Способ непрерывного получения стали

 

О П -И::О ::А.Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Своз Соввтсиих

Социалистических

Рею ублик (61) Дополнительный к патенту— (В) За%алано 24 04. 74 {21) 2020234/22 02 (И) Приоритет (32) 25.06.78 (3t) P 2326684,4 Р 1 ФРГ

2 (51) М. Кл.

С 21 В 13/02

Дщцрротмевй визит

Вюмтв Внщстрев МР а аеяаи юебрвтееа я атхрнтхй (43) Опубликовано25.10.78.Бвллатень JA ЗО (5З) у д ((669, 18 1, «24. (088,8) (45) Дата опубликования опнсания25.08.q8

Иностранцы

Ханс Гюнтер Гек и Ханс Юрген Лангхаммер (ФРГ) Иностранная фирма

«Клекнер-Верке АГ (ФРГ) (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ СТАЛИ

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам непрерывного производства стали из руды, окатышей агломератов илн аналогичного сырья путем прям ого восстановления исходного материала в губчатое (пористое) железо в печи шахтного типа.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ непрерывного р получения стали из железосодержащих материалов путем нх прямого восстановления в печи шахтного типа с последующим расплавлением его и нижней части и отводом отходящего газа на рециркуляцию 1к

faj.

В этом случае обеспечивается очень низкий тепловой коэффициент полезного действия, поскольку отходящие газы уда ляются из области плавки и столб шнхты,"р погружается в жидкий металл. в нижней сильно расширенной части шахтной печи и поэтому от жидкого металла отбирает ся большое количество тепла, в резуль тате чего очень затруднена фиксация тем- щ пературы расплава, необходимой для el"о выпуска, B течение сравнительно продолжительного времени жидкий металл находится в шахтной печи н собирается на ее дне, поэтому происходит значительное окисление металла и, кроме того, прояв ляется высокая нагрузка на огнеупорный материал из-аа дискретного способа работы. Причем поры получаемого губчатого железа оказываются закупоренными, в результате чего сквозного прохождения газа не происходит.

Белью изобретения является сокращение тепловых потерь. йля етого расплавление столба шихты осуществляют при подаче кислорода горючего в количестве, необходимом для получения восстановительной атмосферы, и отводом отходящих газов нз нижней части столба шихты.

Процесс расплавления шихты может осуществляться либо при количественном соотношении, меньшем стехиометрического, за счет чего гор1очий материал, на пример масла, лишь частично сгорает, а доля кислорода отходящих гааов во вре:. мя плавки поддерживается незначительной, либо беа подвода вторичного воадуха, в результате чего отходяшне газы процесса плавки имеют высокое содержание СО. Благодаря етому устракязтся двухступекчатость применяемого до сих пор способе, причем производство стали вследствие непрерывно осуществляем or o процесса плавки является полностью непрерывным.

На чертеже показано устройство для осуществления предлагаемого способа, Шахтная печь 1 в своем верхнем отверстии имеет тарелку 2 для загрузки руды или аналогичных веществ, в также для введения легирующих элементов и присадок. Через дно 3 печи введено топливное копье 4 горелки для создания .. факела тарельчатообразкой формы сцелью воздействия на столб 5 шихты. Между копьем 4 горелки и дном печи 1 имеется кольцевой зазор, через который можно вводить обычные восстановительные газы, нагревающиеся факелом 6 горелки и поступающие в противотоке через столб

5 шихты. Через боковые отверстия 7 можно отводить отходящие (отработанные) газы процесса плавки, которые используются за счет их дожигания, для предварительного обогрева восстановительных газов, вводимых в ступень восстановления, В восстановительной зоне печи 2. размещены кольцевые щели или отверстия

8, распределенные по объему емкости, с помощью которых восстановительный газ, например СО, необходимый для восстановления руды или подобных веществ, вводится в различные ступени восствковленин. Через выпускной гваопровод 9 отводится весь отработанный гва, обогащается и затем через отверстия 8 вновь вводится в качестве восстановительного газа в печь 1. Жидкая сталь, собирающаяся на дне печи 1, стекает иа отверстия 10 в дне емкости, Korire горелки окружено барьерным возвышением кв дне печи, в результате чего жидкая сталь не может проникать в кольцо 13 между копьем горелки и дном печи.

При осуществлении способа целесообразно установить кратковременный промежуток пребывания расплавленного материала в емкости с тем, чтобы осуществить его перегрев, Это можно достичь

Одновременно путем соответствукмцего расположения горелок кад расплавляемым материалом под столбом загруженной шихты и/или за счет дополнительных средств в целях осуществления теплового притока для жидкого расплава на дне емкости ав= гружвемого столба шихты. Далее реакцию восстановления можно проводить присрвинительно высоких температурах, примеро ко >ОО0 С, (преимущественно выше этого анвчения), что ранее вследствие аф êò слипвнкяу заключающегося B том что загружаемые материалы совместно спеквются и лишь с большим трудом уд .— ляются иа емкости для реакции восстановления, не представлялось возможным.

Вследствие опускания загруженного стол- ба шихты, состоящего из восстанавливаемого губчатого железа, упомянутый аффект не играет при этом существенной роли, поскольку взаимное спекание загруженного материала не оказывает вредного воздействия нв последующий процесс плавки, а, наоборот, положительное, твк как благодаря етому куски губчатого железа сввриввются один с другим под влиянием нарастающей снизу температуры непосредственно в соответствующих точках коктактироввкия с тем, чтобы нв нижнем конце загруженного столба шихты образовывать свод. Этот свод поддерживается соответственно формой факела со стороны днв емкости, т, е, в центрально расположенном факеле по периферии и в кольцеобрвэном факеле посередине, в ре=зультвте чего передача тепла между загруженным столбом шихты и расплавленным продуктом очень ограничена. В сьоде располагается факел, с помощью которого загружаемый столб шихты непрерывно оплввляется по мере опускания материала.

Кроме того, целесообразно отходящие газы процесса плавки в ступени прямого восстановления использовать для предварительного подогрева восстановительных газов или непосредственно для процесса восстановления с целью поддержания энер-: гетического баланс,а или же реакции вос«становления, 8 данном случае имеет место незначите а ная нагрузка нв огнеупорный материал поскольку стекающий жидкий про дунт пОддерживается пОдОшВОЙ печк в столб шкхты фиксируется стенками емкостиэ

Зв сче- непрерывности способа обеспечивается очень высокая производительность в,пересчете яв диаметр и объем плавильной емкости покчем вта производи теаьность обеспечивается при сравнительно малой емкости. печи и тем самым обуславливает незначительные капиталь ные и эксплуатационные затраты. Непре рывный отвод расплава обуславливает

629BS8 лишь незначительную нагрузку на огнеупорный материал. Кроме того, не возникает проблемы, касающейся повторного окисления; поскольку губчатое железо выдерживается при усповиях восстанов пения в восходящем потоке кислорода и при етом оно выплавляется непосредст венно после восстановления. Количество используемых приспособлений выгрузки и загрузки, которые обычно требуются для выгрузки губчатого железа нэ вос10 становительной ступени и для загрузки последнего в ступенЬ процесса плавки, уменьшается удается добиться экономического аффекта, поскольку отпадает необИ ходнмость в применении промежуточных транспортных средств. Также при эагруз«е руды можно частично в виде окислов вводить присадки, необходимые для получения окончательного химического состава стали.

Предлагаемый способ является экономичным, так как для его реализации используется дешевая энергия, Формула изобретения

Способ непрерывного получения стали иэ железосодержащих материал в путем их прямого восстановления в губчатое железо в печи шахтного типа с последующим расплавлением его в нижней части и отводом отходящего газа на рецнрку« ляцию,отличающийся тем, что, с целью сокращения тепловых потерь, расплавление столба шихты осуществляют подачей кислорода горючего в количестве, необходимом для получения восстановительной атмосферы, и отводом отходящих газов иэ нижней части столба шихты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР ра 489462, кл. С 21 В 13/02, 1972, г pQ Я Рgnöó ковш ейактор 79 Фадеева YGxpcgg „PGBpQB Коррес рор С арас щ щ ° Ф ФЭВР!Ю ЮЪ * . "- 1 рффи @Р { „»

Заказ 6817/3 ГаРак 7 Подиксное

ЦНИИПИ Гасударствеиноео комитета Совета М цщстров СССР по декам йзобретеяий к откОытий

113935 Москва, Ж 5, Раушскак иаб.„р 4/5

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