(57)【要約】本発明は、銑鉄及び／又は銑鉄中間生成物を製造する方法及び装置に関する。該方法及び装置によれば、金属含有供給材料が溶融ユニット（１）で融解され、その間、特に少なくとも部分的に還元する作動ガスが溶融ユニット（１）の内側で生成され、その上生成された作動ガスは排出される。排出された作動ガスは、任意に浄化を経た後、特に粉体、少なくとも部分的に還元された金属含有材料の、少なくとも部分的な、好ましくは空気輸送に影響を与える送出ガスとして特に用いられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属含有装填材料が溶融ユニットで溶融され、作動ガス、特に少なくとも部分的な還元作動ガスが付加的に前記溶融ユニットで生成され、生成された前記作動ガスが抽出される、金属及び／又は一次金属生成物、特に銑鉄及び／又は一次銑鉄生成物を製造する方法であって、
抽出された作動ガスは、適切な場合には洗浄後、少なくとも部分的に、特に粉体の形態の少なくとも部分的に還元された金属含有材料の輸送、好ましくは空気輸送、のための、特にキャリヤガスとして用いられることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
輸送の間、前記作動ガスは前記材料の周りを流れ、
輸送が終了した後、前記材料は、前記作動ガスから再び分離されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の方法において、
前記作動ガスは、特に前記材料から分離された後、好ましくは固体の少なくとも部分的な還元及び／又は予備加熱のために、処理ユニットへ導入されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の方法において、
特に粉体の形態でありかつ金属を含む装填材料の処理のための、特に少なくとも部分的な還元及び／又は予備加熱のための処理反応器が作動され、
前記処理反応器から排出される処理済装填材料は、好ましくは前記空気輸送によって、溶融ユニット及び／又は該処理済装填材料のさらなる処理のための他のユニットへ輸送されることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４又は５記載の方法において、
前記装填材料は、前記処理反応器で処理された後、好ましくは中間ベッセルに、特に好ましくは流動床ロックに、一時的に格納されることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項６記載の方法において、
前記装填材料は、一時的な格納の後、好ましくは前記中間ベッセルから、前記作動ガスによって除去されかつ輸送されることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項４から６のいずれか一項に記載の方法において、
前記処理反応器で処理された前記装填材料は、適切な場合には流動床ロック及び／又は他の中間コンテナを介して、装填材料として溶融ユニットへ少なくとも部分的に導入され、溶融されることを特徴とする方法。
【請求項８】
装填材料を融解する溶融ユニット（１）を有し、作動ガス、特に少なくとも部分的な還元作動ガスが付加的に前記溶融ユニットで生成される、金属含有装填材料から金属及び／又は一次金属生成物、特に銑鉄及び／又は一次銑鉄生成物を製造する装置であって、
特に粉体の形態の、少なくとも部分的に還元された金属含有材料の特に空気輸送のための装置（８）が設けられ、
該装置は、前記溶融ユニットで生成される前記作動ガスによって少なくとも部分的に作動され得ることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項８記載の装置において、
前記溶融ユニットから、前記材料を輸送するための装置（８）へ前記作動ガスを移送する一つ又は複数のライン（７）が設けられることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の装置において、
特に粉体の形態でありかつ金属を含む装填材料を、特に少なくとも部分的に還元及び／又は予備加熱するために、処理する処理反応器が設けられ、
輸送のための装置は、前記処理反応器に接続され、かつ処理済装填材料を輸送するのに適していることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の装置において、
前記処理済装填材料を輸送する装置（９）は、前記装填材料をさらに処理するための、前記溶融ユニット（１）へ及び／又は他の装置へ通じていることを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の装置において、
前記溶融ユニットで生成される前記作動ガスによって、前記処理反応器から排出された前記装填材料が除去され得る中間ベッセル、特に流動床ロック（１０）が、前記処理反応器の下流に設けられることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項８から１２のいずれか一項に記載の装置において、
前記作動ガスが、特に中間ベッセルから除去された材料から分離され得るとともに輸送のための装置によって輸送される、気体／固体・分離装置（７）が設けられることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属含有装填材料が溶融ユニットで溶融され、作動ガス、特に少なくとも部分的な還元作動ガスが溶融ユニットで付加的に生成され、生成された作動ガスが排出される、金属及び／又は一次金属生成物、特に銑鉄及び／又は一次銑鉄生成物を製造する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
広範囲の金属及び／又は一次金属生成物を製造する方法及び装置が従来技術で知られている。そのような方法のいずれにおいても、全ての現存するプロセス関連資源の最適な利用、例えば生成される廃熱の利用、に特に重きが置かれている。過去においてしばしば無視されてきたこれらの資源の利用によって、取り付けられた装置が顧客にとってより経済的となる。
【０００３】
本発明の目的は、請求項１の前段に係る方法及び請求項８の前段に係る装置を、この種の方法及び装置が以前の従来技術の場合よりもより経済的にかつより優れた資源の保護を与えつつ作動され得るように、さらに発展させることにある。
【０００４】
この目的は、本発明に従って、請求項１の特徴部分に係る方法及び請求項８の特徴部分に係る装置によって達成される。
【０００５】
適切な場合には洗浄後、排出された作動ガスが、特にキャリヤガスとして用いられるという事実によって、少なくとも部分的には、特に粉体の形態の、少なくとも部分的に還元された金属含有材料の輸送、好ましくは空気輸送のために、溶融ユニットで生成される作動ガスは、特に効率的に利用される。これにより、溶融ユニットの及び／又は冶金装置全体としての作動の経済性が改善される。
【０００６】
少なくとも部分的に還元された材料を搬送又は輸送するために直接、溶融プロセスの間に生成されるガスを用いることは、従来技術で以前に知られていない。
【０００７】
従来技術では、例として、冶金プラントで材料を輸送するためにベルトコンベヤ又は空気コンベヤラインが用いられる。空気搬送が、粉鉱の搬送に対して大いに好まれる。しかしながら、従来技術で知られている粉鉱の空気搬送のための装置は、高価であるとともに複雑であり、かつ欠点の余地がある。
【０００８】
作動ガスを生成する溶融ユニットは、特許文献１から当業者に知られている。これまで、この作動ガスは、処理反応器、例えばシャフト炉に直接導入されてきた。複雑な構成の別個の空気装置が、粉体形態の材料を搬送するために要求された。
【特許文献１】国際公開第９７／０４１３６号パンフレット
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る方法の一つの特定の実施例によれば、この発明は特に、高温の、少なくとも部分的に直接還元された材料を（少なくとも周囲の温度よりも上の温度で）輸送するのに適している。この発明の様々な実施例によれば、そのような材料の温度は、１００℃又は２００℃よりも上、好ましくは３００℃よりも上、特に好ましくは４００℃又は５００℃よりも上である。
【００１０】
本発明に係る方法の一つの特定の実施例によれば、輸送の間、作動ガスが材料の周りを流れ、輸送が終了した後、材料は作動ガスから再び分離される。
【００１１】
本発明に係る方法の一つの特定の実施例によれば、作動ガスは、特に材料から分離された後、好ましくは固体の少なくとも部分的な還元及び／又は予備加熱のために、処理ユニットへ導入される。
【００１２】
本発明に係る方法の一つの特定の実施例によれば、特に粉体の形態でありかつ金属を含む装填材料の処理のための、特に少なくとも部分的な還元及び／又は予備加熱のための処理反応器が作動され、処理反応器から排出される処理済装填材料は、好ましくは空気輸送によって、溶融ユニット及び／又は処理済装填材料をさらに処理するための他のユニットへ輸送される。
【００１３】
本発明に係る方法の好ましい実施例によれば、処理反応器は、例えば米国特許第５，９６１，６９０号明細書から知られるように、粉体の形態の固体を還元するための還元反応器、特に流動床反応器である。
【００１４】
本発明に係る方法の一つの特定の実施例によれば、装填材料は、処理反応器で処理された後、好ましくは中間ベッセル、特に好ましくは流動床ロック（fluidized-bed lock）に一時的に格納される。
【００１５】
本発明に係る方法の一つの特定の実施例によれば、装填材料は、一時的な格納の後、好ましくは中間ベッセルから、作動ガスによって除去され輸送される。
【００１６】
本発明に係る方法の一つの特定の実施例によれば、処理反応器で処理された装填材料は、適切な場合には流動床ロック及び／又は他の中間コンテナを介して、装填材料として溶融ユニットへ少なくとも部分的に導入され、溶融される。
【００１７】
本発明はまた、請求項８記載の装置によって特徴付けられる。
【００１８】
本発明に係る装置の一つの特定の実施例によれば、溶融ユニットから、材料を輸送する装置へ、作動ガスを移送する一つ又は複数のラインが設けられる。
【００１９】
本発明に係る装置の好ましい実施例によれば、特に粉体の形態でありかつ金属を含む装填材料の処理、特に部分的な還元及び／又は予備加熱、のための処理反応器が設けられ、輸送のための装置は、処理反応器に接続されるとともに、処理済装填材料を輸送するのに適している。
【００２０】
本発明に係る装置の好ましい実施例によれば、処理済装填材料を輸送する装置は、装填材料のさらなる処理のための、溶融ユニット及び／又は他の装置へ通じている。
【００２１】
本発明に係る装置の好ましい実施例によれば、溶融ユニットで生成される作動ガスによって処理反応器から排出された装填材料が除去され得る中間ベッセル、特に流動床ロックが、処理反応器の下流に設けられる。
【００２２】
本発明に係る装置の好ましい実施例によれば、作動ガスが特に中間ベッセルから除去された材料から分離され得るとともに輸送のための装置によって輸送される、気体／固体・分離装置が設けられる。
【００２３】
本発明に係る方法の好ましい実施例によれば、作動ガスは、装填材料を気体／固体・分離装置、特に固体サイクロンへ搬送し、次いで作動ガスは金属含有装填材料から分離される。
【００２４】
本発明に係る方法のさらに好ましい実施例によれば、装填材料が、適切な場合には流動床ロック及び／又は他の中間コンテナを介して、さらなる精製又は処理のために、溶融ユニット又は他の技術装置へ導入される。
【００２５】
本発明に係る装置の好ましい実施例によれば、溶融ユニットは処理された（処理済）、特に予備還元された及び／又は予備加熱された装填材料を融解するよう構成される。
【００２６】
本発明に係る装置の好ましい実施例によれば、輸送のための装置は、処理済装填材料を空気輸送するための、処理反応器から溶融ユニットへ導くラインであり、特に少なくとも部分的にレンガ及び／又は耐火物ライニングを有する。
【００２７】
本発明に係る装置の好ましい実施例によれば、溶融ユニットで生成される作動ガスのための供給ラインが輸送のための、特に処理済装填材料を輸送するための装置に設けられる。
【００２８】
本発明に係る装置の好ましい実施例によれば、適切な制御装置が設けられ、該制御装置は、気体の流れ、及び／又は輸送のための装置における流れ、特に空気輸送のためのラインにおける流れ、を制御するために用いられ得る。本発明の一つの特定の実施例によれば、この制御装置は、溶融ユニットに配置され、この場合、適切な場合には作動ガスの制御体積（controllable volume）は、例えばバーナを介して排出され、したがって材料を輸送するための装置を作動するのに役立たない。
【００２９】
好ましい実施例によれば、本発明は、可動部なしで済ませるよう実施される搬送装置を用いて、金属及び／又は一次金属生成物、特に銑鉄及び／又は一次銑鉄生成物を、粉体の形態でありかつ金属を含む装填材料から製造する新しい種類の方法を提供する。
【００３０】
本発明の一つの特定の実施例によれば、処理済装填材料が、冷却されていない形態で空気搬送によって溶融ユニットを介して処理反応器から搬送され、そこでキャリヤガスの流れから分離されるとともに、例えばグラビティコンベヤ（gravity conveying）又はブローイング（blowing）によって、溶融ユニットへ、特にガス化溶融炉へ搬送される。
【００３１】
本発明の一つの特定の実施例によれば、輸送のための装置（搬送装置）は、あらゆる可動部を持たない。これにより、他の空気搬送装置から知られる高い維持費が省かれる。
【００３２】
本発明の一つの特定の非制限的な実施例は、概略図に基づいて図示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
ガス化溶融炉１は、５００℃と９００℃との間の温度、特に８００℃から８５０℃までの温度で還元ガスを生成し、還元ガスは、サイクロン３で除塵され、耐火物ライニング（refractory lining）を有するパイプライン７に排出される。このパイプライン７は、ＤＲＩ（direct reduced iron ore：直接還元鉄鉱石）が流動床ロック（fluidized-bed lock）１０の助けを借りて還元ガスの流れに加えられる箇所に通じている。ＤＲＩは、処理反応器、好ましくは還元炉、特に流動床還元反応器１２から生じる。
【００３４】
次いでＤＲＩと共に還元ガスは、上りの還元ガスライン８でガス化溶融炉を通過し、分離サイクロン６へ進み、そこでＤＲＩは還元ガスから分離される。もう一度、流動床ロック４の助けを借りて、ＤＲＩは重力の力の下に、複数の導入チューブ５を介してガス化溶融炉へ進む。次いでＤＲＩから分離された還元ガスは、パイプライン部９における反応器１２の下に戻る。非常に高性能な空気搬送装置は、還元ガスライン８及び９、及び流動床ロック１０によって達成される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】金属及び／又は一次金属生成物を製造する方法及び装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  溶融ユニット
６  気体／固体・分離装置
７  一つ又は複数のライン
８  材料を輸送するための装置
９  処理済装填材料を輸送する装置
１０  流動床ロック
【図１】
2005517805.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成16年4月28日(2004.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属含有装填材料が溶融ユニットで溶融され、作動ガス、特に少なくとも部分的な還元作動ガスが付加的に前記溶融ユニットで生成され、生成された前記作動ガスが抽出され、抽出された作動ガスは、適切な場合には洗浄後、少なくとも部分的に、特に粉体の形態の少なくとも部分的に還元された金属含有材料の輸送、好ましくは空気輸送、のための、特にキャリヤガスとして用いられる、金属及び／又は一次金属生成物、特に銑鉄及び／又は一次銑鉄生成物を製造する方法であって、
前記装填材料は、前記処理反応器で処理された後、好ましくは中間ベッセルに、特に好ましくは流動床ロックに、一時的に格納されることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
輸送の間、前記作動ガスは前記材料の周りを流れ、
輸送が終了した後、前記材料は、前記作動ガスから再び分離されることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の方法において、
前記作動ガスは、特に前記材料から分離された後、好ましくは固体の少なくとも部分的な還元及び／又は予備加熱のために、処理ユニットへ導入されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の方法において、
特に粉体の形態でありかつ金属を含む装填材料の処理のための、特に少なくとも部分的な還元及び／又は予備加熱のための処理反応器が作動され、
前記処理反応器から排出される処理済装填材料は、好ましくは前記空気輸送によって、溶融ユニット及び／又は該処理済装填材料のさらなる処理のための他のユニットへ輸送されることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の方法において、
前記装填材料は、一時的な格納の後、好ましくは前記中間ベッセルから、前記作動ガスによって除去されかつ輸送されることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の方法において、
前記処理反応器で処理された前記装填材料は、適切な場合には流動床ロック及び／又は他の中間コンテナを介して、装填材料として溶融ユニットへ少なくとも部分的に導入され、溶融されることを特徴とする方法。
【請求項７】
装填材料を融解する溶融ユニット（１）を有し、作動ガス、特に少なくとも部分的な還元作動ガスが付加的に前記溶融ユニットで生成され、特に粉体の形態の、少なくとも部分的に還元された金属含有材料の特に空気輸送のための装置（８）が設けられ、該装置は、前記溶融ユニットで生成される前記作動ガスによって少なくとも部分的に作動され得る、金属含有装填材料から金属及び／又は一次金属生成物、特に銑鉄及び／又は一次銑鉄生成物を製造する装置であって、
前記溶融ユニットで生成される前記作動ガスによって、前記処理反応器から排出された前記装填材料が除去され得る中間ベッセル、特に流動床ロック（１０）が、前記処理反応器の下流に設けられることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項７記載の装置において、
前記溶融ユニットから、前記材料を輸送するための装置（８）へ前記作動ガスを移送する一つ又は複数のライン（７）が設けられることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項７又は８記載の装置において、
特に粉体の形態でありかつ金属を含む装填材料を、特に少なくとも部分的に還元及び／又は予備加熱するために、処理する処理反応器が設けられ、
輸送のための装置は、前記処理反応器に接続され、かつ処理済装填材料を輸送するのに適していることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項９記載の装置において、
前記処理済装填材料を輸送する装置（９）は、前記溶融ユニット（１）へ及び／又は前記装填材料をさらに処理するための他の装置へ通じていることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項７から１０のいずれか一項に記載の装置において、
前記作動ガスが、特に中間ベッセルから除去された材料から分離され得るとともに輸送のための装置によって輸送される、気体／固体・分離装置（６）が設けられることを特徴とする装置。
【国際調査報告】
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2005517805.tif 000009
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