Государственный ордена, Ленина союзный институт гас-ярреЫированию / металлургических заводов и Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии / (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ ГУБЧАТОГО ЖЕЛЕЗА

В ШАХТНЫХ ПЕЧАХ

Изобретение относится к прямому получению железа в шахтных печах.

Известен с и особ получения губчатого железа из окислов железа, состоящий- в том, что окислы железа восстанавливаются в шахтной печи газообразным восстановителем, а затем полученное губчатое железо охлаждают в зоне охлаждения шахтной печи, при этом охлаждающий газ подают противотоком охлаждаемому губчатому железу.

Прошедший зону охлаждения нагретый газ выводится из шахтной печи ниже места по о дачи восстановительного газа, охлаждается в скруббере и снова используется для охлаждения (1).

Недостатком указанного способа является использование для охлаждения губчатого железа повышенного количества охлаждающего газа. Это объясняется тем, что в зоне охлаждения шахтной печи мелочь губчатого железа распределяется неравномерно. Повышенное содержание мелочи в отдельных объемах зоны приводит к неравномерному распределению охлаждающего газа.

Чтобы предотвратить недостаточное охлаждение отдельных объемов губчатого железа и, следовательно, его самовозгорание, в печь подается повышенное количество охлаждающего газа. Кроме того, недостаток способа заключается в том, что в процессе не используется физическое тепло полученного губчатого железа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ охлаждения губчатого железа, включающий противоточное движение охлаждающего газа и губчатого железа в зоне охлаждения (2).

Недостатком известного способа является повышенный удельный расход охлаждающего газа, связанный с неравномерным распределением мелочи губчатого железа в зоне охлаждения шахтной печи, что в свою очередь вызывает неравномерность распределения охлаждающего газа и, следовательно, необходимость повышенного расхода последнего для предотвращения недостаточного охлаждения отдельных объемов губчатого железа. Еще одним недостатком этого способа является неравномерность температур в зоне восстановления, вызванная неравномерностью смешения фурменного и охлаждающего газов, имеющих разные температуры.

969742

Неравномерность температур в зоне восстановления отрицательно сказывается на качестве губчатого железа, так как обуславливает неравномерность восстановления отдельных частиц. Ликвидация последнего требует понижения удельного расхода охлаждающего газа, который при этом нагревается до более высокой температуры и не создает низкотемпературных областей в зоне восстановления, в том числе в межфурменных участках. В свою очередь понижение удельного расхода охлаждающего газа не позволяет устранить неравномерность охлаждения отдельных объемов губчатого железа в зоне охлаждения.

Цель изобретения вЂ” обеспечение равномерности металлизации и охлаждения губчатого железа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу охлаждения губчатого железа в шахтных печах, включающему противоточное движение охлаждающего газа и губчатого железа, губчатое железо доохлаждают в замкнутом пространстве между разгрузочным устройством зоны охлаждения и шлюзовыми камерами, причем 70 вЂ” 100О/о охлаждающего газа вводят, над шлюзовыми камерами с последующей подачей этой части газа под разгрузочное устройство в зону охлаждения, а время доохлаждения составляет 2 вЂ” 10% от общего времени охлаждения.

На чертеже показаны зона охлаждения, промежуточная камера и разгрузочные бункеры шахтной печи, вертикальный разрез.

Устройство для осуществления способа включает шахтную печь, состоящую из зоны восстановления (не показана), зоны охлаждения, в нижней части которой встроено разгрузочное устройство 2, и промежуточной камеры 3 (замкнутое рабочее пространство1, примыкающей к разгрузочному устройству 2. В промежуточной камере 3 установлен патрубок 4 для подвода охлаждающего газа. В нижней части зоны 1 охлаждения установлен патрубок 5 для подвода охлаждающего газа. Под промежуточной камерой смонтированы шлюзовые камеры 6 и 7.

Способ осуществляется следующим образом.

После восстановления окислов железа в зоне восстановления шахтной печи восстановительным газом получается губчатое железо с температурой 800 вЂ” 850 С, которое охлаждается в зоне охлаждения (не показана) шахтной печи холодным газом, поступающим в зону охлаждения противотоком из промежуточной камеры 3, являющейся замкнутым рабочим пространством, через патрубок 4, расположенный над 1илюзовыми камерами 6 и 7. Часть охлаждающего газа подается в участки зоны 1 охлаждения, малодоступные общему потоку охлаждающего газа, по патрубку. 5 для более равномерного охлаждения губчатого железа.

При достижении в зоне 1 охлаждения температуры губчатого железа порядка

80 вЂ” 100 С его перемешивают, пересыпая на доохлаждение в промежуточную камеру 3. Перегрузка осуществляется разгрузочным устройством 2 таким образом, чтобы отдельные гранулы губчатого железа па1о дали в промежуточную камеру 3 в состоянии свободного падения. Охлаждающий газ подают на доохлаждение в количестве 70вЂ”

100 /0 от необходимого расхода над шлюзовыми камерами 6 и 7 по патрубку 4. Время доохлаждения губчатого железа состав ляет 2 вЂ” 10О/о от всего времени охлаждения.

Доохлажденное губчатое железо из промежуточной камеры 3 поступает в шлюзовые камеры 6 и 7.

Охлаждающий газ после доохлаждения

2О губчатого железа из промежуточной камеры 3 поступает под разгрузочное устройство и в зону охлаждения. Из зоны 1 охлаждения охлаждающий газ в нагретом состоянии поступает на смешение с фурменным газом для дальнейшего участия в процессе полу25 чения губчатого железа.

Преимущество предлагаемого способа заключается в равномерности металлизации полученного губчатого железа. Это объясняется тем, что в результате подачи в зону восстановления нагретого физическим теплом охлажденного губчатого железа охлаждающего газа, смешанного с фурменным газом, осуществляется равномерное распределение температуры восстановительного газа.

Равномерное распределение температуЗ5 ры восстановительного газа приводит к равномерной металлизации, а следовательно, повышает качество губчатого железа.

Преимущество способа заключается также в равномерности охлаждения губчатого железа и сокращении расхода охлаждающе4О го газа на процесс охлаждения.

Доохлаждение губчатого железа в промежуточной камере осуществляется эффективно за счет более равномерного распределения материала при перегрузке и перемешивании губчатого железа и в результате доохлаждения большим количеством газа в небольшом объеме промежуточной камеры, в связи с чем сокращается общий расход охлаждающего газа на процесс охлаждения губчатого железа.

50 Кроме того, равномерное охлаждение губчатого железа приводит к исключению самовозгорания губчатого железа.

Годовой экономический эффект при производстве 400 тыс. т/год металлизованных окатышей составит 4445000 руб.

Формула изобретения

Способ охлаждения губчатого железа в шахтных печах, включающий противоточное

969742

Охлаждаю си,ий газ

Охлаж г

Составитель А. Савельев

Редактор В. Петраш Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 7402/28 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 движение охлаждающего газа и губчатого железа, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерности охлаждения, губчатое железо доохлаждают в замкнутом пространстве между разгрузочным устройством зоны охлаждения и шлюзовыми камерами, причем 70 вЂ” 100% охлаждающего газа вводят над шлюзовыми камерами с последующей подачей этой части газа под разгрузочное устройство в зону охлаждения, а время доохлаждения губчатого железа составляет 2 вЂ” 10% от общего времени охлаждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3816101, кл. 75 вЂ” 35, 1974.

2. Проект Укргипромеза. Арх. № ДТвЂ”

6336.

Способ охлаждения губчатого железа в шахтных печах

Способ получения губчатого железа // 963475

Способ получения металлизованных окатышей на конвейерной машине // 952965

Способ восстановления дисперсной окиси железа и получения расплавленного чугуна и устройство для его осуществления // 938747

Устройство для герметизации подвода тока к электродам на вытяжных колпаках восстановительно-плавильных печей // 931753

Способ восстановления железной руды // 931111

Способ обработки металлизованных окатышей // 908822

Способ термообработки полидисперсных кусковых материалов // 905289

Способ металлизации железорудных материалов в шахтном реакторе // 905288

Способ прямого восстановления металлов из окислов // 904326

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 защиты огнеупорной футеровки металлургического сосуда // 2102493

Способ получения чугуна и стали в металлургических агрегатах // 2102494

Изобретение относится к области металлургического производства, в частности производства чугуна и стали

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 восстановительной плавки металлургического сырья // 2105069

Способ загрузки мелкоизмельченной руды в реакционную емкость высокого давления и устройство для его осуществления // 2105070

Изобретение относится к способу загрузки мелкоизмельченной руды, в частности железной руды, в реакционную емкость высокого давления, через которую проходит реакционный газ; при этом руда сначала подается в передаточную емкость высокого давления, сжимается в ней при помощи сжатого газа и затем передается в реакционную емкость высокого давления через передающий трубопровод при помощи сжатого газа, а также к устройству для проведения процесса

Способ производства чугуна // 2106413

Изобретение относится к способу производства чугуна из подходящего исходного сырья путем прямого восстановления

Способ производства жидкого чугуна из кусковой железной руды // 2107099

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