Способ пирометаллургической переработки железосодержащих материалов

Изобретение относится к процессам получения жидкого металла из окисленного железосодержащего сырья, техногенных отходов черной и цветной металлургии, в том числе содержащего примеси цветных металлов. Шихтовые материалы в виде железосодержащих материалов, флюсующих добавок и углеродсодержащих материалов загружают в плавильную зону двухзонной печи. Расплавляют их в железосодержащем расплаве, барботируемом кислородсодержащим дутьем, дожигают отходящие газы с последующей подачей расплава в восстановительную зону. В восстановительную зону загружают уголь, восстанавливают железо с образованием железоуглеродистого расплава и шлака, дожигают отходящие из ванны зоны восстановления горючие газы, осуществляют раздельный выпуск продуктов плавки. Причем в плавильной зоне отношение кислорода, поступающего с барботажным дутьем, к углероду, поступающему с шихтовыми материалами, поддерживают на уровне, обеспечивающем отношение CO/CO2 в отходящих из ванны плавильной зоны газах в пределах 0,01-0.5. Изобретение позволяет снизить удельные расходы энергоносителей, обеспечивает возможность переработки шихтовых материалов крупностью свыше 20 мм, повышенной влажности и смерзшихся шихтовых материалов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к области черной и цветной металлургии и может быть использовано в процессах получения жидкого металла из окисленного железосодержащего сырья, техногенных отходов черной и цветной металлургии, в том числе содержащего примеси цветных металлов.

В черной металлургии известен пирометаллургический способ непрерывной переработки окисленного сырья цветных, черных металлов - процесс Ромелт [«Процесс Ромелт» / Под ред. В.А. Роменец, М.: МИСИС, Изд. дом «Руда и металлы», 2005. - 400 с.].

Суть процесса Ромелт заключается в следующем. Шлаковая ванна барботируется дутьем с содержанием кислорода 50-99%. В шлаковой ванне поддерживается температура на уровне 1400-1500°C. На поверхность шлаковой ванны подаются железосодержащие материалы, энергетический уголь, флюсующие добавки.

Уголь, попадающий на шлаковую поверхность, вовлекается шлаковыми потоками в нижние зоны ванны, где за счет кислорода дутья происходит его горение до CO. Перемешивание и подогрев шлаковой ванны можно поддерживать также за счет подачи в фурмы нижнего ряда природного газа. При этом метан горит до CO и H2.

Оксиды железа и других металлов восстанавливаются в шлаковой ванне углеродом. От 20 до 40% поступающей в шлаковую ванну воды разлагается также с расходованием углерода угля.

Важным компонентом, влияющим на расход энергоносителей в процессе Ромелт, являются летучие угля. В зависимости от генезиса угли могут содержать от 6 до 50% летучих. При этом летучие углей содержат углеводороды, в основном представленные метаном. От 20 до 40% метана разлагается на водород и сажистый углерод. Выделяющийся сажистый углерод может участвовать в реакциях прямого восстановления оксидов и снижать общий расход угля.

В случае применения карбонатных руд и флюсов их разложение происходит с выделением диоксида углерода, который взаимодействует с углеродом угля. Реакция носит эндотермический характер и сопровождается существенным перерасходом угля.

Компенсация дефицита тепла в восстановительной зоне обеспечивается частичным дожиганием отходящих из ванны горючих газов кислородом дутья фурм верхнего ряда.

К недостаткам процесса следует отнести:

- восстановление высших оксидов железа и других металлов углеродом до CO;

- разложение части влаги шихты с использованием твердого углерода;

- малая степень полезного использования летучих угля;

- перерасход углерода угля на взаимодействие с CO2 карбонатов;

- ограничение по крупности шихтовых материалов;

- ограничение по степени дожигания отходящих из ванны газов.

Наиболее близким по технической сущности, приемам и достигаемому эффекту является «Способ переработки сырья, содержащего цветные металлы и железо», RU 2194781 C2, опубликованный 20.12.2002 г. В технической литературе этот процесс получил название двухзонного процесса Ванюкова.

В соответствии с патентом переработка окисленных руд, содержащих цветные металлы и железо, происходит в двухзонной печи. В окислительную зону через фурмы нижнего ряда подают смесь воздуха и технического кислорода. В расплав окислительной зоны загружают руду, уголь и флюсующие добавки. При переработке окисленного сырья в окислительную зону печи подают углеродсодержащий материал и кислород в количествах, необходимых для полного сгорания углерода с максимальным выделением тепла. В окислительной зоне протекают процессы горения угля до CO2, реакции восстановления гематита руды до магнетита.

В окислительной зоне происходит также разложение карбонатов флюса, испарение влаги, нагрев и расплавление шихтовых материалов. Расплав из зоны плавления передается в восстановительную зону. В ту же зону подают уголь.

Компенсация дефицита тепла в восстановительной зоне обеспечивается частичным дожиганием отходящих из ванны горючих газов кислородом дутья фурм верхнего ряда.

К недостаткам способа относятся:

- повышенный расход углеродсодержащих материалов и кислорода;

- высокая окисленность железистого расплава зоны плавления;

- недостаточное использование химического тепла отходящих газов.

Перечисленные недостатки приводят к перерасходу энергоносителей и снижают производительность печи.

Техническим результатом изобретения является возможность комплексной переработки железосодержащего сырья и техногенных материалов в двухзонной печи из неподготовленного сырья и отходов с применением рядовых углей.

В плавильной зоне происходит горение угля в слое расплава, барботируемого кислородсодержащим дутьем, подаваемым через фурмы нижнего ряда. В отличие от двухзонного процесса Ванюкова, горение углерода ведут с α<1. Присутствие небольших количеств CO в отходящих из расплава зоны плавления газах позволяет избежать переокисления железистого расплава и поддерживать железо в расплаве в двухвалентном состоянии. Для увеличения удельной производительности целесообразно поддерживать температуру в плавильной зоне на уровне 1450-1550°C, что выше, чем в процессе Ванюкова.

Так же, как и в двухзонной печи Ванюкова, влага шихтовых материалов испаряется без разложения на H2 и CO, диоксид углерода карбонатов удаляется из ванны практически без взаимодействия с углеродом угля, восстановление высших оксидов железа до FeO идет косвенным путем.

Другим важным преимуществом предлагаемого способа по сравнению с процессом Ромелт является полное полезное использование углеводородов горючих угля по реакции полного горения.

Преимуществом предлагаемого способа является также возможность переработки железосодержащих материалов и углей крупностью свыше 20 мм, шихтовых материалов повышенной влажности, смерзшихся конгломератов шихтовых материалов. В целом, единственным требованием к шихтовым материалам, поступающим в плавильную зону, является возможность дозирования и подачи в рабочую зону печи.

Такие вредные примеси как S и As переводятся в газовую фазу и удаляются с отходящими газами.

Подготовленный в зоне плавления железосодержащий расплав через переток передается в зону восстановления.

В восстановительную зону печи загружается уголь и, при необходимости, специальные добавки. Дефицит тепла в зоне восстановления компенсируется частичным дожиганием отходящих горючих газов кислородным дутьем фурм верхнего ряда. Отходящие газы передаются дальше в зону плавления, где осуществляется их полное дожигание с возвратом части тепла в ванну зоны плавления. Это второе принципиальное отличие предлагаемого способа от двухзонного процесса Ванюкова.

Предварительные расчеты показывают, что при переработке железосодержащих материалов на чугун площадь зоны восстановления должна соответствовать площади зоны плавления (в отличие от двухзонной печи Ванюкова). В этом случае можно существенно увеличить удельную производительность агрегата и снизить удельные расходы энергоносителей.

Принципиальные отличия предлагаемого способа от двухзонного процесса Ванюкова:

- горение углерода угля и углеводородов в зоне плавления с поддержанием CO/CO2 в пределах 0,01-0,50;

- максимально полное использование химического тепла отходящих газов в пространстве печи;

- другая организация газовых потоков в пространстве печи.

При снижении показателя CO/CO2 в зоне плавления ниже 0,01 в расплаве накапливается трехвалентное железо и выпадает в виде тугоплавкого расплава Fe3O4. Это приводит к расстройствам работы печи, перерасходу углерода на восстановление Fe3O4 до FeO и дополнительному расходу кислорода в зоне восстановления.

Повышение показателя CO/CO2 выше 0,50 приводит к частичному выпадению металлической фазы в виде низкоуглеродистого железа, что приводит к потерям железа и расстройствам в работе печи.

Из практики работы печи Ромелт известно, что устойчивая работа зоны восстановления при степенях дожигания (CO2/(CO2+CO)) выше 0,85 приводит к переокислению расплава, повышению содержания железа в отвальном шлаке и может привести к вскипаниям ванны. При этом повышаются удельные расходы угля и кислорода. Работа при степенях дожигания в восстановительной зоне менее 0,50 сопровождается ухудшением технико-экономических показателей работы печи.

В предлагаемом способе отходящие из зоны восстановления газы содержат значительные количества горючих газов, которые дожигаются за счет подачи кислородсодержащего газа над зоной плавления. От 30 до 70% тепла, выделяемого при дожигании газов, поступает в расплав зоны плавления. Это позволяет снизить удельные расходы угля и кислорода на 1 т получаемого чугуна.

Пример.

Для сравнения показателей работы печей в качестве сырья выбрана смесь доменных и кислородно-конвертерных шламов.

Химический состав этих шламов является достаточно стабильным для условий работы крупных металлургических комбинбатов (НЛМК, ЧерМК, ММК, ЗСМК). В настоящее время эти шламы практически не перерабатываются из-за повышенного содержания цинка и свинца, а складируются в шламовых отстойниках.

Химический состав шлама:

Feобщ=51,3%; FeO=17%; Fe2O3=54,4%; SiO2=6,7%; CaO=7,9%; ZnO=0,62%; PbO=0,11%; S=0,3%; P2O5=0,11%; C=9,2%; прочие = 3,66%. Влажность шлама - 10%.

В качестве энергоносителя принят уголь энергетический, по составу близкий к Анжерским OC, CC.

Технический состав угля:

Wp=10%; Ac=10,8%; Vc=14%; Sc=0,4%; Сф=74,8%.

Элементный состав летучих:

C=3,66%; H=4,3%; O=4,00%; N=2,04%.

Химический состав золы угля:

Fe2O3=10%; SiO2=54%; Al3O3=27,0%; CaO=3,8%; MgO=1,0%; P2O5=0,7%; прочие = 3,5%.

Количество перерабатываемого шлама - 40 т/ч. Для сравнения площадь печей принята равной 20 м2. Расход дутья на фурмы нижнего ряда принят на уровне 10000 нм3/ч, содержание кислорода в дутье - 70%.

Пылеунос шихтовых материалов во всех вариантах принят на максимальном уровне - 3%. Выход чугуна по трем вариантам составил около 18,6 т/ч. Содержание FeO в шлаке во всех вариантах 3%. Показатели работы печей по трем вариантам приведены в табл.1.

Таблица 1.
Показатели Способы
Ромелт Двухзонный Ванюкова Предлагаемый
1. Расход шлама, кг/т чугуна 2090 2090 2090
2. Расход угля, кг/т чугуна 1040 (100%) 910 (87,5%) 730 (70,2%)
3. Расход кислорода (95% O2) 1310 (100%) 1050 (80,2%) 850 (64,9%)

Из табл.1 видно, что удельные расходы энергоносителей по предлагаемому способу на 30-35% ниже, чем в одностадийной печи по технологии Ромелт. Показатели работы двухзонной печи по способу Ванюкова хуже, чем у предлагаемого на 15-17%.

Следует отметить, что при повышении производительности печи по чугуну до 30 т/ч удельные расходы энергоносителей по всем вариантам могут быть снижены на 20-30%. При этом относительная разница между вариантами остается неизменной.

В приведенном расчете в качестве железосодержащего материала принят высокозакисный железорудный материал. Не учитывалась необходимость офлюсования получаемого шлака из-за повышенной основности сталеплавильных шламов. При переработке гематитовых материалов с офлюсованием известняком разница в удельном расходе энергоносителей в предлагаемом способе по сравнению с процессом Ромелт будет достигать 40-50% по сравнению с двухзонным процессом Ванюкова - 20-30%.

1. Способ пирометаллургической переработки железосодержащих материалов, включающий загрузку в плавильную зону двухзонной печи шихтовых материалов в виде железосодержащих материалов, флюсующих добавок и углеродсодержащих материалов, расплавление их в железосодержащем расплаве, барботируемом кислородсодержащим дутьем, дожигание отходящих из расплава горючих газов с последующей подачей расплава в восстановительную зону, в которую загружают уголь, восстановление железа в зоне восстановления с образованием железоуглеродистого расплава и шлака, дожигание отходящих из ванны зоны восстановления горючих газов, раздельный выпуск продуктов плавки, отличающийся тем, что в плавильной зоне отношение кислорода, поступающего с барботажным дутьем, к углероду, поступающему с шихтовыми материалами, поддерживают на уровне, обеспечивающем отношение CO/CO2 в отходящих из ванны плавильной зоны газах в пределах 0,01-0,5.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отходящие из шлаковой ванны зоны восстановления горючие газы дожигают над шлаковой ванной зоны восстановления до степени дожигания 0,5-0,85 (CO2/(CO2+CO)) и передают в надшлаковое пространство зоны плавления для последующего дожигания.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам и устройству для обработки железных руд с высоким содержанием фосфора. Способ включает смешивание железной руды, содержащей высокофосфористые оксиды железа, со щелочным раствором, значение рН которого лежит приблизительно между 12,5 и 13,5, сортировку смеси за счет гравитации с целью отделения высокофосфористого щелочного раствора от низкофосфористой железной руды и восстановление низкофосфористой железной руды природным газом.

Изобретение относится к восстановлению оксидов металлов до металлизированного материала путем контакта с горячим газообразным восстановителем. Газообразный восстановитель, по меньшей мере частично, получают каталитическим риформингом смеси газа, содержащего диоксид углерода (СО2) и/или водяной пар (Н2О), и газообразных углеводородов.

Настоящее изобретение относится к восстановлению оксидов (3) металлов до металлизированного материала путем контакта с горячим газообразным восстановителем, который, по меньшей мере, частично получают каталитическим риформингом смеси из газа, который содержит диоксид углерода (СО2) и/или водяной пар (Н2О), с газообразными углеводородами.

Изобретение относится к способу и устройству для производства железа прямым восстановлением. Устройство содержит установку риформинга с внутренним нагревом для осуществления риформинга природного газа добавлением пара и кислорода к природному газу и частичным сжиганием природного газа для производства газа-восстановителя, содержащего водород и монооксид углерода, для производства железа прямым восстановлением, печь производства железа прямым восстановлением для производства железа прямым восстановлением из сырья, содержащего оксид железа, с использованием газа-восстановителя, устройство удаления диоксида углерода для удаления диоксида углерода из отходящего газа, получаемого в печи производства железа прямым восстановлением с получением газа, из которого удален диоксид углерода, рециркуляционную линию отходящего газа для рециркуляции газа, из которого удален диоксид углерода, в печь производства железа прямым восстановлением в качестве газа-восстановителя, теплообменник для увеличения температуры газа, из которого удален диоксид углерода, до диапазона от 400 до 700 ºС отходящим газом, получаемым в печи производства железа прямым восстановлением, перед рециркуляцией газа, из которого удален диоксид углерода, в качестве газа-восстановителя для производства железа прямым восстановлением.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к процессам получения металлического железа. Способ получения металлического железа с использованием устройства для его осуществления включает формирование исходной сырьевой массы в виде содержащей соединения железа водяной суспензии, полученной введением в заранее заданный объем воды частиц железной руды, перемещение исходной сырьевой массы через последовательно расположенные рабочие зоны обработки, в которых осуществляют восстановление металла с помощью углерода, входящего в состав содержащих его газов, подаваемых в упомянутые рабочие зоны, и посредством воздействия генерируемых в этих зонах переменных вращающихся магнитных полей, осаждение полученных частиц металла с их накоплением и последующей выгрузкой готового металла, причем процесс проводят без остановки обработки сырьевой массы.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для эффективной переработки титаномагнетитовых руд сложного состава. Перед загрузкой в плавильную камеру шихту подогревают отходящими из плавильной камеры газами, имеющими температуру 1850-1900°C.

Изобретение относится к черной металлургии, пирометаллургическому переделу бурожелезняковых руд. .
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при переработке ванадийсодержащих титаномагнетитовых концентратов для прямого получения железа и извлечения ванадия.
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления окатышей или брикетов. .

Изобретение относится к способу и устройству получения чугуна или исходных продуктов стали плавлением в плавильном или угольном газогенераторах. .

Изобретение относится к трубе риформинга с переменной толщиной стен, предназначенной для риформинга газа в процессе прямого восстановления железа. Труба содержит аксиально выровненную трубчатую конструкцию, выполненную из металлического материала. Аксиально выровненная трубчатая конструкция содержит фланцевую секцию, верхнюю секцию, среднюю секцию и нижнюю секцию. Верхняя секция содержит первый участок, имеющий первую толщину стены, второй участок, имеющий вторую толщину стены и третий участок, имеющий переходную толщину стены, который соединяет первый участок со вторым участком. Причем первый участок, второй участок и третий участок имеют постоянный внутренний диаметр. Изобретение обеспечивает более продолжительную работу при текущих требованиях к температуре или равную продолжительность работы в условиях повышенных температур. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к металлургической газификации твердого топлива и может быть использовано в энергетике, металлургии, переработке промышленных и твердых бытовых отходов. Способ включает обработку газообразным окислителем с содержанием 40-95 объемных процентов газообразного кислорода всего объема ванны оксидного расплава, в который подают твердое топливо. При этом отношение количества кислорода в газообразном окислителе составляет 0,4-0,7 от теоретически необходимого для окисления углерода и водорода твердого топлива до диоксида углерода и воды. Температуру расплава поддерживают на 50-350°С выше температуры его плавления путем изменения отношения количества кислорода к количеству твердого топлива, причем для повышения температуры увеличивают это соотношение, а для снижения - уменьшают. Изобретение обеспечивает стабильный тепловой режим газификации и повышает качество получаемого готового топлива. 2 з.п. ф-лы, 2 пр.

Изобретение относится к устройству для производства синтез-газа из биомассы путем газификации во взвешенном потоке. Устройство включает в себя топливоприготовительную установку, в которой биомассу подают в устройство грубого помола, которая ниже по течению соединена через первый шлюз с установкой для карбонизации, находящейся под давлением, для получения гидротермальным способом карбонизированного угля из биомассы. При этом установка для карбонизации включает в себя по меньшей мере один подогреватель и один карбонизирующий реактор, установленный ниже подогревателя и соединенный ниже по течению через второй шлюз по меньшей мере с одним устройством для разделения на твердую и жидкую фазы для приготовления топлива. Ниже устройства для разделения на твердую и жидкую фазы предусмотрено сушильное устройство для сушки топлива, которое подключено к измельчителю для измельчения топлива в пылевидное топливо с размерами частиц от 55 до 500 мкм. Устройство также имеет устройство перенесения топлива для перевода топлива в установку для газификации во взвешенном потоке, так что топливоприготовительная установка связана с установкой для газификации во взвешенном потоке (22). Раскрыт способ производства синтез-газа из биомассы путем газификации во взвешенном потоке с применением заявленного устройства. Обеспечивается достижение высокого энергетического коэффициента полезного действия, снижение эксплуатационных затрат, возможность переработки малоценных биомасс с получением синтез-газа, свободного от смол. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу и устройству для изготовления прессованных изделий, содержащих прямо восстановленное тонкодисперсное железо (DRI) из установки (1) для восстановления в кипящем слое для прямого восстановления тонкодисперсной железной руды (2). Полученное в установке (1) для восстановления в кипящем слое при прямом восстановлении прямо восстановленное тонкодисперсное железо (DRI) брикетируют с получением прессованных изделий (8). В прямо восстановленное тонкодисперсное железо (DRI) подмешивают сухой тонкодисперсный материал, который содержит по меньшей мере тонкодисперсную железную руду (2), а также тонкодисперсное железо и углерод. Количественная доля сухого тонкодисперсного материала в смеси имеет нижний предел, равный 0,25 мас.%, предпочтительно равный 0,5 мас.%, и составляет до 10 мас.%, предпочтительно до 5 мас.%. Изобретение позволяет повысить плотность прессованных изделий и снизить затраты. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к установке для производства железа прямого восстановления. Установка содержит восстановительную печь 13, устройство 16 удаления кислых газов, устройство 17 для удаления продуктов разложения, обводной контур L11 для байпасирования части бедного растворителя, подлежащего возврату из регенератора в абсорбер и фильтр 41, размещенный в обводном контуре. При этом восстановительная печь 13 предназначена для восстановления железной руды 12а непосредственно в восстановленное железо 12b с использованием высокотемпературного восстановительного газа 11, содержащего водород и моноксид углерода. Устройство 16 удаления кислых газов содержит абсорбер 16а для удаления с помощью абсорбента 15, такого как растворитель на основе аминов, кислых газов (СО2, H2S), содержащихся в отходящем газе 14 восстановительной печи, выпускаемом из восстановительной печи 13, и регенератор 16b для извлечения кислого газа. Устройство 17 для удаления продуктов разложения предназначено для отделения и удаления продукта разложения, содержащегося в абсорбенте 15, используемом посредством циркуляции через абсорбер 16а и регенератор 16b. Изобретение обеспечивает уменьшение количества используемого абсорбента кислых газов, устранение вспенивания, стабилизацию рабочего процесса и подавление коррозии оборудования. 3 з.п.ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к экстракции металлов из красного шлама. Красный шлам измельчают до размера частиц 5-500 мкм. Полученный порошкообразный красный шлам соединяют с углеродистым восстановителем для получения смеси с соотношением порошкообразного красного шлама и углеродистого восстановителя 88:12-95:5. Полученную смесь прессуют с получением формованного материала, выбранного из группы, включающей пеллеты, блоки и брикеты. Формованный материал плавят, по меньшей мере частично, для получения масс железа и шлака, содержащего массу по меньшей мере одного металла из алюминия и титана. Отделяют массу железа от шлака и отделяют из шлака по меньшей мере одну массу металла, выбранного из группы, включающей алюминий и титан. Обеспечивается эффективная экстракция масс металла высокой чистоты. 8 з.п. ф-лы, 2 пр.

Изобретение относится к способу прямой плавки, который включает регулирование условий процесса в емкости для прямой плавки таким образом, что расплавленный шлак в расплавленной ванне металла и шлака имеет вязкость в диапазоне 0,5-5 Пуаз, когда температура шлака в расплавленной ванне в емкости составляет в диапазоне 1400-1550°С. Причем условия процесса включают: рабочие условия внутри емкости для прямой плавки, в том числе температуру и давление, и скорости вдувания твердых исходных материалов и кислородосодержащего газа в емкость; состав расплавленной ванны, в том числе состав шлака; и характеристики расплавленной ванны. Изобретение обеспечивает возможность плавить титансодержащие материалы с получением расплавленного железного продукта, который может содержать металлический ванадий, и шлакового продукта, который имеет по меньшей мере 50% оксидов титана в виде TiO2, который может быть использован в качестве сырья для сульфатного процесса получения пигментного диоксида титана. В частности, изобретение обеспечивает возможность регулировать скорость охлаждения расплавленного шлака, выводимого из процесса, чтобы предпочтительно образовывались микроструктуры, поддающиеся обработке в сульфатном процессе. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу выплавки чугуна в агрегате для выплавки чугуна. Способ включает подачу кислородной струи технически чистого кислорода посредством кислородной фурмы в засыпку агрегата для выплавки чугуна для газификации углеродных носителей на глубину проникновения кислородной струи, обеспечивающую образование зоны циркуляции. Для увеличения зоны циркуляции кислородную струю подают с постоянной скоростью в диапазоне от 100 м/с до скорости звука, с постоянными массовым расходом и импульсом струи, причем температуру кислородной струи повышают при неизменной скорости кислородной струи и увеличивают объемный расход кислородной струи посредством кислородной фурмы с увеличенным диаметром. Использование изобретения обеспечивает улучшение газообмена между твердой и жидкой фазами шлака и чугуна и условий выпуска металла. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к металлургии и к области переработки твердых промышленных и бытовых отходов, может быть использовано в энергетике для сжигания или газификации углей. Плавильный агрегат содержит плавильную камеру с топливокислородными горелками, подогреватель шихтовых материалов теплом отходящих из плавильной камеры газов, устройства для раздельного слива металла и шлака, устройства для утилизации тепла газов, отходящих из подогревателя шихтовых материалов. Корпус плавильной камеры выполнен разъемным, состоящим из съемной охлаждаемой верхней и неохлаждаемой нижней частей, линия разъема корпуса расположена на 200-400 мм выше от расчетного максимального уровня жидкого металла в металлической ванне. Съемная охлаждаемая верхняя часть корпуса выполнена в виде двустенной металлической оболочки с герметичной полостью, заполненной жидкометаллическим теплоносителем. Нижняя неохлаждаемая часть корпуса выложена огнеупорной футеровкой и установлена на опорной площадке, выполненной с возможностью наклона. Изобретение направлено на уменьшение суммарного расхода тепловой и электрической энергии на производство товарной продукции, облегчение обслуживания агрегата персоналом. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способу прямой плавки. Способ включает подачу (а) железосодержащего материала, (b) твердого углеродсодержащего загружаемого материала и (с) кислородсодержащего газа в резервуар для прямой плавки, содержащий ванну из расплавленного металла и шлака. Проведение прямой плавки металлсодержащего загружаемого материала в резервуаре с созданием продуктов в виде расплавленного металла, расплавленного шлака и отходящего газа. При этом регулируют состав шлака и температуру ванны расплавленного металла до температуры ниже температуры ликвидуса шлака так, что твердая оксидная фаза выделяется из жидкой фазы расплавленного шлака, а расплавленный шлак представляет собой взвесь твердого материала и жидкой фазы и имеет вязкость в диапазоне 0,5-5 пуаз в рабочем температурном диапазоне процесса, и регулируют вдувание железосодержащего материала и твердого углеродсодержащего загружаемого материала так, что содержание FeO в расплавленном шлаке составляет по меньшей мере 3% по весу. Изобретение обеспечивает возможность управления процессом для более эффективного получения расплавленного металла. 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к процессам получения жидкого металла из окисленного железосодержащего сырья, техногенных отходов черной и цветной металлургии, в том числе содержащего примеси цветных металлов. Шихтовые материалы в виде железосодержащих материалов, флюсующих добавок и углеродсодержащих материалов загружают в плавильную зону двухзонной печи. Расплавляют их в железосодержащем расплаве, барботируемом кислородсодержащим дутьем, дожигают отходящие газы с последующей подачей расплава в восстановительную зону. В восстановительную зону загружают уголь, восстанавливают железо с образованием железоуглеродистого расплава и шлака, дожигают отходящие из ванны зоны восстановления горючие газы, осуществляют раздельный выпуск продуктов плавки. Причем в плавильной зоне отношение кислорода, поступающего с барботажным дутьем, к углероду, поступающему с шихтовыми материалами, поддерживают на уровне, обеспечивающем отношение COCO2 в отходящих из ванны плавильной зоны газах в пределах 0,01-0.5. Изобретение позволяет снизить удельные расходы энергоносителей, обеспечивает возможность переработки шихтовых материалов крупностью свыше 20 мм, повышенной влажности и смерзшихся шихтовых материалов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Наверх