一種用氧化爐渣生產(chǎn)白榴火山灰、合成高爐爐渣、b鹽或a鹽水泥熟料以及生鐵合金的方法...的制作方法

專利名稱：一種用氧化爐渣生產(chǎn)白榴火山灰、合成高爐爐渣、b鹽或a鹽水泥熟料以及生鐵合金的方法 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)在鐵熔池上還原氧化的液態(tài)爐渣，用氧化爐渣來(lái)生產(chǎn)白榴火山灰、合成高爐爐渣、B鹽或A鹽水泥熟料以及生鐵合金的方法，及其實(shí)施該方法的裝置。
德國(guó)公開文本2648290描述了一種處理含鐵冶金爐渣的方法，該方法主要包括將高爐爐渣與鋼廠爐渣相混合，以便得到具有合適組分的最終產(chǎn)品。在這種情況下，尤其有利的是通過(guò)一種設(shè)計(jì)作為攪拌器的供氧噴管進(jìn)行混合過(guò)程，以便氧化鐵的顆粒，并產(chǎn)生均勻的混合物。由此生成的合成爐渣在物理性能上優(yōu)于高爐爐渣，因而非常適于造粒。這種不含石灰的渣與高爐爐渣大致上相應(yīng)。
德國(guó)專利2611889描述了一種用冶金廢渣和石灰生產(chǎn)水凝性粘合料的方法，鋼鐵聯(lián)合企業(yè)在從礦石到鋼的生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)每噸生鐵會(huì)產(chǎn)生大約400kg的冶金廢渣，其中48％是高爐爐渣，35％是煉鋼爐渣。剩余部分包括冶金廢渣、泥沙和灰土。該發(fā)明的思路是在液態(tài)狀況下，以合適的重量比混合冶金廢渣和石灰，使形成的熔體驟冷成顆粒，以生產(chǎn)水泥熟料。當(dāng)提供燃料和氧氣時(shí)，煉鋼廠的所有轉(zhuǎn)爐基本上都可用于混合和熔融。然而，底吹OBM轉(zhuǎn)爐尤其適用，其底部的風(fēng)口適用于通入燃料和石灰粉。用氧化方式進(jìn)行熔融，出現(xiàn)在最終熔體中的氧化物呈溶解態(tài)。
南非專利說(shuō)明書94/0521介紹了一種用冶金爐渣生產(chǎn)水泥的方法。根據(jù)該方法，在超過(guò)1700℃的高溫下，在液態(tài)狀況下，使酸性高爐爐渣與堿性煉鋼爐渣相混合。為了生產(chǎn)優(yōu)良的水泥熟料，混合比可為高爐爐渣30％-80％，轉(zhuǎn)爐爐渣20％-70％。根據(jù)該發(fā)明，第一步，緩慢地將混合爐渣熔塊冷卻到1000℃，之后，在第二步，磨碎固化的最終產(chǎn)品。
南非專利說(shuō)明書94/05222揭示并描述了一種生產(chǎn)生鐵和水泥熟料的方法。提出了一種包含煤流化床的熔爐氣化器，該熔爐氣化器以供氧氣產(chǎn)生所需的能量，在它的下面是一個(gè)帶有爐渣層的鐵熔池。首先，將石灰石和鐵礦石裝入預(yù)熱爐。在預(yù)熱爐中進(jìn)行干燥和煅燒，在進(jìn)入熔爐氣化器之前，多數(shù)被最終燒結(jié)成鐵酸鈣。借助于預(yù)熱空氣，通過(guò)燃燒來(lái)自熔爐氣化器的廢氣，可產(chǎn)生預(yù)熱爐所需的熱量。來(lái)自還原的鐵礦石的鐵熔體被收集在熔爐氣化器中，從熔爐氣化器中除去水泥熟料組分中的液態(tài)爐渣。本發(fā)明將含有毒廢物，如二氧芑、呋喃、PCB和氯化物引入熔爐氣化器是有意義的。同樣，還可以加入可接受量的液態(tài)煉鋼轉(zhuǎn)爐爐渣，生產(chǎn)水泥熟料。
在奧地利專利400037中，描述了另一種生產(chǎn)鋼和水凝性活性粘合料也即水泥的方法。該發(fā)明的思路是通過(guò)加入煉鋼爐渣，并利用煉鋼爐渣中高含量的氧化鐵來(lái)精煉生鐵，并由此從生鐵中除去碳和硅。例如，使煉鋼爐渣與重量為0.5份的液態(tài)生鐵相混合，將混合物在1660℃的溫度下保持6小時(shí)，由此能夠?qū)掍摖t渣中FeO和MnO的含量從30.5％降低到10.5％。最終得到的爐渣可用作水泥熟料。
當(dāng)處理氧化性爐渣時(shí)，由于這種爐渣的鉻含量必須要基本上低于500ppm，所以含三氧化二鉻的爐渣會(huì)給水泥研磨摻合劑的生產(chǎn)帶來(lái)問(wèn)題。從處理氧化性爐渣的渣冶金所需的有關(guān)參數(shù)來(lái)看，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，用于還原的鐵熔池中氧化鐵的含量是至關(guān)重要的。采用不同的加料，在鐵熔池上進(jìn)行的還原將會(huì)導(dǎo)致不能精確地控制最終產(chǎn)品，尤其是，當(dāng)采用含三氧化二鉻的爐渣時(shí)，不能確保用鐵熔池進(jìn)行必需的去鉻處理。已知還可以向鐵熔池中吹入碳，然而，事實(shí)證明，碳含量太高會(huì)導(dǎo)致局部過(guò)熱，使還原過(guò)程出現(xiàn)無(wú)效反應(yīng)。由于在氧化爐渣的還原過(guò)程中要監(jiān)測(cè)多個(gè)變量，故很難精確地控制該過(guò)程。
本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法，該方法采用常規(guī)的反應(yīng)器，如底吹轉(zhuǎn)爐，無(wú)需采用未經(jīng)驗(yàn)證的鼓風(fēng)工藝和噴射工藝，便能夠精確地監(jiān)測(cè)到有效除鉻所需的值，其主要目的是用簡(jiǎn)單方式快速實(shí)施該方法。尤其是通過(guò)避免局部過(guò)熱以及過(guò)量起泡沫，來(lái)提高其經(jīng)濟(jì)效益。此外，碳和氧的吹入能夠確保在碳吹入過(guò)程中，無(wú)需采用常規(guī)噴射和鼓風(fēng)工藝就可以精煉生鐵，同時(shí)還可降低各自的需求量，從而在運(yùn)行過(guò)程中防止煤被吹透、鐵被排出以及溢泡現(xiàn)象。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明的方法主要包括通過(guò)浸沒的風(fēng)口將碳吹入鐵熔池，使碳的重量含量保持在2.5-4.6％的范圍內(nèi)。通過(guò)將碳的重量含量保持在很窄的2.5-4.6％的范圍內(nèi)，一方面，可在邊界層上避免碳的過(guò)飽和此后碳的浮起，由此消除隨后燃燒的危險(xiǎn)。此外，通過(guò)將碳含量保持在上述范圍內(nèi)，可用出人意料的快速方式除鉻。在除鉻反應(yīng)進(jìn)行到15-30分鐘時(shí)，測(cè)量用以表示碳含量的混凝土極限值，令人驚奇地是，在幾分鐘內(nèi)就能完成除鉻反應(yīng)。一種有利的方式是，在碳的重量含量被調(diào)節(jié)到2.5-3.5％的范圍內(nèi)實(shí)施本發(fā)明的方法。
一種尤其有利的方式是，將鐵熔池的高度調(diào)節(jié)到300-1200mm的范圍內(nèi)，當(dāng)鐵熔池高度超過(guò)1200mm時(shí)，排出生鐵，吹入的碳量根據(jù)探測(cè)器來(lái)控制。通過(guò)將鐵熔池的高度調(diào)節(jié)到300-1200mm的范圍內(nèi)，可借助于常規(guī)風(fēng)口在常壓下運(yùn)行，沒有吹透的危險(xiǎn)。通過(guò)采用常規(guī)風(fēng)口技術(shù)，可實(shí)施可靠的壓力控制，這樣可確保有效地控制氧和碳的含量，在鐵熔池內(nèi)安全地維持所希望的碳值。
本發(fā)明的控制過(guò)程尤其簡(jiǎn)單容易，并能較好地得到各個(gè)需要的最終產(chǎn)品。特別是，為了盡可能簡(jiǎn)單而快速地完成除鉻，設(shè)置了矯磁力測(cè)量方法，用回聲探測(cè)儀或聲級(jí)探測(cè)儀作測(cè)量探測(cè)儀，并在出現(xiàn)泡沫時(shí)，向鐵熔池吹入附加的碳和/或CaO。意外地發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)單探測(cè)儀，如回聲儀或聲級(jí)探測(cè)儀足以保證所希望的控制，并由此得到重現(xiàn)的結(jié)果。
為了避免出現(xiàn)局部過(guò)熱的危險(xiǎn)，并且即使在與熔融爐渣直接接觸的情況下，也能維持各自達(dá)到的還原電勢(shì)，最好在運(yùn)行過(guò)程中將空氣或氧氣吹入鐵熔池，將加熱空氣(700-1200℃)吹到飄浮的液態(tài)爐渣上，其中加熱空氣的量要超過(guò)吹入熔池中空氣或氧氣量的2-3倍。用這種方式，可在60-80％的二次燃燒過(guò)程中，在熱傳遞效率為75-95％的條件下確保部分已經(jīng)固化的爐渣熔融以及爐渣過(guò)熱，顯著地提高了爐渣中三氧化二鉻含量的還原。因此，高度液化的爐渣可迅速與鐵熔池中的碳反應(yīng)，由此使?fàn)t渣中三氧化二鉻的含量在幾分鐘內(nèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于300ppm，甚至低于100ppm。
通過(guò)維持上述條件，尤其是鐵熔池高度的條件，就可將有關(guān)氧氣進(jìn)料量和碳吹入量的定量控制減少到以致可完全消除不利的邊界效應(yīng)的最小程度。碳含量太高時(shí)，碳不能在鐵熔池中溶解。于是，碳將飄浮在熔池上，沒有任何效益地燃燒(這就是所謂的“吹透”)。碳含量太低時(shí)，鐵熔池在1500-1550℃的溫度下將變得比較粘稠，由于動(dòng)力學(xué)的原因，使得熔池只能接納少量的碳。只有當(dāng)短期溫度升高到大約1600-1650℃時(shí)，少量吹透損耗引起的碳化才是可行的。通過(guò)采用本發(fā)明的控制方法，可在供氧速率低于150m3/分，吹碳速率低于200kg/分的條件下運(yùn)行，由此即使在轉(zhuǎn)爐內(nèi)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間的條件下，仍消耗較少的碳。此外，試驗(yàn)表明，當(dāng)鐵中的碳含量低于2.5％(重量)時(shí)，爐渣中三氧化二鉻的含量基本上保持較高，不再能再現(xiàn)地將其降低到希望的低值。
一種尤其優(yōu)選的控制方式是，使吹氣管道到風(fēng)口內(nèi)的壓力可作為熔池高度的函數(shù)來(lái)控制，上述風(fēng)口的開口在鐵熔池中，壓力隨熔池高度的增加而升高。用這種方式，在熔池中充分混合碳，同時(shí)，確保不出現(xiàn)局部過(guò)度精煉或局部過(guò)熱現(xiàn)象。此外二次燃燒也是很重要的(與轉(zhuǎn)爐氣體區(qū)相反，相對(duì)于“靜態(tài)”熔融表面來(lái)說(shuō)，溶池表面擴(kuò)大大約20倍)。
一種尤其優(yōu)選的控制方式是，在鐵熔池表面下方，還可以吹入負(fù)載有固體的惰性氣體或氧化氣體，總吹入流量從2.5Nm3/分·噸鐵熔體到25Nm3/分·噸鐵熔體，優(yōu)選地是5Nm3/分·噸鐵熔體到15Nm3/分·噸鐵熔體。通過(guò)采用這種吹入流量，能夠保證對(duì)鐵熔池反應(yīng)器內(nèi)的熔池進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，由此，維持濃度相等，鐵熔體和爐渣層均勻。
根據(jù)本發(fā)明的控制方法，與迄今的生產(chǎn)模式相反，本發(fā)明可實(shí)行連續(xù)供給和排出液態(tài)爐渣。這主要是由于顯著地減少了反應(yīng)時(shí)間，和更精確地跟蹤了過(guò)程參數(shù)，由此可使反應(yīng)完全進(jìn)行，尤其是在很短的只有幾分鐘的時(shí)間內(nèi)，完全去除鉻。
為了切實(shí)避免不希望的局部過(guò)熱，最好以下述方式運(yùn)行，即當(dāng)爐渣或氣體區(qū)內(nèi)的溫度超過(guò)一定限度時(shí)，減少每單位時(shí)間內(nèi)吹入的碳量，和/或至少部分用CaO取代。
尤其適用于吹入熔體的物質(zhì)有石灰、白云石、鋁土礦、耐火粘土、螢石、碳化鈣和/或其它爐渣熔劑，優(yōu)選地在鐵熔池表面的下方和/或上方吹入上述物質(zhì)。為了調(diào)節(jié)鐵熔池內(nèi)的碳含量，并使鐵熔池反應(yīng)器內(nèi)的溫度相等，最好在熔池表面的下方，隨輸送氣體往鐵熔體中吹入煤、炭、灰煤、褐煤炭、石油焦、石墨和/或其它碳載體，同時(shí)，氧氣和/或含氧氣體吹入鐵熔體，用于至少使碳部分燃燒。
一種特別經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式是，在鐵熔池反應(yīng)器的氣體區(qū)，通過(guò)頂吹氧氣、空氣、熱風(fēng)，也可以是富氧氣體，使鐵熔體中形成的反應(yīng)氣體CO和H2至少部分二次燃燒，并將由此產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)遞給熔體。從而切實(shí)可行地改進(jìn)本方法的熱效率。在這種情況下，鐵熔池反應(yīng)器可設(shè)置固定安裝在轉(zhuǎn)爐上部圓錐部分的風(fēng)口，以便實(shí)施本發(fā)明，或者采用穿過(guò)轉(zhuǎn)爐爐口向轉(zhuǎn)爐伸入用于二次燃燒的噴管，或者從轉(zhuǎn)爐爐口的上部位置吹入轉(zhuǎn)爐。還可以設(shè)計(jì)成聯(lián)合使用噴管和風(fēng)口。
通過(guò)采用這種二次燃燒工藝，在控制過(guò)程中，還可以利用液態(tài)和氣態(tài)燃料提供能量，調(diào)節(jié)鐵熔體中的碳含量。供給熱解鐵熔體中出現(xiàn)的液態(tài)和氣態(tài)烴的能量通常要超過(guò)通過(guò)將碳燃燒成CO所回收的能量，因此這些燃料將使熔體冷卻，除非在熱再轉(zhuǎn)遞到熔體的同時(shí)發(fā)生了反應(yīng)氣體的二次燃燒。
為了盡可能迅速而完全地對(duì)熔體中的金屬氧化物尤其是三氧化二鉻進(jìn)行還原，可用簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)本方法，通過(guò)浸沒的風(fēng)口引入氮?dú)?、氬氣?或其它惰性氣體，并中斷在熔池表面上供給的含氧氣體，可至少暫時(shí)降低鐵熔池反應(yīng)器內(nèi)CO的分壓。
優(yōu)選地利用本發(fā)明的方法，通過(guò)混合和液化上述兩種或三種爐渣，對(duì)大量的氧化爐渣，如來(lái)自廢物焚燒廠的爐渣、高爐爐渣和煉鋼爐渣進(jìn)行處理。通過(guò)對(duì)產(chǎn)物的精確分析和也可以添加合適的熔劑，能夠比較快地生產(chǎn)出適用于生產(chǎn)水泥的產(chǎn)物。通常，在冷態(tài)下，將爐渣裝填到鐵熔池反應(yīng)器中。然而，從提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益考慮，如果能得到一種或多種液態(tài)爐渣，最好裝填這種液態(tài)爐渣。一種尤其優(yōu)選的運(yùn)行方式是，在熔池表面的下方，向鐵熔池中附加吹入一種或多種灰土和/或其它磨碎的爐渣。例如灰土和/或殘?jiān)梢詠?lái)自廢物焚燒廠或冶金和熱處理過(guò)程，它們可以含有危險(xiǎn)廢物、灰土、泥沙、粉碎機(jī)殘?jiān)捅晃廴镜幕瘜W(xué)產(chǎn)品。一種尤其優(yōu)選的方式是，在鐵熔池表面上方，以液態(tài)和/或固態(tài)形式將一種或多種爐渣輸送到鐵熔池反應(yīng)器中。另一種優(yōu)選方式是，以液態(tài)形式或作為固體物質(zhì)將兩種或多種爐渣輸送到鐵熔池反應(yīng)器中進(jìn)行預(yù)混合。
可在簡(jiǎn)單的常規(guī)轉(zhuǎn)爐，尤其是底吹轉(zhuǎn)爐中實(shí)施本發(fā)明的方法，該方法采用的最佳控制工藝只需要很少的設(shè)備投資。由于上述轉(zhuǎn)爐的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，可顯著地增加運(yùn)行的安全性。實(shí)施本發(fā)明方法的裝置包括一個(gè)底吹轉(zhuǎn)爐，其特征是該轉(zhuǎn)爐的設(shè)計(jì)要使轉(zhuǎn)爐在對(duì)應(yīng)于所希望的鐵熔池高度的區(qū)域，其橫截面積是減小的或呈圓錐狀的，并至少裝備有一個(gè)用于探測(cè)泡沫形成的探測(cè)器，以確定鐵熔池內(nèi)碳的濃度和/或爐渣和/或氣體區(qū)的溫度，將這些信號(hào)傳遞給控制電路，以便配碳和/或鐵熔池出鐵。用這種方式，在鐵熔池較小時(shí)，可得到所需的鐵熔池高度，進(jìn)一步減少所需引入的碳量。
下面參照附圖通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的內(nèi)容。


圖1表示的是熔池中碳含量與爐渣中Cr2O3還原之間的關(guān)系。
圖2和圖3是實(shí)施本發(fā)明方法的裝置的示意圖。
具體實(shí)施例首先對(duì)在鐵水包中混合的30噸熔融生鐵和20噸液態(tài)爐渣進(jìn)行除硅處理，吹入終結(jié)石灰。之后，將煤吹入鐵熔池。分成兩份相等的爐渣進(jìn)行裝料，在吹入總?cè)垠w計(jì)算量的50％的煤之后，加入第二部分爐渣，之后吹入剩余的煤。在小于5分鐘的時(shí)間內(nèi)，三氧化二鉻的含量從初始的1200ppm降低到100ppm，鐵熔池中的含碳量降低到2.65％的最小值。一些試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，爐渣中三氧化二鉻的含量降低到合理值仍不能保證含碳量能低于2％(重量)。
從圖1可以明顯地看出，當(dāng)爐渣中碳含量占到2％時(shí)，爐渣中三氧化二鉻的含量可至多降低到500ppm，顯然該數(shù)值不能被水泥工業(yè)接受。然而，當(dāng)鐵熔池中碳的重量含量高于2.5％時(shí)，三氧化二鉻的含量卻重復(fù)地遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于500ppm，隨著碳含量增加到大約3.5％，該值會(huì)連續(xù)改善。當(dāng)碳含量為3.5-4.6％(重量)時(shí)，爐渣中三氧化二鉻的含量的進(jìn)一步降低基本上保持呈線性，其中，由于以上提到的邊界效應(yīng)，當(dāng)上限超過(guò)4.6％(重量)時(shí)，不能再經(jīng)濟(jì)地控制運(yùn)行。
圖2詳細(xì)地描述了實(shí)施本發(fā)明方法的第一套裝置，1表示的是一個(gè)熔化氧化反應(yīng)器，向該反應(yīng)器輸入固態(tài)爐渣。爐渣可以有各種來(lái)源、廢物焚燒爐渣或冶金爐渣，以及適用的不同爐渣的混合物。借助于推料器2，將已被液化的粘稠爐渣輸送到第一氧化區(qū)，其中在熱分解的作用下，銅從液態(tài)爐渣中沉淀出來(lái)，并借助于底部出口4排走。在已存在液態(tài)爐渣的熔化氧化反應(yīng)器的部分區(qū)域，吹入并熔化其它待處理的產(chǎn)物，如來(lái)自粉碎機(jī)的輕碎渣、以及廢物焚燒過(guò)濾器粉灰或高爐粉灰，例如通過(guò)使用旋風(fēng)分離器5，從熔化氧化反應(yīng)器的頂部區(qū)域6排走粉灰，并借助于多孔輪形閘門閥7送回旋風(fēng)分離器中熔化。從熔化氧化反應(yīng)器頂部6排放的含粉灰氣體，在熱氣旋風(fēng)分離器中凈化后，進(jìn)一步用冷卻水進(jìn)行冷卻來(lái)凈化，如8所示，在熱交換器9中回收剩余的熱量。在逆流式活性炭過(guò)濾器10中進(jìn)行最終凈化之后，借助于鼓風(fēng)機(jī)11排放凈化后的氣體。
液態(tài)爐渣3送到底吹轉(zhuǎn)爐12，通過(guò)底部風(fēng)口通入碳、氮或氧。轉(zhuǎn)爐靠近風(fēng)口的部分設(shè)計(jì)成錐形，使得液態(tài)生鐵熔池達(dá)到所希望的300-1200mm的熔池高度，并帶有少量的生鐵。液態(tài)爐渣3飄浮在生鐵熔池上面，在此還向來(lái)自熔化氧化反應(yīng)器的爐渣供給LD爐渣。熔化并維持所需要的爐渣溫度，通過(guò)沿箭頭13所示的方向頂吹氧氣，可得到高液態(tài)化的爐渣，在這種情況下，底吹轉(zhuǎn)爐12可設(shè)計(jì)成傾動(dòng)式轉(zhuǎn)爐，由此能定期排空。鋅和銅可在氣相中與CO2和/或CO一起，排出轉(zhuǎn)爐的氣體區(qū)域，在鋅和鉛冷凝后所得到的氣態(tài)混合物送入熱旋風(fēng)分離器5。
可用排放出的各種不含鉻的爐渣造粒，并進(jìn)一步利用這種得到的顆粒。所得到的生鐵可在煉鋼廠進(jìn)行進(jìn)一步處理。
在圖3所示的實(shí)施例中，在鐵熔池反應(yīng)器14中連續(xù)加入爐渣。也設(shè)置熔化氧化反應(yīng)器1，在這里進(jìn)行爐渣預(yù)熱和/或鐵的氧化。借助于同心風(fēng)口15，向熔化氧化反應(yīng)器中吹入氧氣，以便得到所需的熔化溫度。借助于推料器2將那些開始就基本熔融的材料轉(zhuǎn)移到收集液態(tài)爐渣3的區(qū)間。在這里，借助于燃燒噴管16維持必需的溫度，同時(shí)將爐渣連續(xù)轉(zhuǎn)移到相鄰的鐵熔池反應(yīng)器14中。在該實(shí)施例中，在鐵熔池的下方輸送氧和碳，在氧和/或碳吹入口上面的鐵熔池高度控制在所需的300-1200mm的范圍內(nèi)。如圖2所示，將一個(gè)回聲儀17設(shè)置在鐵熔池反應(yīng)器內(nèi)，用于監(jiān)測(cè)形成的泡沫，以便控制各種物質(zhì)的吹入量和壓力?？捎贸Ｒ?guī)方法探測(cè)生鐵熔池的高度，并進(jìn)行必要的控制。
在圖3所示的裝置中，可借助于排氣裝置18，再一次從鐵熔池反應(yīng)器14中排走鋅、鉛和一氧化碳，通過(guò)排放口19將經(jīng)過(guò)處理的爐渣輸送到造粒機(jī)，以生成白榴火山灰顆粒。
圖2和3所示的裝置適用于各種燃燒殘?jiān)驙t渣，除了可裝填廢物焚燒爐渣外，還可以裝填熱解產(chǎn)物，由此能夠節(jié)約加熱和熔化爐渣所需的部分礦物能源。
通過(guò)控制熔池的高度，和/或監(jiān)測(cè)不能允許的運(yùn)行狀況，如過(guò)量的泡沫，可優(yōu)化運(yùn)行模式，并較大程度上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，尤其是可使本發(fā)明的裝置經(jīng)濟(jì)地連續(xù)運(yùn)行，這一點(diǎn)可從圖3所示的裝置中明顯地看到。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)在鐵熔池上還原氧化的液態(tài)爐渣，用氧化爐渣來(lái)生產(chǎn)白榴火山灰、合成高爐爐渣、B鹽或A鹽水泥熟料以及生鐵合金的方法，其特征在于通過(guò)浸沒的風(fēng)口將碳吹入鐵熔池，使碳的含量保持在2.5-4.6％(重量)的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將鐵熔池的高度調(diào)節(jié)到300-1200mm的范圍內(nèi)，當(dāng)鐵熔池高度超過(guò)1200mm時(shí)，排出生鐵，吹入的碳量根據(jù)探測(cè)器來(lái)控制。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于將碳的含量調(diào)節(jié)到2.5-3.5％(重量)的范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于用回聲探測(cè)儀或聲級(jí)探測(cè)儀作探測(cè)器，并在出現(xiàn)泡沫時(shí)，向鐵熔池吹入附加的碳和/或CaO。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于將空氣或氧氣吹入鐵熔池，以及將空氣或氧氣吹到飄浮的液態(tài)爐渣上，其中吹到液態(tài)爐渣上的空氣或氧氣量超過(guò)吹入熔池中空氣或氧氣量的2-3倍。
6.如權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于吹氣管道至開口于鐵熔池中的風(fēng)口內(nèi)的壓力根據(jù)熔池高度來(lái)控制，壓力隨熔池高度的增加而升高。
7.如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在鐵熔池表面下方，還可以吹入載有固體的惰性氣體或氧化氣體，總吹入流量從2.5Nm3/分·噸鐵熔體到25Nm3/分·噸鐵熔體，優(yōu)選地是5Nm3/分·噸鐵熔體到15Nm3/分·噸鐵熔體。
8.如權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于連續(xù)供給和排出液態(tài)爐渣。
9.如權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于當(dāng)爐渣或氣體區(qū)內(nèi)的溫度超過(guò)一定限度時(shí)，要減少每單位時(shí)間吹入的碳量，和/或至少部分用CaO取代。
10.如權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在熔池表面的下方，隨輸送氣體往鐵熔體中吹入煤、炭、灰煤、褐煤炭、石油焦、石墨和/或其它碳載體，同時(shí)，氧氣和/或含氧氣體吹入鐵熔體，用于至少使碳部分燃燒。
11.如權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在鐵熔池反應(yīng)器的氣體區(qū)，通過(guò)頂吹氧氣、空氣、熱風(fēng)，也可以是富氧氣體，使鐵熔體中形成的反應(yīng)氣體CO和H2至少部分二次燃燒，并將由此產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)遞給熔體。
12.如權(quán)利要求1至11中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于通過(guò)浸沒的風(fēng)口引入氮?dú)?、氫氣?或其它惰性氣體，并中斷在熔池表面上供給的含氧氣體，可至少暫時(shí)降低鐵熔池反應(yīng)器內(nèi)CO的分壓。
13.如權(quán)利要求1至12中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于將石灰、白云石、鋁土礦、耐火粘土、螢石、碳化鈣和/或其它爐渣熔劑吹入熔體，優(yōu)選地在鐵熔池表面的下方和/或上方吹入。
14.如權(quán)利要求1至13中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于在熔池表面的下方，向鐵熔池附加吹入一種或多種灰土和/或其它磨碎的爐渣。
15.如權(quán)利要求1至14中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于將一種或多種爐渣，以液態(tài)和/或固態(tài)形式裝填到鐵熔池表面的上方的鐵熔池反應(yīng)器中。
16.如權(quán)利要求1至14中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特征在于以液態(tài)形式或作為固體物質(zhì)將兩種或多種爐渣輸送到鐵熔池反應(yīng)器中進(jìn)行預(yù)混合。
17.一種實(shí)施如權(quán)利要求1至16所述的方法的裝置，包括底吹轉(zhuǎn)爐，其特征在于該轉(zhuǎn)爐的設(shè)計(jì)要使轉(zhuǎn)爐在對(duì)應(yīng)于所希望的鐵熔池高度的區(qū)域，其橫截面積是減小的或呈圓錐狀的，并至少裝備有一個(gè)用于探測(cè)泡沫形成的探測(cè)器，以確定鐵熔池內(nèi)碳的濃度和/或爐渣和/或氣體區(qū)的溫度，將這些信號(hào)傳遞給控制電路，以便配碳和/或鐵熔池出鐵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過(guò)在鐵熔池上還原氧化的液態(tài)爐渣,用氧化爐渣來(lái)生產(chǎn)白榴火山灰、合成高爐爐渣、B鹽或A鹽水泥熟料以及生鐵合金的方法,其中通過(guò)浸沒的風(fēng)口將碳吹入鐵熔池,使碳的含量保持在2.5—4.6%(重量)的范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)C21B13/00GK1198189SQ97190956
公開日1998年11月4日 申請(qǐng)日期1997年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月5日
發(fā)明者A·艾德林格 申請(qǐng)人:霍爾德班克財(cái)政格拉勒斯公開股份有限公司