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經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 __B7_ 五、發明説明（1 ) 本發明係關於一種產製锇熔液之方法，其中鐵礦在直 接還原區中還原成海棉鐵，海棉鐵在熔化氣化區中熔化， 同時在所供應含碳材料氣化成還原氣體之情況下及在渣形 成之情況下，供應含碳材料，且此還原氣體注入直接還原 區中，在此反應且以頂部氣體方式引出，此還原氣體和/ 或頂部氣體受到氣體洗滌且在洗滌期間被分離之污泥與黏 合劑及煤灰摻混且隨後被燒結。 此型之方法在AT — B — 3 7 6 ，2 4 1中是已知的 。在此，在固體分離後，還原氣體及由直接還原區中出來 之頂部氣體在旋風機中受到氣體洗滌且經分離之污泥混以 包括氧化鐵灰，硬瀝青，瀝青或瀝青棕煤之黏合劑，被熱 壓成塊且供應至熔化氣化面，氧化鐵灰來自鼓風爐氣體純 化裝置。 在固體分離作用中產生之固體（主要是煤灰）幾乎全 部循環至熔化氣化區之較低區域：少置部分之煤灰與經黏 合劑混雜之污泥混合且一同壓成塊。 爲要如此，下述方式是不利的：因爲提高量之氧化鐡 之引入，還原工作必須在熔化氣化機中進行，以還原此氧 化鐵，熔化過程所需之能量因此由熔化氣化器中抽出且在 熔化氣化區中發生之方法被干擾。並且，以投資及操作成 本觀點而言，熱壓塊是昂貴的解決方法。 由DE — A— 41 23 626中知道，藉使用黏 合劑、渣形成者及還原劑，以燒結冶金殘餘物質且將燒結 物引入熔化聚集體之上部負荷區域，預熱且乾燥在熔化聚 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）.* . j 訂 i線 -. (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __B7_^_ 五、發明説明（2 ) 集體之上部負荷區域中發生之燒結物。依逆流原則，負荷 物通過熔化聚集物中，首先到達一配有熔化聚集體之還原 區且鼸後在熔化聚集物之較低區域中熔化。此種已知方法 需要極多能量，因爲廢棄和/或殘餘物質須乾燥且在熔化 聚集物中熔結，因此不利地影響在熔化聚集物中發生之方 法0 並且在此情況下，因氧化鐵（如鍋垢）引入之故，還 原工作需在熔化氣化機中進行，此現象額外地耗費大量的 能量。進一步地，其提議：使用，例如，亞硫酸塩液體作 爲黏合劑，然而，此物使不想要之硫被引入方法中。 本發明意圖避免這些缺點且目的是要將最大可能量（ 即約汚泥總置的9 0 %的置）之在鐵礦直接還原作用中發 生的污泥，供應回直接還原方法中，而決不影響直接還原 方法的進行。特別地，不需要改變原料及助熔劑之量。 依本發明，此目的藉以下手段之結合而達成： •在洗滌期間分離之污泥，在進一步處理前，被脫水 至殘餘水含量， •在此之後，煤灰及作爲黏合劑之生石灰被摻雜至污 泥中， •隨後污泥被粒化，且 . •由此形成之顆粒供應至熔化氣化區中，同時增加渣 之鹼度至1 . 2 5之極大値，較佳至1 . 2 0極大値。 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -----：------—------1T------i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3C6933 A7 B7 五、發明説明（3 ) 較佳地，在進一步處理前，污泥脫水至2 5至5 0 % ，較佳3 5至4 0 %之殘餘水含量。藉此，具有此種殘餘 水含置之污泥可直接置入混合成粒機中。此較佳範圍之殘 餘水含量導致在量上令人滿意之生石灰的消耗。若無此脫 水作用，需要顯著較高之生石灰的消耗以獲得顆粒之足夠 强度。 合適地，污泥以脫水污泥量之至多3 0 %，較佳至多 2 5 %的置，加至脫水污泥中。上述量之煤灰有利地影響 顆粒之强度。由煤乾燥設備之脫灰裝置中所出之煤灰的使 用（其被併入產製鐵熔液或生鐵和/或鋼預產物之本觀念 中），基於璦境保護理由（避免輸送及煤灰之傾倒費用） ，是特別有利的。進一步地，煤灰之添加於脫水污泥中具 有下述利益。在混合成粒機中隨後形成之顆粒具有大的碳 含量，煤灰在將顆粒置入熔化氣化區後，有利地以能量載 體方式作爲能量供應。 依較佳之另種型式，在供應至熔化氣化區前，顆粒藉 暴於含C〇2之煙氣中而提供以碳酸埴層。此種碳酸塩層 增加輸送之强度及在熔化氣化區中之分解强度。 合適地，顆粒之碳酸塩層的形成在煤乾燥裝置中實施 0 在以下中，本發明藉說明於圇式中之例示之實體而更 詳細地說明，其中第1圖顯示實施本發明方法的裝置。 成塊的含氧化鐵的裝塡物質4 ，如礦，若有需要，與 未煅燒之助熔劑5 ，經由供應導管3 ，頂部裝塡於以S豎 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---；-------批衣------、玎------^ * ^ 一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（4 ) 式爐1方式設計之直接還原裝置中，即塡入其直接還原Μ 中。暨式爐1與熔化氣化區6連接，其中還原氣體由碳載 體及含氧氣髗中產生，含氧氣體由供應導管7供應至豎式 爐1中，氣髖純化及氣體冷卻裝S8被設計作爲洗滌機， 在输入導管7中提供。 熔化氣化區6包括：供固態成塊碳載體用之供應導管 9 ，視需要之數個供含氧氣體用之供應導管1 0 ，1 1及 供碳載體（其在室溫下爲液態或氣態，如烴類，及經煅燒 助熔劑）用之供應導管1 2 ，1 3。在熔化氣化器6中， 在熔化氣化區15下收集熔融生鐵16及熔融渣17且此 二物經由出锇口18被放出。 在豎式爐1之直接還原區2中還原成海棉鐵之成塊裝 塡材料經由一或數個導管2 0，藉，例如，傳送蝸桿，供 應至熔化氣化器6中。供形成於直接還原區2中之頂部氣 體用之排放導管21連接豎式爐1之上部。此還原氣體輸 入氣體純化裝置2 3中且隨後經由輸出氣體導管2 4排出 ，以供應任何進一步使用。 依本發明，在氣化及熔化方法及還原方法中所生之廢 棄物質循回至產製鐵方法中。 在洗滌器8及2 3中所生之污泥水，經由污泥水導管 2 5及2 6，供應至一增稠器2 7中，且在此之後供應至 脫水裝置2 8，較佳傾析離心機2 8中，其中污泥脫水至 2 5至5 0%，較佳3 5至4 0%之殘餘含水量。經脫水 之污泥供應至粒化機2 9，如混合粒化機2 9中，其量爲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐）_ 7 _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 線 A7 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 Β7 五 、發明説明 (5 ) 1 9 0 % 9 較 佳 最 高 達 9 5 % 0 一 部 分 經 脫 水 之 污 泥 ( 即 5 1 1 至 1 0 % ) 由 渠 道 送 出 且 壓 成 塊 Ο 以 此 方 式 y 不 想 要 之 污 1 | 泥 成 份 ( 如 重 金 屬 化 合 物 ) 之 累 積 即 可 預 防 〇 /-—n 1 供 應 生 石 灰 3 0 之 導 管 3 1 以 及 供 應 衍 生 白 煤 乾 燥 裝 請 先 閲 1 1 I 置 3 2 之 煤 濾 灰 的 導 管 3 3 進 入 成 粒 裝 S 2 9 中 0 在 成 粒 讀 背 & 1 I 裝 置 2 9 中 所 形 成 之 顆 粒 9 經 由 输 送 裝 置 3 4 ， 供 應 至 煤 之 注 1 I 意 I 乾 燥 裝 置 3 2 中 並 且 9 在 煤 乾 燥 裝 置 3 2 中 所 乾 燥 之 煤 事 項 1 I 再 1 I 3 5 經 由 供 應 導 管 9 供 應 至 熔 化 氣 化 Τ5π 6 中 0 堡- 寫 本 裝 I 依 例 示 之 實 體 來 白 氣 體 純 化 裝 置 2 3 及 來 白 氣 體 冷 頁 '—^ I 1 卻 裝 置 8 中 之 污 泥 水 藉 傾 析 離 心 機 饿 2 8 之 助 而 脫 水 9 污 泥 1 I 水 具 有 約 1 0 0 至 2 0 0 克 / 升 之 固 體 含 量 9 該 固 體 由 約 1 I 3 0 % 之 碳 5 約 3 0 % 之 氧 化 鐵 > 其 餘 爲 灰 份 所 組 成 5 該 1 訂 I 灰 份 > 除 了 其 它 少 置 之 金 靥 氧 化 物 之 外 9 主 要 爲 鋁 和 矽 之 1 1 1 氧 化 物 以 及 氣 氧 化 鈣 和 氣 氧 化 鎂 0 約 8 5 0 公 斤 之 具 有 1 1 3 8 % 殘 餘 水 含 量 之 所 得 的 污 泥 直 接 裝 塡 入 混 合 成 粒 機 1 1 2 9 中 0 此 外 > 計 置 約 2 0 0 公 斤 之 煤 及 約 2 0 0 公 斤 之 、.線 1 生 石 灰 入 混 合 成 粒 饿 2 9 中 0 1 1 在 混 合 及 成 粒 之 後 9 約 1 9 2 5 0 公 斤 之 具 有 約 2 0 1 I % 水 含 量 之 顆 粒 由 混 合 成 粒 機 中 排 出 且 供 應 至 煤 乾 裝 置 1 1 I 3 2 中 0 在 此 9 在 含 C 0 2 之 煙 氣 作 用 下 ， 乾 換 /PTC 顆 粒 至 最 1 1 I 多 5 % 之 殘 餘 水 含 置 0 藉 此 顆 粒 亦 具 有 碳 酸 is 表 層 0 1 1 在 熔 化 氣 化 器 6 中 9 渣 鹼 度 定 義 爲 1 1 - C a l 0 + M g 0 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 A7 __B7 _ 五、發明説明（6 、 C a 0 + M g 0 B 4 ---——

Si02+Al203 其常常調節至1.15之值。藉此，確保足夠之渣的黏度 及足夠之渣的脫硫力。隨著渣鹼度B4增加，吸硫傾向上 升，並且，渣之韌性增加。在渣放出中，經提高之渣韌性 是不想要的。 當污泥以顆粒形式，約煤填料之1 0%的量循環回至 熔化氣化器中時，依本發明，渣鹸度增至1 . 2 0之極大 值。 到達此值時，不需要改變原料和助熔劑之量；方法之 進行亦不影響。此即意爲：約煤填料之1 0%的顆粒可裝 填入熔化氣化器中，而不需要改變方法以及原料和助熔劑 之量。 以此方式，依污泥之重金屬負荷而定，所產生之污泥 總量的9 0至9 5%可回至方法中。 圖式簡單說明 第1圖顯示實施本發明方法之裝置》 圖式代表符號說明 1 : S豎式爐 2 直接還原區 ( CNS ) A4*t#. ( 210X297^^ ) -9 - 1 ^ 裝 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（7 ) 1 1 3 供應導^ 1 1 | 4 成塊的含氧化鐵的裝填物質 1 1 5 未煆燒之助熔劑 --—^ 請 1 | 6 供應導管 先 閱 讀 1 1 7 輸入導管 背 ιέ 之 1 1 8 * 洗滌器 意 事 1 1 9 ·· 固態成塊碳載體用之供應導管 項 再 填 1 1 1 0 :含氧氣體之供應導管 寫 本 頁 —裝 1 1 1 :含氧氣體之供應導管 ·»- 1 1 2 =碳載體之供應導管 1 1 1 3 z碳載體之供應導管 1 1 1 5 :熔化氣化區 訂 1 1 6 =熔融生鐵 1 | 1 7 :熔融渣 1 I 1 8 :出鐵口 1 1 .線 2 0 :導管 1 2 1 :排放導管 1 1 2 3 :洗滌器 1 1 2 4 :輸出氣體導管 1 I 2 5 :污泥水導管 1 I 2 6 :污泥水導管 1 1 I 2 7 :增稠器 1 1 I 2 8 :脫水裝置 1 2 Q =粒化機 1 1 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（2丨OX 297公釐〉 -1J)-、， 3Q6933 五、發明説明（8 ) 3 0 :生石灰 3 1 :導管 3 2 :煤乾燥裝置 3 3 :導管 3 4 :輸送裝置 3 5 :煤 A7 B7 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4規格（210X297公釐） —11 一）

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A8 B8 C8 ______ D8 六、申請專利範圍 1 ·—種產製鐵熔液之方法，其中鐵礦（4)在直接 還原區（2 )還原成海棉鐵，海棉鐵在熔化氣化區（1 5 )中熔化，同時在所供應含碳材料氣化成還原氣體之情況 下及在渣（1 7 )形成之情況下，供應含碳材料，且此還 原氣體注入直接還原區（2 )中，在此反應且以頂部氣體 形式引出，此還原氣體和/或頂部氣體受到氣體洗滌且在 洗滌期間被分離之污泥混以黏合劑（3 0 )及煤灰且隨後 被燒結，其特徵在於以下手段之結合： •在洗滌期間分離之污泥，在進一步處理前，被脫水 至殘餘水含量， •在此之後，煤灰及作爲黏合劑之生石灰（3 0 )被 摻雜至污泥中， •隨後，污泥被粒化，且 •由此形成之顆粒供應至熔化氣化區（1 5 )中，同 時增加渣（1 7)之鹸度至1 . 2 5之極大值，較佳至 1 2 0極大值。 2·如申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於污泥 ，在進一步處理前，脫水至2 5至5 0%，較佳3 5至 40%之殘餘水含量》 3 .如申請專利範圍第1或2項之方法，其特徵在於 煤灰以最多經脫水之污泥量的3 0%，較佳2 5%的量， 添加至脫水污泥中。 4 .如申請專利範圍第1或2項之方法，其特徵在於 藉在供-應至熔化氣化區（1 5 )前，藉暴於含碳煙氣中而 本紙張尺度迷用中國國家橾準（CNS > A4规格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -12 - ^06933 il C8 D8 六、申請專利範圍 在顆粒上形成碳酸塩層。 5 .如申請專利範圍第4項之方法，其特徵爲顆粒上 形成之碳酸塩層是在煤乾燥裝置（3 2 )中實施》 ----1------一.------訂-------it. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中《鬮家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13 -