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由细粒的化物载体制得的膨润土粘结的压坯

申请号 CN201180020168.3 申请日 2011-03-21 公开(公告)号 CN102918169A 公开(公告)日 2013-02-06
申请人 西门子VAI金属科技有限责任公司; 发明人 C·贝姆; H·赫克曼;
摘要 本 发明 涉及一种由细粒的 氧 化物 铁 载体制备含铁氧化物的压坯的方法,该方法通过制备包括细粒的氧化物铁载体、作为粘结剂的 膨润土 、和 水 的混合物,压制所述混合物,并使压制时获得的压坯坯料硬化实现,以及由该方法制得的压坯和该压坯作为 块 状铁载体的用途。根据本发明,将混合物在其组分合并后经历至少3分钟,最多30分钟的揉捏过程,随后进行压制。该压坯的生产无需熟化处理。
权利要求

1.由细粒的化物载体制备含铁氧化物的压坯的方法,该方法通过制备包括细粒的氧化物铁载体、作为粘结剂的膨润土的混合物,压制所述混合物,并使压制时获得的压坯坯料硬化实现,其特征在于,将混合物在其组分合并后经历至少3分钟,优选至少5分钟,最多30分钟,优选最多20分钟,特别优选最多15分钟的揉捏过程,随后进行压制。
2.如权利要求1的方法,其特征在于所述混合物包含3-12重量%的膨润土,以细粒的氧化物铁载体的量为基础
3.如权利要求1或2的方法,其特征在于,所述混合物还包含含铁冶金残留材料,优选为下述组中的至少一种成员:
-金属化Fe细粉,
-氧化铁皮
-冶金粉尘
-冶金泥浆
-来自于炼工艺的材料,该炼钢工艺中利用了通过使用根据本发明制备的压坯而获得的海绵铁和/或生铁
4.如权利要求1-3中任意一项的方法,其特征在于,所述混合物还含有细颗粒的赤铁矿和/或褐铁矿材料。
5.如权利要求1-4中任意一项的方法,其特征在于,所述混合物还含有在设备的炉顶气体、还原气体或发生炉气体除尘过程中形成的细颗粒材料,所述设备用于借助还原气体还原氧化物铁载体。
6.如权利要求1-5中任意一项的方法,其特征在于,在揉捏过程中加热所述混合物。
7.能通过如权利要求1-6任意一项的方法获得的压坯。
8.如权利要求7的压坯作为状氧化物铁载体用于制备海绵铁或液态生铁的用途。

说明书全文

由细粒的化物载体制得的膨润土粘结的压坯

技术领域

[0001] 本发明涉及一种由细粒的氧化物(oxidisch)铁载体制备含有铁氧化物的压坯的方法,该方法是通过制备包含细粒的氧化物铁载体、作为粘结剂的膨润土、和的混合物,压制所述混合物,并使压制时获得的压坯坯料硬化实施,以及涉及该方法制得的压坯和该压坯作为状铁载体的用途。

背景技术

[0002] 在许多制备海绵铁的工艺中,其中使用具有固定床的直接还原竖炉(Direktreduktionsschacht),例如根据MIDREX 或HYL 工艺,或者在生产液态生铁的熔融还原工艺中,其中在竖炉中发生还原,例如在COREX 工艺中,块状氧化物铁载体例如块状矿石或球团被用作起始材料。由于运输和处理,块状氧化物铁载体受到磨损或可能破碎。这种降解的产品太细而不能用于具有固定床的直接还原竖炉,因为它们整体降低了固定床的透气性,并增加了还原气体分布不均或由于与之相关的某些区域不完全还原产生通道(Channelling)的险。因此在加入到具有固体床的直接还原竖炉之前,必须通过筛选(Absiebung)和/或筛分(Sichtung)将因这种降解产生的氧化物铁载体细粒(Unterkorn)从块状氧化物铁载体中分离,例如通过在粒度6.3mm情况下进行筛选和在粒度<200μm情况下进行筛分。
[0003] 术语细粒是指粒度小于10mm,优选小于6.3mm,特别优选小于5mm的颗粒。这些数值表示用于筛选的筛网的网孔宽度,细粒经网孔落下。
[0004] 细粒的粒度被称为细粒的。
[0005] 为了能够使用细粒,必须将其转变为块状形式,这就是进行聚结。
[0006] 如果在附近存在烧结或造球团设备,则可利用该装置将细粒聚结。经常在组合设备中也存在用于将细粒压块的冷压块设备。
[0007] 在一些情况下,块状氧化物的细粒也通过运回被返回至矿石供货商。
[0008] 用于将细颗粒材料转化成块状形式的聚结方法例如造球团或烧结仅能以大规模的方式经济地运行。因此,并不经常实施聚结,块状氧化物铁载体降解产生的细粒被积存而不利用。

发明内容

[0009] 技术目的
[0010] 本发明的目的是提供一种将细粒转化为块状形式的方法,其将细粒开发以经济地用于制备海绵铁或液态生铁。
[0011] 技术方案
[0012] 该目的通过由细粒的氧化物铁载体制备含铁氧化物的压坯(Pressling)的方法实现,该方法是通过制备包含细粒的氧化物铁载体、作为粘结剂的膨润土、和水的混合物,压制所述混合物,并使压制时获得的压坯坯料(Grünpresslinge)硬化成为压坯实现,其特征在于将混合物在其组分合并后经历至少3分钟,优选至少5分钟,最多30分钟,优选最多20分钟,特别优选最多15分钟的揉捏过程(Knetvorgang),随后进行压制。
[0013] 该压坯为通过压制从细颗粒材料制得的聚结体。压坯形式的示例为压块、片体和板或挤出线体 或由板或挤出线体小心分解(Desagglomeration)得到的块状片段
[0014] 与造球团相比,由细粒的氧化物铁载体制备压坯的优点是制备压坯,例如压块,可以针对所用原料质量和数量的波动更灵活地做出反应,并且可以无需通过细磨准备所用原料以及烧制球团坯料。压坯的制备,例如压块,因此原则上更适合于加工以高达100000t/a量产生的细粒。
[0015] 膨润土用作粘结剂。在此,膨润土理解为这样一种材料,其为各种粘土矿物质的混合物,并含有绿土型(smektititsch)层状酸盐,优选蒙脱石作为主成分。绿土型层状硅酸盐,优选蒙脱石的量按重量百分比至少为60%,优选至少70%。其中膨润土可为自然存在的岩石或通过加入添加剂或实施方法步骤制得的自然存在岩石的衍生物
[0016] 术语细粒的氧化物铁载体还意指例如在将块状氧化物铁载体装料时产生的粉尘。
[0017] 混合物优选包括3-12重量%的膨润土,以细粒的氧化物铁载体的量为基础,优选6-10重量%。膨润土量少时,不能够确保充分的粘结剂效果。膨润土量更多时,额外的膨润土消耗对其作为压坯中的粘结剂的效果不能提供任何明显的增益。此外,由于更高的膨润土含量增加了炉渣的形成,压坯在厂的进一步加工更为困难。另外,更高的膨润土含量代表了压坯运输过程中不必要的压载。
[0018] 混合物的组分可在一个或多个步骤中合并。例如,在添加水以调整面团状(teigig)稠度之前,混合物的固体组分才可合并及预混合。然后对所有组分的面团状混合物经历揉捏过程。
[0019] 但是,混合物的固体和液体组分也可全部在一个步骤中合并。
[0020] 揉捏过程持续至少3分钟,优选至少5分钟,最多30分钟,优选最多20分钟,特别优选最多15分钟,其中在每一情况下包括端值。当持续时间小于3分钟时,获得的压坯坯料和压坯的性能是不够的。当持续时间高于30分钟时,压坯坯料和压坯的性能没有明显的改变,但是随着揉捏过程时间的增加,与熟化处理相比时间增益下降。
[0021] 本发明的有益效果
[0022] 当使用膨润土作为粘结剂时,通常使含有膨润土和水的混合物,特别是膨润土,在静置时溶胀几小时-也称为熟化的过程-,以使膨润土粘结剂的粘结能得到发挥。熟化持续时间被称为熟化时间。
[0023] 通过根据本发明对合并其组分后的混合物经历的揉捏过程,可以放弃耗时的熟化而对压坯的性能没有明显的损害或者甚至得到改进。对于给定的处理量,这可减少该处理步骤所需的存储空间(贮存或堆垛的体积),或在给定的存储大小下可实现更高的处理量。此外,混合物-和由此得到的最终产品压坯的结构-是均匀的,从而可以减少为获得一定压坯质量所需的粘结剂量。
[0024] 表1示出了用于制备压坯的试验中关于试验活动范围内压坯的跌落强度(Sturzfestigkeit,SF)和点压强度(PDF)的评估结果。其中,通过按照本发明的具有揉捏过程的方法,或按照具有熟化的现有技术制备压坯。所述压坯为压块。
[0025] 在分别相同的原料并在其他方面相同的条件下,根据本发明制得的压坯坯料和压坯,和由熟化制得的压坯坯料和压坯的跌落强度对于压坯坯料和经空气干燥及热干燥的压坯来说都为同一量级。
[0026] 与由熟化制得的压坯坯料和压坯相比,在分别相同的原料并在其他方面相同的条件下,根据本发明方法制得的压坯和压坯坯料显示出了点压强度的升高,特别是在通过热干燥制备压坯的情况下。
[0027] 压坯有关点压强度的行为在热干燥后被认为是指示了压坯加入还原区后的行为。特别是由于它们的点压强度性能,根据本发明制得的压坯与熟化制得的压坯相比更适合用于工业还原工艺。
[0028] 来自于巴西米纳斯吉拉斯州的Fabrica矿的烧结进料(FERTECO)作为细粒的氧化物铁载体用于表1所示的所有试验。用于生产压坯的粒度为0-8mm,且d50为0.75mm,d95为3.15mm。为了调整恒定的试验条件,试验之前,该烧结进料被热干燥至水份含量<1%。
[0029] 使用下述商用膨润土:
[0030] IK=IKO Bond D (来自IKO 公司的活化的膨润土,含有大约90%的蒙脱石)
[0031] VO=VOCLAY (来自Süd-Chemie公司的天然钠膨润土,含有大约70-80%的蒙脱石)
[0032] TI=TIXOTON (来自Süd-Chemie公司的活化的钙膨润土,含有大约70%的蒙脱石)
[0033] CA=CALCIGEL (来自Süd-Chemie公司的天然钙膨润土)
[0034] 混合物在来自 公司的FM130D型批次式混合机(Chargenmischer)中制得。
[0035] 公司的用于揉捏过程的揉捏装置由直立的圆柱形容器构成,具有揉捏臂的中心旋转的轴穿过该圆柱形容器。
[0036] 为了在揉捏过程期间向混合物中供给热量而对揉捏装置任选地实施的加热通过外壳进行,为此提供6-8bar的饱和蒸汽
[0037] 通过来自 公司的52/10型试验辊压机来制备压坯坯料。被选择用于压坯3
坯料的枕头形规格具有20cm 的标称体积。待压制的材料通过重力进料器分配。由试验辊压机制得由多个压坯坯料组成的复合体。该复合体中在复合体的边缘区域和中心区域存在压坯坯料。
[0038] 为了获得单个压坯坯料或单个压坯以便用于测定跌落强度和点压强度,该复合体沿着单个压坯坯料之间的分离缝隙破开。通常在从试验辊压机取出的过程中,将复合体破开成单个压坯坯料。
[0039] 在根据表1制备压坯时,首先是膨润土(Bent)和随后是水(W)被加入至细粒的氧化物铁载体,在每种情况下混合时间为2分钟。用于膨润土和水的百分比数值为重量百分比;重量百分比是基于各自试验中使用的细粒氧化物铁载体的量。
[0040] 混合处理之后,混合物在揉捏装置中进行揉捏,以制备根据本发明的压坯。在此过程中,该揉捏装置任选地被加热,具体为通过外壳的间接加热。以这种方式获得的结果在表1中通过在处理栏中记为揉捏+H而表示,H代表加热。在处理栏中记为揉捏-H表示揉捏装置未被加热。
[0041] 为了在熟化下制备压坯,混合物在混合处理后静置在熟化容器中。
[0042] 在揉捏装置中揉捏过程后,或在熟化容器中熟化后,混合物作为待压制材料,在试验辊压机中实施压制,从而制得压坯坯料。
[0043] 由此获得的压坯坯料仍然是软的,这由技术术语“坯料(grün)”表示,将其进行硬化,从而获得最终压坯。该硬化例如可通过在空气中存放而至少部分干燥和/或热处理实施。
[0044] 压制之后,立即分别检测单个压坯坯料(技术术语为坯料)的跌落强度(SF)和点压强度(PDF)。这些检测的结果在SF坯料和PDF坯料栏中示出。跌落强度和点压强度的测量分别在空气中硬化1h和在空气中硬化24h或72h后重复进行。这些检测的结果在“SF * *n.24h(72h)”和“PDF n.24h(72h)”栏中示出。
[0045] 在各自试验中获得的压坯坯料部分量在290℃下干燥30min,并在空气中冷却后同样检测跌落强度和点压强度。这些检测的结果在“SF干燥”和“PDF干燥”栏中示出。
[0046] 在用于确定跌落强度的跌落试验(按照ASTM D440)中,重4kg的压坯坯料的试样或通过空气中干燥或热干燥而硬化的压坯的试样从2m高的位置经下落管落至收集容器4次,收集容器的底部制成实心钢板的形式。下落管具有200mm的直径,收集容器具有260mm的直径。钢板的厚度为12mm。在第二和第四次落下后通过筛分分析评估跌落试验。表1中的数值分别表示四次下落后粒度级分>20mm的比例。
[0047] 为了测定点压强度,使用来自ERICHSEN公司的469型测试机。在该测试方法中,单个压坯坯料或者通过空气中干燥或热干燥而硬化的压坯夹持在两个夹持器之间,其中下面的夹持器与力传感器耦合,上面的夹持器通过蜗杆传动连续调节,以施加逐渐增加的压力载荷。下面的夹持器由直径80mm的圆盘形成,上面的由直径10mm的水平圆钢形成。上面的夹持器前进的速度为8mm/min。点压强度记录为坯料或硬化压坯破碎前的最大载荷记录,表1中的录入值表示以顿为单位由于点压载荷而破碎时的平均点压强度。分别检测了试验辊压机中获得的复合体中心区域的六个压坯坯料或压坯以及边缘区域的六个压坯坯料或压坯。由这些检测获得的数据计算得到平均值,其中最小和最大值均不考虑。平均值在表1中指出。
[0048] 表1
[0049]

具体实施方式

[0050] 本发明还提供了一种通过根据本发明方法获得的压坯,以及根据本发明方法获得的压坯作为块状氧化物铁载体用于制备海绵体或液体生铁的应用。海绵铁例如可在还原竖炉、旋转炉或旋转管中制备,在这种情况下海绵铁可成为用于在熔融还原工艺中借助于熔融气化炉生产液态生铁的中间产品。其也可以是熔融还原-直接还原联合设备或直接还原-气化联合设备。
[0051] 对于这种应用,压坯以与其他类型的块状氧化物铁载体相同的方式使用。
[0052] 根据本发明方法的优选实施方式,混合物也包括含铁的冶金残留材料,例如金属化Fe细粉,氧化铁皮例如轧制氧化铁皮,冶金粉尘例如高炉粉尘或转炉粉尘或BOF喷出物或金属渣细粉尘或EAF喷出物或EAF粉尘,冶金泥浆例如高炉泥浆或BOF泥浆或热轧厂泥浆,小型铁材,铁屑。
[0053] 这些来自于除尘装置或洗涤器的材料在根据本发明用于压坯制备之前,其任选地实施准备步骤以进行铁富集。
[0054] 混合物优选包括下述组中的至少一种成员:
[0055] -金属化Fe细粉,
[0056] -氧化铁皮
[0057] -冶金粉尘
[0058] -冶金泥浆
[0059] -来自于炼钢工艺的材料,该炼钢工艺中利用了通过使用根据本发明制备的压坯而获得的海绵铁和/或生铁。
[0060] 其中也包括,使用例如从海绵铁筛分出的细粒材料。
[0061] 例如,其中也包括在用于生产海绵铁和/或生铁的设备,例如直接还原竖炉或熔融气化炉,例如由于维护原因而实施的关停过程中产生的材料,在筛分后使用。术语金属化Fe细粉用于表示细颗粒的金属化铁(Fe)载体,其中细颗粒表示颗粒直径最高为6mm。含铁冶金残留材料优选铁和的总含量高于50重量%。然而从铁和碳的何种总含量起在本发明的方法中的使用在经济上是有意义的,则取决于含铁冶金残留材料的生成量和这些含铁冶金残留材料的废弃处理成本。优选使用来自于炼钢工艺的材料,该炼钢工艺中利用了通过使用根据本发明制备的压坯而获得的海绵铁和/或生铁。以这种方式,这些冶金残留材料可返回至导致其生成的工艺中。这种返回是有效益的,因为冶金残留材料,例如金属化Fe细粉,氧化铁皮,冶金粉尘,冶金泥浆,含有高比例的铁和/或碳,并且这种回收材料无需昂贵的废弃处理。在还原工艺中,冶金残留材料中含有的铁导致铁矿石的节省,碳导致还原剂的节省。
[0062] 某些冶金残留材料,特别是氧化铁皮、小型铁材、铁屑,由于它们的颗粒形状或它们的机械性能,通过机械内部摩擦力而提高用于破坏压坯所施加的力,在压坯中起到结构增强组分的作用。所需的力越大,压坯的强度越大。结构增强效果通过压坯强度的提高而表现出来。强度通常按冷强度(表示室温下的强度)和热强度(表示在分别设定的试验条件定义的高于室温的温度下的强度)不同地看待。除了通过含铁冶金残留材料改进压坯的冷强度之外,压坯的热强度,特别是在还原过程中所存在的条件下,也可以通过含铁冶金残留材料改进。在许多冶金残留材料中含有的碳可以,例如当加热压坯时,在压坯的内部促使还原反应发生,这反过来导致压坯热强度的增强。
[0063] 当同时使用细粒氧化物铁载体和冶金残留材料制备压坯时,压坯由此获得附加的强度。因此可以节省粘结剂,其出现在压坯中确实用于赋予强度,并因此限制了压坯中惰性物质或炉渣形成剂的引入。
[0064] 根据用量,混合物中可包含最高100重量%的含铁冶金残留材料,以细粒氧化物铁载体量为基础。
[0065] 根据另一优选实施方式,混合物也可含有细颗粒的赤铁矿和/或褐铁矿材料,其中细颗粒理解为颗粒直径小于6mm。如果存在通过还原方法难以还原的氧化物材料,特别是磁铁矿形式,那么伴随这些材料的还原动力学问题可通过将难以还原的材料-例如以磁铁矿形式存在-与通过相同还原方法易还原的细颗粒材料-特别是以赤铁矿或褐铁矿形式存在-混合而被克服。根据奥地利专利AT399887,通过这种混合物可预期还原动力学的改进。
[0066] 细颗粒的可还原材料在利用还原气体还原氧化物铁载体的设备中形成,例如在实施海绵铁生产工艺的设备,其中使用具有固定床的直接还原竖炉,例如根据MIDREX 或HYL 工艺,或者在生产液态生铁的熔融还原工艺中形成,特别是以来自用于对炉顶气体、还原气体或发生炉气体除去粉尘的除尘装置或洗涤器的粉尘或泥浆的形式。
[0067] 由于材料返回至工艺循环中,使用这种材料增加了生产海绵铁或液态生铁的方法的经济性。出于工艺经济上的原因,优选用于制备含铁氧化物的压坯的混合物也含有来自对设备的炉顶气体、还原气体或发生炉气体除尘过程形成的细颗粒材料,该设备用于利用还原气体还原氧化物铁载体。
[0068] 在此,炉顶气体理解为,在实施与氧化物铁载体相关的还原任务后从已经实现了还原任务的装有氧化物铁载体的设备中排出的气体。例如,在直接还原竖炉中的直接还原情况下,炉顶气体是从直接还原竖炉排出的气体。
[0069] 发生炉气体理解为在熔融气化炉,或用于制备直接还原铁矿石所用气体的煤气化炉中通过在存在氧气的情况下气化碳载体形成的气体。对于熔融还原工艺,这种发生炉气体在其用作还原气体以还原氧化物铁载体前冷却至最优的还原温度并除尘。
[0070] 还原气体是在其帮助下将氧化物铁载体还原,而其自身被氧化的气体。
[0071] 利用洗涤器由气体中获得的泥浆,是通过后处理洗涤器的废水生成,其中洗出的粉尘沉降为泥浆。该泥浆排出,并通过至少部分脱水而准备用于本发明。任选地,脱水也可包括热干燥。
[0072] 如果在本发明方法的包含细粒氧化物铁载体、作为粘结剂的膨润土、和水的混合物中存在泥浆,混合物中的水至少部分可借助泥浆引入到混合物中。相应地选择泥浆的脱水程度。
[0073] 根据一个优选实施方式,在揉捏过程期间混合物被加热。这例如可通过揉捏装置外壳的间接加热,或直接蒸汽加热来实施。
[0074] 表1中试验序号1和序号4进行对比表明,在揉捏过程期间加热混合物,对于明显提高点压强度具有积极的效果。
[0075] 原则上,通过本发明方法可将细粒和由生铁材料-例如DRI,制备钢的工艺步骤中生成的细颗粒材料开发用于生产生铁和钢。通过材料循环,原材料以较高比例被转变成最终产品,因此它们实际上更为便宜。迄今对于细粒和其他在根据本发明生产压坯时利用的DRI、生铁或钢生产厂的材料必须考虑进去的废弃处理或返回运输成本将被消除。
[0076] 此外,本发明方法还具有如下优点,与通过熟化相比可更快速地获得压坯。
[0077] 实施例
[0078] 结合如下示例性示意图,对本发明实施方式进行更详细的说明。
[0079] 图1示意性表示了本发明以直接还原设备作为例子的实施方式。
[0080] 图2示意性表示了本发明以熔融还原设备作为例子的实施方式。
[0081] 图1示意性表示了直接还原设备。氧化物铁载体1的块状部分在具有固定床的直接还原竖炉2中通过还原气体3被还原成直接还原的铁(DRI)。在经过压实装置4后,DRI以热压块铁(HBI)的形式运送给消费者。由直接还原竖炉2排出的炉顶气体在除尘装置10(在此为气体洗涤器)中将负载的粉尘除去。在将氧化物铁载体的块状部分1a加料至直接还原竖炉2之前,通过在筛网5上进行筛分,从氧化物铁载体1中除去细粒部分1b,该细粒部分不适合用于直接还原竖炉2。在图1中,筛网设置在紧邻直接还原竖炉2之前的位置;原则上,其当然可被设置在氧化物铁载体进入路径上的任何合适位置。任选地在破碎装置(为了清楚的目的在图1中未标注)的破碎处理后,该细粒部分1b被运送至混合装置6。在混合装置6中,该细粒部分1b与作为粘结剂的膨润土12,在压实装置4下游的HBI筛分装置8中形成的细粒材料7,来自钢厂的残留材料9-在此情况下为金属化Fe细粉和氧化铁皮-,和来自除尘装置10的泥浆19,以及水11混合。在混合装置6中制得的混合物中的所列的组分在两个步骤中合并。具体地,首先在第一步骤中将混合物的固态组份-作为粘结剂的膨润土12,细粒材料7,来自钢厂的残留材料9,来自除尘装置10的泥浆19,合并和预混,之后在第二步骤中加入水11,以便得到面团状的稠度。在合并之前,来自除尘装置10的泥浆19被脱水和热干燥,为了清楚的目的该步骤未特别地以图形标注。在混合装置6的第一混合器中合并混合物的固态组份后,在第一混合器下游的第二混合器中混入水11。具有面团状稠度的混合物在揉捏装置13中强力揉捏15分钟。
[0082] 揉捏后的混合物然后被运送至压制装置14。在压制装置14中进行压制得到的产品是仍保持柔软的压坯坯料。通过在存储位置15在空气中存放,使压坯坯料硬化进行到至少部分干燥,从而硬化形成压坯。在以这种方式实施硬化后,通过硬化获得的压坯被运送至直接还原竖炉2。在直接还原竖炉2中,根据本发明制得的压坯被以与氧化物铁载体的块状部分1a相同的方式转化。
[0083] 图2示意性表示了熔融还原设备。图2中与图1类似的单元配备与图1中相同的附图标记。氧化物铁载体1的块状部分被加入到熔融还原单元16中。该熔融还原单元16包括熔融气化器,其中在存在氧气20的情况下含碳载体被气化,从而获得还原气体。还原气体被导入到含有氧化物铁载体1的块状部分的竖炉中。在流经该竖炉时,氧化物铁载体的块状部分至少部分发生还原。以这种方式预还原的材料随后引入至熔融气化器,在此其被完全还原和熔化。得到的液态生铁17从熔融气化器中取出。由熔融还原单元16排出的炉顶气体18在除尘装置10(在此为气体洗涤器)中将其负载的粉尘除去。在为了制备冷气体而对熔融气化器排出的发生炉气体实施湿除尘时形成的泥浆,与泥浆19相同地使用,但是为了清楚的目的未对其进行标注。在将氧化物铁载体的块状部分1a加料至熔融还原单元16之前,通过在筛网5上进行筛分,从氧化物铁载体1中除去细粒部分1b,该部分不适合用于熔融还原单元16。任选地在破碎装置(为了清楚的目的在图2中未标注)的破碎处理后,该细粒部分1b被运送至混合装置6。在混合装置6中,该细粒部分1b与作为粘结剂的膨润土12,来自钢厂的残留材料9-在此情况下为金属化Fe细粉和氧化铁皮-,和来自除尘装置10的泥浆,以及水11混合。在混合装置6中制得的混合物中所列的组份在两个步骤中合并。具体地,首先在第一步骤中将混合物的固态组份-作为粘结剂的膨润土12,细粒材料23,来自钢厂的残留材料9,来自除尘装置10的泥浆19-,合并和预混,之后在第二步骤中加入水11,以便得到面团状的稠度。在合并之前,来自除尘装置10的泥浆19被脱水和热干燥,为了清楚的目的该步骤未特别地以图形标注。在混合装置6的第一混合器中合并混合物的固态组份后,在第一混合器下游的第二混合器中加入水11。具有面团状稠度的混合物在揉捏装置13中强力揉捏15分钟。
[0084] 揉捏后的混合物然后被运送至压制装置14。在压制装置14中进行压制得到的产品是仍保持柔软的压坯坯料。通过在存储位置15在空气中存放,使压坯坯料硬化,其中压坯至少部分干燥,从而硬化形成压坯。在以这种方式实施硬化后,通过硬化获得的压坯被运送至熔融还原单元16。在熔融还原单元16中,根据本发明制得的压坯被以与氧化物铁载体的块状部分1a相同的方式转化。
[0085] 附图标记列表
[0086] 1氧化物铁载体(oxidische )
[0087] 2直接还原竖炉
[0088] 3还原气体
[0089] 4压实装置
[0090] 5筛网
[0091] 6混合装置
[0092] 7细粒材料7(在压实装置4下游的HBI筛分装置8中形成)
[0093] 8HBI筛分装置
[0094] 9来自钢厂的残留材料
[0095] 10除尘装置
[0096] 11水
[0097] 12粘结剂(膨润土)
[0098] 13揉捏装置
[0099] 14压制装置
[0100] 15存储位置
[0101] 16熔融还原单元
[0102] 17液态生铁
[0103] 18炉顶气体
[0104] 19泥浆
[0105] 20氧气
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