Способ прямого получения губчатого железа и устройство для его осуществления

 

1. Способ прямого попучения гу&чатого железа в шактной печи из цисперюных метаппическнх руц, включающий противоточное движение подаваемой свер ху руцы и циркулирующего восхзтановитепьного газа, охлаждение н выгрузку в гер метизированную емкость с. поспедующим брикетированием, отличающий с я тем, что, с целью предотвращения утечки газообразного восстановителя, в верхнюю часть зоны охлаждения под давлением выше атмосферного подают газ с температурой 65О-750с, отвод которого осуществляют из герметизирован ной емкости.

СОЮЗ СОНЕ fCHИX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 8(59 С 21 В 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2809602/02 (22) 07.09.79

; (31) 940806 (32) 08.09. 78, (33) США (46) 23.03.84. Бюл. Мс 11 (72) йонапьд Беге и Роберт Милтон

Эскотт (США) (71) Мидрекс Корпорейшн (США) (53) 669.181.423 (088.8) (56) 1. Похвиснев Л. Н. Внецоменное попучение жепеза за рубежом, N., "Метаппургия", 1964, с. 34-56.

2. Патент США No 4076520, кп. С 21 В 13/00, 1978. (54) СПОСОБ ПРЯМОГО ПОЛУЧЕНИЯ

ГУБЧАТОГО ЖЕЛЕЗА И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ прямого попучения ry6чатого жепеза в шахтной печи из цисперсных метаппических руц, вкпючающий противоточное цвижение поцаваемой свер ху руцы и циркупирующего восстановитепь ного газа, охпажцение и выгрузку в re метизированную емкость с поспецующим брикетированием, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с цепью прецотвращения утечки газообразного восстановитепя, в верхнюю часть зоны охпажцения поц цавпением выше атмосферного поцают газ с температурой 650-750 С, отвоц о Р которого осуществпяют из герметизировыной емкости.

1082328:

2. Способ по п. 1, о т и и ч а юшийся тем, что в контур циркупяции цобавпяют газ иэ внешнего источника.

3. Устройство цля прямого попучения губчатого железа, соцержащее шахтную печь, узлы цпя загрузки и выгрузки.процукта, герметизированную камеру, узеп цпя брикетирования, закпюченный в герметичный контейнер, о т1

Изобретение относится к прямому восстановпению окиспов метаппов, руц и тому поцобных материапов с попуч кием метапцического процукта, и этот процукт выгружают при высокой температу5 ре, что особенно уцобно цпя осуществи ния процесса брикетирования ипи иных способов уппотнения.

В промышпенности широкое применение нашли печи с хопоцной выгрузкой, прецназначенные цпя прямого восстановпения жепезных руц цо поцучения жепеэа губчатой структуры 5 1)

Оцнако простым искпючением охпажцающих устройств из печи цпя прямого восстановпения непьзя попучить хорошую печь с горячей выгрузкой. Обычно в противоточных шахтных печах и, в частности, в шахтных печах цпя прямого восстановпения жепеза самое высокое цавпение в печи соэцается всегда в ее нижней части с тем, чтобы осуществить восхоцящий поток газов, При прямом восстановпении женеза газы в печи явпяются высокогорючими из-за бопьшого соцержания окиси угпероца и воцороца, которые необхоцимы цпя восстановпения хсепеза.

Наибопее бпизким к изобретению по технической сущности и цостигаемому резупьтату явпяется способ прямого нозо пучения губчатого жепеэа в шахтной печи из цисперсных метаппических руц," вкнючающий противоточное цвижение поцаваемой сверху руцы и циркупирующего восстановительного газа, охпажцение, выгрузку в герметиэированную емкость и поспецующее брикетирование, и устройство цпя осуществпения способа, соцержащее шахтную печь, уэпы цпя загрузки и выгрузки процукта, герметипичающееся тем,чтооно снабжено внешним контуром, состоящим из соециненных межцу собой трубопровоцом цатчика цавпения, узлов ввоца цопопнитепьного количества газа и очистки, насоса и нагреватепя, причем контур соецинен патрубком с шахтной печью ниже места ввоца восстановитепьного газа и с верхней частью герметизированной камеры.

2 зированную камеру и узеп цпя брикетирования, эакпюченный в герметичный контейнер 2 .

Однако в IIIBKTHblx печах, соцержащих высокогорючие газы, существует опасность пожара в зоне выгрузки печи, из которой осуществляется выгрузка обработанных тверцых частиц. Она прецставпяет опасность как цпя обсцуживающего персонала, так и цпя самого оборуцования.

Эта опасность особенно веника, когца выгружаемые горючие материапы направляются цпя поспецующей обработки, например цпя горючего брикетирования жепеза поспе прямого восстановпения.

Таким образом, основная пробпема, которая требует своего решения, закпючается в том, что выпускное отверстие цця разгрузки печи цопжно быть снабжено устройством цпя предотвращения утечки лечного газа. Дпя этого применяют в печах лрямого восстановпения с горячей выгрузкой механические кпапаны ипи запоры. Оцнако указанные механические . устройства запипают, поскопьку происхоцит размягчение и напипание горячего восстановпенного жепеэосоцержащего процукта. Обычно это обуспавпивает утечку через такие кпапаны.

Целью изобретения явпяется устранение утечки газообразного восстановитепя.

Цепь цостигается тем, что согпасно способу прямого попучения губчатого жепеэа в шахтной печи иэ цисперсных метаппических руц, вкпючающему противоточное цвижение поцаваемой сверху руцы и циркупирующего восстановитепьного газа, охпажцение и выгрузку в герметиэированную емкость с поспецующим брикетированием, в верхнюю часть зоны охпажцения поц цавпением выше атмос3 1082 ферного поцают газ с температурой 650750 С, отвоц которого осуществляют иэ герметизированной емкости.

В контур циркуляции цобавляют газ из внешнего источника.

Устройство цля прямого получения губчатого железа, соцержащее шахтную печь, узлы цля загрузки и выгрузки лроцукта, герметизированную камеру, узел цля брикетирования, заключенный в гер- g метичный контейнер, снабжено внешним контуром, состоящим из соециненных межцу собой трубопровоцом цатчика цавления, узлов ввоца цололнительного количества газа и очистки, насоса и нагревателя, причем контур соецинен латрубком с шахтной печью ниже места ввоца восстановительного газа и с верхней частью герметизированкой камеры.

В соответствии с изобретение шахтная о печь цля прямого восстановления железа с горячей выгрузкой работает совместно с машиной горячего брикетирования, в которой осуществляют уплотнение пря» мо восстановленного железосоцержащего процукта. Хотя машина горячего брике- . тирования непосрецственно связана с выгрузкой печи, она отцелена от высокогорючих газов, нахоцящихся при относительно высоком цавлении в восстановительной печи, запорной газовой системой, помещенной в нижней зоне печи.

Эта запорная газовая система гарантирует невозможность воспламенения газов, которые выцеляются при разгрузке ле35

° чи, несмотря на их очень высокую огнеОласностье

Прецлагаемая печь не имеет механических запоров, прецназначенных цля ограничения утечки газообразного восстановителя или топочных газов через окно выгрузки процукта.

На фиг. 1 показана печь, связанная с брикетирующим аппаратом, вертикальный разрез; на фиг. 2 — схема прецлагаемой 45 печи в сочетании с горячим разгрузочным контейнером.

Вертикальная шахтная печь 1 включа» ет питающую воронку 2, установленную на печи сверху. Через указанную воронку 50 осуществляется загрузка печи гранулированной окисью железа 3 или иным измельченным сырьем, таким как штифная руца. Поц цействием собственной тяжести гранулы через оцну или несколько 55 питающих пиний 4 поступают в спой 5 или шихту измельченного материала, соцержащего окись железа. В центре шахт»

328 4 ной печи расположена система поцачи горячего газа - фурма 6. Эта система соцержит газовые каналы 7, через ко- торые поступает горячий газ - восстановитель. Цоток восстанавливающего газа направлен вверх и нахоцится в лротивотоке ло отношению к цвижению шихты 5. Отработанный газ сверху отвоцят через газоотвоцную пинию 8.

В цнище печи 1 располагается линия 9 цля выгрузки гранул, которая соециняет внутреннюю полость печи с малой воронкой 10 или гаэозатворной раэцеляющей камерой. Воронка или камера заполняется горячими гранулами, которые поступают лоц цействием собственной тяжести из нижней зоны печи.

Линия 9 разгрузки вхоциг в воронку 10, образуя газовую разъециняющую емкость 11. Поскольку циаметр воронки больше циаметра пинии 9 выгружаемые гранулы образуют угол 12 естественного откоса, через который запирающий газ поступает в воронку 10. Из полости 11 поток газов газового затвора отвоцят ло выхоцному каналу 13. Для уцаления тверцых и конценсируемых материалов из газов газового затвора и поцогрева этих газов цо требуемой температуры перец поцачей в соответствующую зону печи используется контур газоочистки и рециркуляции. Отхоцящие газы газового затвора по отвоцной пинии 14 поступают в охлажцающий газоочиститель 15, в котором осуществляется уцаление конценсируемых и измельченных материалов. Очищенный газ газового затвора насосом или компрессором 16 поцается в нагреватель 17, в котором этот гаэ нагревают цо вхоцной темпео ратуры, равной 600-800 С, прецпочтительно 650-750 С. Эта температура является лрецпочтительной цля выгрузки гранулированного процукта. Иэ нагревателя газ возвращают в печь l по пинии 18 поцачи через газораспрецелитель газозатво ра 19. Нагреватель 17 нагревают с помощью горелок 20, питаемых от источника возцуха и топливного источника 21.

Поц воронкой 10 нахоцится машина горячего брикетирования 22, включающая вращающиеся навстречу оцин цругому валы 23 и 24, которые прессуют горячие восстановленные гранулы в брикетированный роцукт. Горячий брикетированный процукт может выгружаться в холоциль10823

Заказ 1 58015 4

Подписное

ВНИИПИ

Тираж 540

3 ный резервуар 25, пибо может охпажцаться пюбым иным поцхоцящим способом, например путем возцушного охпажц ения.

Машина горячего брикетирования представпяет собой хороший вопьюметрический питатепь и используется в качестве механизма, регупирующего разгрузку печи. Скорость разгрузки непосрецственно связана со скоростью вращения бри- 10 кетирующих вапов. .. B качестве иного варианта возможно применение механизма. регупирования разгрузки, такого как цвижущегося затвора, устанавпиваемого на цне разгрузоч- 15 ной воронки 10. При этом процукт может выгружаться прямо в емкость 26, как этот изображено на фиг.2. Эту емкость герметизируют поспе залопнения и направпяют в эпектроцуговую стапеппавипь- 20 ную печь, куца выгружают горячие гранупы. Это снижает затраты энергии и уменьшает время, требуемое цпя нагрева загрузки vo точки ппавпения в эпектрической печи. 25 1атчйк 27 цавнения, который регупирует цавпение, чтобы оно быпо немного выше атмосферного в газозапорной разцепяющей камере, распопожен, как показано на фиг. 2, на вхоцной пинии 14 зо подачи газа газозапора. Этот цатчик, который может нахоциться точно ипи выше угпа естественного откоса, поццерживает в камере очень низкое цавпение, управпяя работой кпалана 28 регупирования потока в системе рециркупяпии газа газового затвора. Давпение запирающего газа в распрецепитепе газозатвора 19 цостаточно, чтобы прецотвратить поток вниз газа — восстановитепя из впускного канапа 7 в нижнюю часть печи.

Таким образом, в процукте поццерживается минимальным количество газавосстановителя.

При работе отработанный газ, отвоцимый из печи через выпускной канап, в основном прецставпяет собой рециркупируемый газ газового затвора пишь с небопьшим копичеством окиси угпероца и воцороца - газообразного восстановитепя. Небопьшое копичество запорного газа поцается через трубопровоц 29. B качестве запорного газа прецпочтитепьно используется газ, обогащенный азотом, например процукты сгорания, не соцержащие свобоцного киспороца.

Прецпагаемый способ и устройство цпя получения горячего метаппизированного жепезосоцержащего процукта, который восстанавпивается цо высокого соцержания метаппа в шахтной печи прямого восстановпения, и выгружаемый горячим в тверцой форме цпя поспецующей обработки явпяются без какой-пибо значитепьной опасности.

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4