的成功程度花費了時間和資金來開發(fā)用于此類材料的盛放容器，實際上一旦安裝，給定的固體是否會從給定的容器中流出的問題仍然存在。
[0021]每當將容器設計為具有質量流或漏斗流時，需要考慮許多因素，尤其是當測試結果或經驗顯示待處理的材料隨時間傾向于粘附、結塊、成拱形、互鎖、或凝固時。有效的儲存容器的設計者必須知道可能會在儲存期間和待處理的固體的流動期間出現(xiàn)的問題。因此，需要測量待處理的固體的流動性質以設計適合的容器。已知具有不同流動特性的微粒固體的行為非常難以預測，并且當在約束容器內處理此類粒子時出現(xiàn)許多問題。當此類流動性質變化時，歸因于溫度、含水量等的變化，需要作出預先準備以補償此類容器結構的變化。因此，此類流動性質的變化可以使固體流動既復雜又是至關重要的。不恰當地制作的容器將會傾向于形成許多不利的大塊固體特性，其妨礙粒子的流動。
[0022]流動中斷或堵塞的主要的已知原因是填滿(packing)、橋接(bridging)、和鼠洞(rat-holing)現(xiàn)象。此類現(xiàn)象的起因不是充分已知的或定義的。填滿是大量粒子朝向處理容器的一個或多個出口向下擠壓的不可避免的結果。橋接或拱接(arching)在通過來自上方的壓頭將粒子互鎖并填滿、形成足夠強以支持容器中材料的全部負荷的拱形時出現(xiàn)。鼠洞在小圓柱形體積的材料向下流至出口、留下材料的主體掛在處理容器的壁上時出現(xiàn)。
[0023]當研宄微粒固體的流動性時，存在多種由本領域技術人員采用的一般方法。這些包括通過對粒子樣品進行剪切作用來測定某些流動性的參數，但是粒子行為的預測并不總是準確的或完整的。
[0024]根據技術文獻，許多解決方案已經被提出并且是已知的。這些解決方案主要分為兩類。首先，存在涉及容器本身的結構并且旨在通過改變容器的物理特性(例如壁的類型、其形狀、制成其的材料、內部支持物的使用、以及其入口和出口的性質)來促進質量流、漏斗流、或組合流動的解決方案。第二類提出的解決方案涉及用于促進材料流動的輔助裝置或方法。這些可以是內部的或外部的，并且可以是連接至容器壁的機械振動器、內部滑動襯里、攪拌器、用于流化或另外促進粒子流動的氣體的注入、以及用于輔助解決具體問題的化學物質。
[0025]在過去已經提出，為了解決料倉和其他類似容器中的流動問題，使此類容器具有非常陡的壁角度，以及避免壁的任何流動阻塞或不規(guī)則，從而光滑表面防止了堵塞并且在一些情況下還使用一些類型的流動輔助件或促進器。
[0026]例如，這種為常規(guī)的直接還原用途構建的容器或料倉具有從入口至出口向下匯聚的壁。容器壁以下列方式形成:其包括具有相對于料倉向外突出的整體內倒置螺旋形或螺旋連續(xù)階梯的內部連續(xù)表面。階梯使得由內部邊緣限定的料倉的橫截面積擴大，并且還引起了料倉內表面的不對稱，這傾向于使由粘聚性固體粒子另外形成的橋接或拱頂不穩(wěn)定。
[0027]根據它們的流動特性，這種內倒置階梯可以從料倉的頂部到底部形成，或者在一些情況下僅沿著料倉的一部分形成，尤其是，在料倉的內徑引起固體粒子橋接或形成拱頂的那些區(qū)域中。階梯與水平所成的切向角的范圍為約30和40度之間。此外，階梯的寬度，即邊緣之間的距離，可以根據粒徑、粘聚性粒子、和料倉的幾何形狀變化并且適用于任何具體應用。階梯的寬度大于片狀金屬壁的厚度。在一些高溫用途中的容器壁具有比階梯厚的壁的形式的外部絕緣材料。對于沿著所述階梯的任何給定的點來說，收斂角可以保持相同或者可以沿著螺旋階梯由階梯上方的壁的較陡的角逐漸減小為階梯下方的壁的較不陡的角。螺旋階梯包圍錐形容器的匯聚壁約1-1/2次。在本領域內公知的是，根據被處理的固體材料的特性、壁的材料的特性、和所需的固體流的類型選擇料倉的收斂角。
[0028]然而，再一次，這種類型的構造對促進最小外部重整直接還原系統(tǒng)中所需的爐料均勻性，確保橫跨豎式爐10中的爐料的16寬度和遍及爐料16的深度，豎式爐中的重整和還原均勻地進行不起任何作用一一尤其重要的是爐料的中心部。這在豎式爐10的重整和直接還原區(qū)中更尤其重要，這些區(qū)包括豎式爐10的上部、豎式爐10的下部、以及設置在其之間的過渡區(qū)。
[0029]盡管在本文中已經參照優(yōu)選實施方案及其具體實例說明并描述了本發(fā)明，對本領域普通技術人員來說將會顯而易見的是，其他實施方案和實例可以發(fā)揮類似的功能和/或獲得類似的結果。所有此類等價實施方案和實例均在本發(fā)明的精神和范圍內，因而其是預期的，并意圖被下列權利要求覆蓋。
【主權項】
1.一種用于生產直接還原鐵的組合高壓重整/還原豎式爐，所述豎式爐包括: 設置在所述豎式爐的內部的一個或多個爐料均勻性提高裝置； 其中所述一個或多個爐料均勻性提高裝置設置在所述豎式爐的內部的重整區(qū)和還原區(qū)中的一個或多個內，并且 其中所述一個或多個爐料均勻性提高裝置可操作用于攪動所述爐料，以使重整和還原中的一個或多個在整個所述爐料中均勻地進行。
2.根據權利要求1所述的豎式爐，其中所述一個或多個爐料均勻性提高裝置包括一個或多個旋轉/往復式混合桿、一個或多個固定流動輔助件、一個或多個壁結構，或一個或多個攪拌器。
3.根據權利要求2所述的豎式爐，其中所述一個或多個旋轉/往復式混合桿包括多個當旋轉時將所述爐料混合的突出結構。
4.根據權利要求3所述的豎式爐，其中所述一個或多個旋轉/往復式混合桿橫跨所述豎式爐的寬度。
5.根據權利要求2所述的豎式爐，其中所述一個或多個固定流動輔助件阻塞所述爐料的中心部經由所述豎式爐的流動，從而將其減慢。
6.根據權利要求1所述的豎式爐，其中所述一個或多個爐料均勻性提高裝置確保:橫跨所述豎式爐中的所述爐料的寬度和遍及所述爐料的深度，所述豎式爐中的重整和還原均勾地進行。
7.一種用于提供用于生產直接還原鐵的組合高壓重整/還原豎式爐的方法，所述方法包括: 提供設置在所述豎式爐的內部的一個或多個爐料均勻性提高裝置； 其中所述一個或多個爐料均勻性提高裝置設置在所述豎式爐的內部的重整區(qū)和還原區(qū)中的一個或多個內，并且 其中所述一個或多個爐料均勻性提高裝置可操作用于攪動所述爐料，以使重整和還原中的一個或多個在整個所述爐料中均勻地進行。
8.根據權利要求7所述的方法，其中所述一個或多個爐料均勻性提高裝置包括一個或多個旋轉/往復式混合桿、一個或多個固定流動輔助件、一個或多個壁結構，或一個或多個攪拌器。
9.根據權利要求8所述的方法，其中所述一個或多個旋轉/往復式混合桿包括多個當旋轉時將所述爐料混合的突出結構。
10.根據權利要求9所述的方法，其中所述一個或多個旋轉/往復式混合桿橫跨所述豎式爐的寬度。
11.根據權利要求8所述的方法，其中所述一個或多個固定流動輔助件阻塞所述爐料的中心部經由所述豎式爐的流動，從而將其減慢。
12.根據權利要求7所述的方法，其中所述一個或多個爐料均勻性提高裝置確保:橫跨所述豎式爐中的所述爐料的寬度和遍及所述爐料的深度，所述豎式爐中的重整和還原均勻地進行。
【專利摘要】本發(fā)明提供用于生產直接還原鐵的組合重整/還原豎式爐，其使用一個或多個爐料均勻性提高器，如一個或多個旋轉/往復式混合桿、一個或多個固定流動輔助件、一個或多個壁結構/變體、一個或多個攪拌器等，用于確保：橫跨所述豎式爐中的所述爐料的寬度和遍及所述爐料的深度，所述豎式爐中的重整和還原均勻地進行。
【IPC分類】C21B13-02
【公開號】CN104870658
【申請?zhí)枴緾N201380061893
【發(fā)明人】特拉維斯·賴特, 史蒂夫·蒙塔古
【申請人】米德雷克斯技術公司
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2013年10月1日
【公告號】CA2887019A1, EP2904122A1, US20140091502, WO2014055479A1