中所得到的這些固體，也可以利用。
但是，在這種情況下的缺點是，由于引入了氧化鐵的結(jié)果，在熔化-氣化器中，為了還原氧化鐵，必須進行還原工作，因此熔化過程所要求的能量從上述過程中損失了。
從DE-A-4123626已知，團塊的冶金殘渣的氧化物和金屬殘渣之間沒有差別，即將粘合劑、成渣熔劑和還原劑及團塊的冶金殘渣，加入熔化設(shè)備的上部的爐料區(qū)，因而在熔化設(shè)備的上述爐料區(qū)對團塊物進行初步加熱和干燥。爐料按逆流原理通過熔化設(shè)備，由此，首先到達設(shè)置在熔化設(shè)備內(nèi)的還原區(qū)，然后在熔化設(shè)備的下部區(qū)域熔化。
上述的已知方法是強化了能量的利用，就金屬廢物或殘渣來說，也必須通過熔化設(shè)備的還原區(qū)。
已知，鋼鐵工業(yè)的?；蹓m、漿料和軋屑在工廠的自還原爐中還原，而所得到的產(chǎn)物加入鼓風(fēng)爐，一方面，為處理廢物，上述的方法要求更多的費用。而另一方面，上述的方法不允許鋼鐵工業(yè)的全部廢物進行循環(huán)。
本發(fā)明的目的是提供能夠完全利用所有含鐵廢物或殘渣，特別是冶金工業(yè)的含鐵廢物或殘渣，因而就避免了掩埋殘渣的產(chǎn)生。具體地講，該方法能以節(jié)能的方法實現(xiàn)，即在每種情況下，廢物或殘渣都以循環(huán)中最佳的方式進行處理，這取決于它們的組成。
為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，廢物或殘渣按它們的化學(xué)組成分成三組收集，第一組含的主要物質(zhì)是氧化物形態(tài)的鐵，第二組含的主要物質(zhì)是金屬態(tài)鐵，第三組含的主要物質(zhì)是含碳的物質(zhì)，并且第一組是加入直接還原區(qū)，第二和第三組是直接加入熔化-氧化區(qū)。
按照本發(fā)明，主要是氧化物物質(zhì)的第一組和主要是金屬物質(zhì)的第二組在加入前要進行不同的預(yù)處理優(yōu)選，主要是氧化物物質(zhì)都以礦石的粉末和/或粉末狀的礦石小丸存在，在加入直接還原區(qū)前，先進行團塊，氧化物物質(zhì)與礦石小丸和/或塊狀的礦石一起有利地制成團塊，然后將得到的粗的殘渣與熔劑一起加入直接還原區(qū)。
有利地是，將洗滌還原氣和高爐氣時得到主要是含金屬顆粒的漿液脫水、?；缓蟾稍铮賹⒃摿町a(chǎn)物加入熔化-氣化區(qū)。
切屑、小段和可能是粗段都可以與粒狀產(chǎn)物有利地摻合。
用粘合劑與之混合進行造粒是有利的，燒過的石灰作用粘合劑進行混合是有利的。
本發(fā)明按附圖
中所示的實施方案在下面進行更詳細的解釋，附圖是圖解式說明實施發(fā)明方法的一個車間。
根據(jù)附圖，含氧化鐵的塊狀爐料4例如礦石，可以與未燃燒的熔劑5一起，從上面經(jīng)加料管3加入標記為高爐1的直接還原裝置，即加入它的直接還原區(qū)。高爐1與熔化設(shè)備-氣化器6連接，其中，從碳源和含氧氣體產(chǎn)生的還原氣，這種還原氣經(jīng)加料管7加入高爐1，設(shè)計成洗滌器的氣體凈化和氣體冷卻裝置8，設(shè)置在加料管7上。
熔化設(shè)備-氣化器6有塊狀的固體碳源加料管9，任選地幾根加料管10、11用于加入含氧氣體，和室溫下為液態(tài)或氣態(tài)的碳源例如烴類，和燃燒的熔劑加料管12、13。在熔化設(shè)備-氣化器6中，收集在熔化-氣化區(qū)15下面的是生鐵16和熔融渣17，它們各自經(jīng)自己的放液孔18、19排出。
在高爐1的直接還原區(qū)2中，塊狀爐料還原成海綿鐵，例如用排料螺桿經(jīng)一根或幾根管20，例如用排料螺桿輸送到熔化設(shè)備-氣化器6。連接到高爐上部的是排放管21，排出的直接還原區(qū)2產(chǎn)生的高爐氣。上排料螺桿經(jīng)一根或幾根管20，輸送到熔化設(shè)備-氣化器6。連接到高爐上部的是排放管21，排出在直接還原區(qū)2產(chǎn)生的高爐氣。上述的高爐氣加入標記為洗滌器體凈化裝置23，經(jīng)排氣管24，以便進一步利用。
按照本發(fā)明，在氣化和熔化過程中與在還原過程中所產(chǎn)生的廢物、冶金廢物及殘渣，都循環(huán)到生產(chǎn)鐵的過程中那些都是還原氣和高爐氣在洗滌器8和23中產(chǎn)生的初步物質(zhì)，即主要含金屬顆粒的漿料25。在洗滌器8和23中產(chǎn)生的殘渣溶液輸送到增稠器26中，在此增濃，增濃的殘渣在造粒裝置27中加工成粒狀產(chǎn)品。利用適宜的粘合劑，被證明是特別適宜的灼燒的石灰進行粒狀產(chǎn)品的團聚。將上述的粒狀產(chǎn)品輸送到煤干燥裝置28，與輸送到熔化設(shè)備-氣化器6的碳源29一起干燥。因而粒狀產(chǎn)品與干燥的碳源29經(jīng)管9加入熔化設(shè)備-氣化器6。
通到加料管9的是另一加料管30，利用它加入切屑31，小段和可能的粗段32，而其它的熔劑可加入熔化設(shè)備-氣化器6。
此外，煤過濾器粉塵34和冶金廠的中心工廠的澄清車間的礦渣35及可能的鐵粉塵36都可以引入造粒裝置27，加工成粒狀產(chǎn)品后，加入熔化設(shè)備-氣化器6。
通到礦石加料管3的是另一加料管37，利用它在團塊裝置39中處理使成塊狀的氧化物粉塵38可加入直接還原高爐1。氧化物粉塵的意思是特別細的殘渣和工廠的粉塵和過濾器粉塵及礦石和小丸的粉塵。粗殘渣40也經(jīng)加料管3加入。
從附圖的上述描述可以看出，本發(fā)明盡可能利用冶金廠產(chǎn)生的所有含鐵廢物，從而在環(huán)境中以氧化物或金屬存在的鐵都可以有利而經(jīng)濟地循環(huán)到過程中去，以最佳方式利用廢物和付產(chǎn)品的有利而經(jīng)濟地循環(huán)到過程中去，以最佳方式利用廢物和付產(chǎn)品的物料和能量。這也可以應(yīng)用于冶金廠所產(chǎn)生的煤塵，也可以以本發(fā)明的最佳方式利用。
權(quán)利要求
1.一種利用含氧化形態(tài)鐵和/或金屬鐵和/或含碳，特別是來自煉鋼工業(yè)的廢物或殘渣(38、25、34)的方法，利用該方法生產(chǎn)熔化的生鐵(16)或鋼的初級產(chǎn)品，因而鐵礦石(4)在直接還原區(qū)(2)還原成海綿鐵，該海綿鐵在熔化氣化區(qū)(15)與加入的含碳物料(29)一起熔化，而含碳物料(29)氣化成還原氣，且該還原氣加入直接還原區(qū)(2)，在此進行反應(yīng)，并作為高爐氣排出，其特征是根據(jù)廢物或殘渣(38、25、34)的化學(xué)組成，分三類進行收集，即第一類含主要的物質(zhì)是鐵的氧化物形態(tài)(38)第二類的主要物質(zhì)含鐵的金屬形態(tài)(25)和第三類主要是含碳物質(zhì)(34)，和第一類是加入直接還原區(qū)(2)和第二類及第三類是直接加入熔化-氣化區(qū)(15)。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征是主要的氧化物物質(zhì)(38)是以礦石的細粉末和/或粉塵狀的礦石小丸的細粉末存在，并在加入直接還原區(qū)前，進行團塊。
3.按權(quán)利要求2的方法，其特征是氧化物物質(zhì)與礦石小丸(4)和/或塊狀礦石和得到的粗殘渣(40)生成的團塊物與熔劑一起加入直接直還原區(qū)(2)。
4.按權(quán)利要求1-3的方法，其特征是在還原氣和/或高爐氣洗滌期間得到的主要含金屬顆粒的漿料(25)脫水、?；缓蟾稍?，于是該粒狀產(chǎn)品加入熔化-氣化區(qū)(16)。
5.按權(quán)利要求4的方法，其特征是切屑(31)、小段和可能地粗段(32)與粒狀產(chǎn)品摻合。
6.按權(quán)利要求4或5的方法，其特征是用粘合劑的摻合物進行?；?。
7.按權(quán)利要求6的方法，其特征是灼燒石灰與粘合劑摻合。
8.按權(quán)利要求4-8的方法，其特征是粒狀產(chǎn)品的干燥是在煤干燥裝置(28)中進行。
全文摘要
利用含鐵廢物或殘渣的方法，用該方法生產(chǎn)融熔生鐵(16)或鋼的初級產(chǎn)品。鐵礦石在間接還原區(qū)(2)還原成海綿鐵，海綿鐵在熔化—氣化區(qū)(15)與加入的含碳物質(zhì)(29)一起熔化，含碳物質(zhì)氣化成還原氣，然后導(dǎo)入直接還原區(qū)(2)進行反應(yīng)，并作為爐頂排出。為能完全利用和節(jié)能，廢物或殘渣按化學(xué)組成分成三組，第一組主要含氧化態(tài)的鐵物質(zhì)(38)，第二組主要金屬態(tài)鐵(34)，第三組主要是含碳物質(zhì)(34)。第一組加入直接還原區(qū)(2)，第二組和三組直接加入熔化—氣化區(qū)(15)。
文檔編號C21B13/14GK1101077SQ94104169
公開日1995年4月5日 申請日期1994年5月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月7日
發(fā)明者L·W·凱普林格, G·施雷, G·特思莫 申請人:奧地利鋼鐵聯(lián)合企業(yè)阿爾帕工業(yè)設(shè)備制造公司