Установка для получения железныхзаготовок непосредственно изконцентратов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<>831793

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 130779 (21) 2796849/22-02 с присоединением заявки ¹

<51)м. Kn.

С 21 В 13/14

Государствеииый комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2305.81. Бюллетень М 19 (53) УДК 669.046.

464 (088 3).

Дата опубликования описания 23.05.81

Ф (72) Авторы изобретения

B-И KapMa3HH JI.rl. SpycoB B.H. Fopgla

Н Н Попов и AË Реэняков (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательски институт вторичных цветных металло

fi . h l .. (, Фпро.ектййй „, -,: (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ЗАГОТОВОК

НЕПОСРЕДСТВЕННО ИЗ КОНЦЕНТРАТОВ

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к получению железных заготовок непосредственно из концентратов для последующего их переплава.

Известно устройство для восстановления окислов железа из тоикоизмельченных руд во взвешенно-фонтанирующем слое, включающее реакционную камеру, снабженную периферийным кольцом с решеткой в нижней части, газогорелочное устройство и бункер для готового продукта (1).

Недостатком устройства является ограниченная степень,металлизации 15 полученного железа (не выше 80%) .

При попытке получения большей степени металлизации резко падает производи-. тельность и экономичность процесса.

Наиболее близкой к предлагаемой по 20 технической сущности и достигаемому. результату является установка для по-. .лучения губчатого железа, включающая реактор для предварительного восстановления тонкоизмельченных кон,центратов, средства транспортировки частично восстановленного концентрата в зугрузочный бункер, валковое устройство, формирующее концентрат в заготовку, индукторы для нагрева ЗО формируемой заготовки, фурменное устройство для подачи газа-восстановителя йа поверхность заготовки и охладитель. Установка позволяет получить восстановленное свыше 98% губчатое железо в виде заготовки (2).

Недостатки установки — сравнительно низкая интенсивность восстановле- . ния металла, а следовательно, и низкая производительность установки в целом вследствие низкой интенсивности нагрева центральных зон заготовки, так как нагрев этих зон осуществляется теплопередачей от йериферййных зон, где выделяется основное тепло от индуктируемых токов. Низкая интенсивность нагрева центральных зон обуславливает скорость металлизации в этих зонах и прочность свя" зей между частицами, т.е. прочность

Формируемой заготовки в целом.

Цель изобретения — улучшение качества заготовки и повышение производительности.

Поставленная цель достигается "reM, что установка снабжена средством предварительного уплотнения концентрата,выполненным в виде отжимных плит, установленных на шарнирах внутри бункера с воэможностью перемещения в ro831793 риэонтальной плоскости,и матриц,распо- ложенных соосно одна над другой ниже обжимных плит, и пуансоном, установленным над обжимными плитами с возможностью возвратно-поступательного перемещения, а средство охлаждения заготовки выполнено из двух попружиненных полуцилиндров, причем пуансон и средство охлаждения соединены с разными фазами источника тока.

На фиг. 1 изображена установка, поперечный разрез; на фиг. 2 — сечение А-A на фиг. 1. установка состоит из восстановительного реактора 1, пуансона 2, матриц 3, обжимных плит 4, индукторов

5 с диэлектрическими стаканами б, бункера 7, фурменного устройства 8, . средства 9 охлаждения и валкового устройства 10 для вытяжки заготовки.

Восстановительный реактор 1 представляет собой устройство для предварительного нагрева и восстановления тонкоизмельченных концентратов.

Пуансон 2 выполнен в виде стального стержня, поперечное сечение которого определяется производительностью установки, и снабжен контактным узлом 11 для подвода тока и наконечником 12 из материала, исключающего налипание металлизированных частиц, например из хром и титаносодержащих сталей. Матрицы 3 изготовляются из стали в виде расширенных в верхней части конусов, зафутерованных в кладку, причем рабочее сечение нижестоящей матрицы меньше сечения вышестоящей на величину, пропорциональную коэффициенту обжатия, а диаметр верхней расширенной части матрицы равен рабочему диаметру вышестоящей.

Обжимные плиты 4 изготовлены из стали и устанавливаются в загрузочном бункере 7, футерованном извне огнеупорным материалом и снабженном средствами 13 очистки и уплотнения пуансона от губчатого железа. Индук. торы 5 устанавливаются между матрицам

3, а от потока восстанавливаемого материала отделены огнеупорными диэлектрическими стаканами б. Фурменное устройство 8 предназначено для подачи на формируемую заготовку природного газа и устанавливается под .обжимными плитами. Средство 9 охлаждения состоит иэ двух полуцилиндров, изготовленных иэ меди, с полостями

14 для циркуляции охладительной среды, например воды, и снабжено пружинами 15 для обеспечения плотного контакта с заготовкой и контактным приспособлением для присоединения токоподводящих шин. Средство 13 очистки и уплотнения выполнено в виде металлических уплотняющих колец, установленных между бункером и пуансоном с воэможностью периодической разборки.

Установка работает следующим образом.

Богатый желеэнорудный концентрат предварительно сушат, нагревают и вЬсстанавливают на 70-80% при темпе- -. ратуре, исключающей налипание восстановленных частиц на стенки обору5 дования (550-750 С) в восстановительном реакторе 1. Частично восстановленный, науглероженный продуктами крекинга природного газа, подаваемого в реактор совместно с газом-восстановителем, концентрат средствами транспортировки направляется в загрузочный бункер 7, где предварительно уплотняется при помощи обжимных плит 4, а затем при помощи пуансона 2 продавливается через систему матриц 3. При этом частички концентрата эа счет действия углерода, осажденного при крекинге природного газа, и под воздействием тепла, выделяющегося при прохождении тока, подведенного к заго20 товке посредством пуансона 2 и холо-: дильника 9, интенсивно довосстанавливаются до 98% и более и, по мере движения материала вниз, спекаются и формируются в заготовку. Под воздей 5 ствием индуктированных в поверхностных слоях заготовки токов образуется кожух заготовки. С целью цементации поверхности кожуха, повышения прочности, улучшения скольжения при проталкивании и протяжке заготовки через матрицы, на ее поверхность наносится сажа путем подачи на заготовку через фурменное устройство 8 подогретого природного газа.

Таким образом, под воздействием комбинированного нагрева — кондуктивного за счет тока, подводимого посредством пуансона 2 и холодильника 9,и индуктивного,обеспечиваемого индукторами 5 — восстанавливаемый материал эффективно прогревается и восстанавливается по всему объему, а под воздействием сил обжатия, обеспечиваемых пуансоном 2 и матрицами 3, формируется в прочную заготовку заданного диаметра, которая охлаждается при помощи средств 9 охлаждения.

Валковым устройством 10 обеспечивается дополнительное уплотнение и упрочнение заготовки с вытяжкой че5О рез матрицу, чтобы снять расширяющие усилия на стенки индуктора, которые возникают под воздействием пуансона .2.

Применение в промышленности производства железных заготовок непосред55 ственно из концентратов путем их высокой степени восстановления на предлагаемых установках с последующим переплавом в ВДП или ЭШП позволяет значительно увеличить производство особо чистого металла для нужд спе о циальных отраслей. народного хозяйства.

Формула изобретения

Установка для получения железных заготовок непосредственно из концен831793

10 тратов, содержащая реактор предварительного восстановления и науглероживания концентрата, средства доставки концентрата в зугруэочный бункер, валковое устройство, индуктор для нагрева образующейся заготовки, фурменное устройство и средство охлаждения заготовки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества заготовки и повышения производительности, установка снабжена средством предварительного уплотнения концентрата, выполненным в виде обжимных плит, установленных на шарнирах внутри бункера с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, и матриц, расположенных соосно одна над другой ниже обжимных плит, и пуансоном, установленным над обжимными плитами с воэможностью Возвратно-поступательного перемещения, а средство охлаждения заготовки выполнено из двух подпружиненных полуцилиндров, причем пуансон и средство охлаждения соединены с различными фазами источника тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 334253, кл. С 21 В 13/Об, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 499305, кл. С 21 В 13/14r 19l2 °

831793

Фиа Я

Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

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

Заказ 3573/63

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель A. Прусс

Редактор И. Николайчук Техред Н. Келушак Корректор М.Коста