[发明专利]实施冶金程序的方法和设备

说明书

技术领域

无

背景技术

本专利申请案涉及在发明者的早先美国临时申请案第60/578,956号(2004年6月12日申请)、60/604,364(2004年8月24日申请)、60/628,599(2004年11月17日申请)、60/633,614(2004年12月06日申请)中建立的观点，所述申请案全部以引用的方式并入本文中。其中，本申请案描述用于将富含铁的轧钢皮(mill scale)重新引回到碱性铁和/或钢处理流中藉此可获得有价值的经济和环境益处的方法、设备和技术。轧钢皮(基本上为氧化铁)是标准生产程序的通常极少开发但极其可利用的副产品。在本申请案中，提供关于一种用于将轧钢皮(或其它材料，包含其它废料)引入到常规鼓风炉(BlastFurnace，BF)或其它冶金方法中(例如制造或精炼金属或制造和复合合金)的系统和方法。所描述的系统和方法也适于利用含有废料的可燃物质作为冶金方法热量和有用的化学元素的来源。

铁和钢的处理产生大量由氧化铁小微粒和其它所谓“细屑”和残渣组成的废料——前者的代表物是较大与较小尺寸的富含氧化物的沙状细粒和脆片。已应用许多技术来解决经济地再循环这些材料的有难度的挑战。一般来说，这些回收和再循环方法需要将废料压碎为相对较小尺寸，将含铁材料与各种可能包含助熔剂和例如焦粉的含碳还原剂的化学物质混合，添加水并结合例如水泥的化合物，使混合物球粒化，老化并干燥所谓的生球粒(green pellet)，且在称为热压的特定方法中，将球粒暴露于高温以转变氧化物。这些程序的一个主要原因是，如果精细材料未转变为坚硬且机械耐受性球粒或类似形状，那么在下游再循环操作(例如在鼓风炉和其它用于熔炼和炼钢的设备中实施的那些操作)期间材料遭遇的高速气流会产生极其严重的粉尘问题。

轧钢皮的一个关键特性是，其主要包括富含氧化铁的小微粒“细屑”。如果简单地丢掷到熔炉中，那么这些“细屑”通常由穿透鼓风炉的高速空气鼓风带走并从系统快速喷射。那些未喷射的细屑的一部分可严重地阻塞并挡住向上穿过熔炉的鼓风气体的通路，因此减小其效率。这些问题已导致现用于再循环有限量轧钢皮的各种非常昂贵且消耗能量的方法。举例来说，压块(briquetting)将轧钢皮和结合剂压紧成大致为圆坯件尺寸(biscuit-sized)的团块，所述团块相对较好地适合鼓风炉环境。但与本文揭示的系统和方法相比，这种用于回收轧钢皮中的铁的处理除了效率低和昂贵之外，通常还仅用相对清洁的氧化皮(scale)来完成。几十年中在全世界范围内已大量积聚的含油和载有油脂的轧钢皮无法较好地适合这些方法，因为结合剂不能与这些材料一起较好地起作用。

由于这些技术和成本问题，单单在美国已积聚数亿吨轧钢皮。仅仅将轧钢皮放置在垃圾填筑地或“垃圾堆”中的成本当前可达到每吨十七到三十五美元。其它冶金废料细屑存在类似问题。所揭示的方法通过提供用于再循环细屑的经济的方法来排除处置成本，所述方法不使用结合剂或烧结方法，避免粉尘散布，避免受到含油细屑中蒸发的碳氢化合物的污染，且可使用含碳细屑与冶金细屑结合来为期望的化学反应(例如氧化物还原)提供处理能量(BTU)和组份。

发明内容

无

附图说明

为了帮助理解希望保护的主旨的目的，附图中说明其实施例，当结合以下描述考虑时，通过检查所述实施例，应容易理解并认可希望保护的主旨、其构造和操作以及其许多优点。

图1展示本发明的一种形式，其使用可重复使用的容器和来自液体金属的液封以注射冶金方法中的液体表面以下的材料；

图2展示用于图1的本发明的形式的液体金属的一个来源；

图3展示本发明的一种形式，其使用自耗容器将材料添加到冶金方法；

图4展示用于本发明的一种形式中的鼓风炉；

图5展示本发明的另一形式，其使用具有可熔开口/封口的可重复使用的容器；

图5A展示图5的可熔开口/封口的替代形式；

图6展示图1的可重复使用的容器的替代形式；

图7展示本发明的可重复使用的容器和与可重复使用的容器结合使用的自耗容器的替代形式；

图8展示图1所示的方法的扩展形式；

图9展示与任选升降机型进料器结合使用的本发明的可重复使用的容器的替代形式；

图10A展示一种形式的柔性自耗容器；

图10B展示具有任选抗磨损涂层的图10A的柔性自耗容器；

图10C展示图10A的容器内的第二柔性自耗容器，其分开围绕第二容器中的被污染材料的清洁材料；