Способ получения губчатого железа

Авторы патента:

КАРМАЗИН ВИТАЛИЙ ИВАНОВИЧ

БРУСОВ ЛЕВ ПЕТРОВИЧ

КРАСАВЦЕВ НИКОЛАЙ ИВАНОВИЧ

МАЛЕЦКИЙ НИКОЛАЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

C21B13/14 - многоступенчатые способы

пц 499305

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 01.03.72 (21) 1755685/22-2 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.01.76. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 08.04.76 (51) M. Кл. С 21В 13/14

Государственный кемитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 669.16.18:

: 622.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Кармазин, Л. П. Брусов, Н. И. Красавцев, Н. А. Малецкий и В. Г. Бельченко

Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии и Днепропетровский горный институт (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГУБЧАТОГО )KEJIE3A

Изобретение относится к прямому получению железа из концентратов или других материалов, содержащих окислы железа, путем восстановительного процесса.

Известен способ прямого:получения губчатого железа во взвешенно-,кипящем слое из тонкоизмельченных концентратов и руд. Однако он характеризуется ограничением получения губчатого железа со степенью металлизации не выше 90%, при большей (свыше 90%) степени металлизации экономичность его резко снижается из-за необходимости выполнения установки большей высоты (свыше 30 м) и повышенного расхода газа.

Для,повышения степени металлизации и производительности установки .предлагается частично восстановленный материал подвергать уплотнению в восстановительной атмосфере и затем одновременно по зонам производить индукционный нагрев и науглероживание наружной корки при 950 вЂ” 1050"С.

Сущность способа заключается в том, что полное восстановление губчатого железа из окислов осуществляют в индукционной электрической печи за счет сажистого углерода, осажденного на частичках металлического железа при крекинге газа, подаваемого во взвешенно-кипящий слой наряду с газом-восстановителем, при непрерывном поступлении из реакторов металлизации со взвешенно-кипящим слоем нагретого до 850 вЂ” 900 С и частично металлизованного (на 80 вЂ” 90% ) концентрата и вытяжки спеченного, полностью восстановленного (свыше 98%) губчатого желе5 за в виде заготовки из тигля индукционной печи посредством «затравки» и вытяжных валков. Природный газ, поступающий в тигель, разлагается на поверхности, а сажа служит смазкой при .протяжке губчатого железа через тигель и обеспечивает восстановительную атмосферу в нем.

Поверхностная корка, образующаяся на губчатом железе, выдаваемом из индукционной печи, представляет собой плотную, сплавленную, науглероженную сталь, а серединавЂ” мягкое губчатое железо. Такая структура заготовки обуславливает экономичность дальнейшего ее передела в сталь при электрошлако вом переплаве и прокатке. Поверхностный слой достаточно пассивирован за счет образовавшегося цементита и высокой температуры (1050 С), создаваемых на поверхности заготовки в индукционных печах. Этот слой предохраняет губчатое железо от вторичного окисления и исключает необходимость специальной операции по пассивации губчатого железа, получаемого при сравнительно низкой температуре восстановления (850 С). Водород и окись углерода, образующиеся в результате

30 крекинга природного газа и восстановления

499305 окислов сажистым углеродом в тигле,,поступают нагретыми до 950 С и выше в установку частичной металлизации во взвешенно-кипящем слое, обогащая газ-восстановитель, и полностью используются в восстановительных процессах.

На чертеже представлена технологическая схема процесса.

Подсушенный концентрат посредством тарельчатого питателя 1 подают в поток газа с температурой 700 вЂ” 800 С, отходящего из реактора металлизации во взвешенно-кипящем слое, и транспортируют этим газом по газовому «лифту» 2 через поворотный циклон 3 в реактор металлизации 4. В процессе транспортирования концентрат окончательно сушат, нагревают и частично восстанавливают.

В реакторе 4 концентрат перемещается в потоке газа, проходя газовый затвор 5 и нисходящий трубопровод 6. Газ-восстановитель подают в нисходящий трубопровод через байпасное устройство газового затвора 5 и диафрагму, расположенную в нижней части камеры 7. В камере 7 материал движется в верхнюю часть реактора и поступает в классификатор, где, нагреваясь до 800 вЂ” 830 С, восстана вливается до закиси железа. В классификаторе материал классифицируется по газодинамическим свойствам (скоростям витания) iso противоточным камерам 8, 9 и 10. В противоточных реакторах материал металлизируется во взвешенно-кипящем слое газом-восстановителем с температурой 700 вЂ 8 С, поступающим через фурменные устройства 11, расположенные в нижней части противоточных камер

8, 9 и 10. Отработанный газ-восстановитель из,противоточных камер и камеры 7 поступает через классификатор в нисходящую камеру

12 и осадительные камеры 13, откуда коллектор и трубопровод 14 отходящего газа направляют его в питатель 1. Полностью отработанный газ из:поворотного циклона 3 постувает на газоочистку. Металлизованный на

80 вЂ” -90 /, концентрат, имеющий температуру

830 вЂ 9 С из приемников 15 противоточных и

ocBäèTåëüHûõ камер, поступает в формирующее заготовку валковое устройство 16 индук5 ционной электропечи. Этим же устройством заготовку направляют в тигель 17 первого индуктора 18, в котором ее нагревают до образования на поверхности спекшейся корки.

Через фурменное устройство 19 на опекшуюся

10 корку губчатого железа подают природный газ, предварительно нагретый в охладителе

20 заготовки и в охлаждаемой рубашке тигля

21. Природный газ, попадая на губчатое железо с температурой свыше 950 С, подвергается

15 крекингу по реакции:

С„Н вЂ” пС+ вЂ” тН, вЂ” Q.

Выделившийся сажистый углерод является

20 дополнительным активным восстановителем и смазкой, позволяющей осуществлять свободную протяжку заготовки через тигель индуктора 18 или 22. Реакция крекинга природного газа вЂ” эндотермична, поэтому при подаче

25 природного газа на губчатое железо несколько снижается температура корки заготовки.

Благодаря этому и выделению сажистого углерода исключается,приваривание корки губчатого железа к тиглю и валкам.

ЗО

Формула изобретения

С пособ получения губчатого железа из тонкоизмельченных материалов, включающий их

35 предварительное уплотнение и термообработку газообразным восстановителем, о тл и ч аи щи и с я тем, что, с целью повышения степени металлизации и производительности установки, частично восстановленный материал

40 подвергают уплотнению в восстановительной атмосфере и затем одновременно iso зонам производят индукционный нагрев и науглероживание наружной корки при 950 вЂ” 1050 С.

4993О5

Опр : zmuиньй газ

Корректоры: Л. Брахнина и А. Галахова

Редактор Л Тюрина

Заказ 504)7 Изд. № 1015 Тираж 653 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

1.-7

Составитель A. Харитонов

Техред Е. Подурушина

Способ охлаждения губчатых металлов // 315721

Патент 307579 // 307579

Теплообменник для флюидизации порошкообразных материалов // 301934

Способ получения металлизованных окатышей // 263615

Агрегат для получения жидкого металла из руд // 232990

Способ получения железа или окиси железа // 206440

Способ получения губчатого железа // 202185

Печь для получения металлов непосредственно из руды // 128031

Способ прямого восстановления железных руд природным газом в кипящем слое // 120519

Способ получения расплава железа // 2100446

Изобретение относится к способу получения расплава железа, согласно которому железную руду восстанавливают в губчатое железо в зоне прямого восстановления металла, губчатое железо плавят в плавильной газифицирующей зоне при подаче углеродсодержащего материала с насыщением углеродсодержащего материала восстановительным газом и образованием шлака; восстановительный газ вводят в зону прямого восстановления металла, где он вступает в реакцию и выводится как доменный газ; восстановительный и/или доменный газ подвергают мокрой очистке, а шламы, отделяющиеся при этой очистке, смешивают со связующим и угольной пылью и затем подвергают агломерации

Способ производства жидкого чугуна или стального полупродукта // 2101361

Изобретение относится к способам утилизации отходов и остатков, содержащих железо в виде окиси и/или железо в виде металла и/или содержащих углерод, в основном отходов и остатков, возникающих на металлургических предприятиях, с применением способа для получения жидкого чугуна или полуфабриката стали, причем железная руда в зоне непосредственного восстановления восстанавливается в губчатое железо, губчатое железо расплавляется для получения восстановительного газа в зоне плавления и газифицирования при подведении углеродсодержащих материалов при газифицировании углеродсодержащего материала, и восстановительный газ вводится в зону непосредственного восстановления, где преобразовывается и отводится как колошниковый газ

Способ получения жидкого чугуна или жидких стальных полупродуктов из железорудного материала и установка для его осуществления // 2104309

Изобретение относится к способу получения жидкого чугуна или стального полуфабриката из, по меньшей мере, частично содержащего долю мелких фракций исходного сырья, состоящего из железной руды и присадок, причем исходное сырье непосредственно восстанавливают в одной, по меньшей мере, зоне восстановления в псевдоожиженном слое по губчатого железа, губчатое железо расплавляют в плавильной газификационной зоне, с подводом носителей углерода и кислородсодержащего газа и получают восстанавливающий газ, содержащий CO и H2, который подводят в зону восстановления, там подвергают реакции, отводят в виде готового к использованию газа и подают потребителю, а также к установке для осуществления способа

Способ производства жидкого чугуна из кусковой железной руды // 2107099

Способ производства жидкого передельного чугуна из железной руды и устройство для его осуществления // 2109070

Способ получения жидкого чугуна или жидких стальных полуфабрикатов и установка для его осуществления // 2111259

Способ получения чугуна из металлических руд и устройство для его осуществления // 2118374

Изобретение относится к способу получения чугуна из металлических руд, причем металлические руды и при определенных условиях вводимые добавки проходят сверху вниз через продуваемый снизу вверх горячим восстановительным газом восстановительный агрегат и продукт восстановления выпускают на нижнем конце восстановительного агрегата и подводят к агрегату, предназначенному для дальнейшей обработки, причем восстановительный газ получают в газогенераторе путем частичного окисления носителей углерода или разложения природного газа или нефти, а также к устройству для термической и/или химической обработки легко распадающегося материала или для получения чугуна с помощью этого способа, содержащему первый агрегат для получения горячего газа, в частности, восстановительного газа, и второй агрегат для приема термически и/или химически обрабатываемого материала с по меньшей мере одним расположенным в верхней части второго агрегата впуском для материала и по меньшей мере одним расположенным на нижнем конце второго агрегата устройством для выгрузки термически и/или химически обработанного материала, а также с по меньшей мере одним расположенным в нижней зоне второго агрегата впуском для горячего газа

Устройство для плавления мелких частиц, представляющих собой смесь негорючих веществ с твердым углеродсодержащим материалом, и способ плавления мелких частиц с использованием этого устройства // 2119959

Изобретение относится к устройству и способу для плавления мелких частиц, представляющих смесь негорючих веществ с углеродсодержащим твердым материалом

Устройство псевдоожиженного слоя для восстановления железной руды и способ восстановления железной руды с использованием этого устройства // 2121003

Способ получения жидкого чугуна или жидких стальных полупродуктов и установка для его осуществления // 2122586