Способ восстановления мелких железосодержащих материалов

 

Изобретение относится к металлургии и может использоваться в порошковой металлургии. Цель изобретения - повьшение интенсивности процесса восстановления . Сущность изобретения заключается в оптимизации условий восстановления в псевдоожиженном слое при температуре 0,9-0,98 температуры спекания и составе газа, соответствующем 7,3 Hj/CO 539,0. Использование способа позволяет снизить себестоимость металлизованного концентрата на 25%. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (!!) (50 4 С 21 В 13/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ( ®B ;äö :.".r.,131" (21) 4119458/23-02 (22) 02.07.86 (46) 23.03.88. Бюл. !(11 (71) Всесоюзный научно-исследователь- . ский институт металлургической тепло« техники (72) Л.Г.Ясникова, Б.А.Боковиков и В.А.Суворов (53) 669.421.183(088.8) (56) Князев В.Ф., Гиммелефарб А.И.

Неменов А.Н. Бескоксовая металлургия железа. — М.: Металлургия, 1972, с. 135.

Патент Франции В 1084764, кл. С 21 В 13/10, 1953. (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ МЕЛКИХ

ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к металлургии и может использоваться в порошковой металлургии. Цель изобретения— повышение интенсивности процесса восстановления. Сущность изобретения заключается в оптимизации условий восЮ становления в псевдоожиженном слое при температуре 0,9-0,98 температуры спекания и составе газа, соответствующем 7,3 6Н /СО 39,0. Использование способа позволяет снизить себестоимость металлизованного концентрата на 25Х. 2 ил.

1382855

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к бескоксовому получению железа, и может быть использовано в порошковой металлургии.„

Цель изобретения — повышение интен- сивности процесса восстановления.

На фиг. 1 представлен график изме,нения степени восстановления от температуры; на фиг. 2 — график изменения скорости восстановления от содержания оксида углерода в водороде.

Способ осуществляется следующим образом.

Кинетическая эффективность процес- 15 са достигается при восстановлении в области температур несколько ниже температуры спекания данного материала (фиг. 1). За оптимальную область температур принимают такую, в которой 20 конечная степень восстановления отличается от максимально достигнутой на величину ошибки методики ее определения (4,0 ). Для богатых магнетитовых концентратов (содержание общего желе- 25 за Ре =69-72 ) оптимальная область о находится в пределах 625-680 С, а для титано-магнетитовых концентратов (Ре „ =60-62 ) — в пределах 840-925 С. !

,Обобщив опытные данные можно заклю- 30

Ф чить, что оптимальная область для восстановления по температуре находится в пределах 0,9-0,98 Т „ (фиг.1).

Ниже 0,90 Т „ кинетика восстановления описывается уравнением Аррениуса, поэтому для этой области, чем выше температура, тем интенсивнее процесс.

Если температура выше 0,98 Т то интенсивность восстановления падает, хотя спеков частиц между собой не 40 наблюдают при восстановлении до с =

=0,92 и температуре 0,99Т, Отсутствию спеков способствует интенсивное перемешивание частиц в условиях псев- ° доожижения, число псевдоожижения в 45 опытах М„,, =6-20.

Как следует из фиг. 2, максимальная скорость восстановления соответствует концентрации оксида углерода в водороде от 2 до 12 . Дальнейшее увеличение концентрации СО (до 32 ) снижает эффективность добавок, хотя скорость восстановления не ниже, чем в чистом водороде. Таким образом, можно сделать вывод об эффективности добавления к водороду оксида, углерода в количестве 2,5-12, способствующего интенсификации восстановления, что приведет к увеличению производительности печи.

При определении эффективности добавок оксида углерода к водороду оптимальной области восстановления соответствует изменение кажущейся константы скорости k не менее, чем на

10-12, что соответствует ошибке методики по определению k.

На основании экспериментов можно заключить, что при металлизации мелких частиц существует оптимальная область по температуре восстановления

0,90-0,98 Т п . Кроме этого, добавление 2 5-10% СО к водороду (соотношение 7,3 Н /СО 39,0 обеспечивает интенсификацию процесса. Причем максимальная скорость восстановления соответствует добавлению 6-7% оксида углерода к водороду и она возрастает в 1,3 раза.

Пример. Для осуществления способа берут концентрат, средневзвешенный размер частиц которого составляет 0,062 мм, а температура спекания в условиях псевдоожижения в аргоне

940 С. Металлизацию концентрата осуществляют при 850 С (0,9 Т „ ). Число псевдоожижения 10 ° B качестве восстановителя используют смесь водорода и оксида углерода Н /СО=15,67 м/м (94+

6% соответственно). Время восстановления концентрата сокращается в

1 3 раза по сравнению с восстановлением в чистом водороде при достижении одинаковой степени восстановления (@=0,9, прочие условия одинаковы). удельная производительность агрегата кипящего слоя на чистом водороде составляет 2, 17 т/м .сут, а при восстановлении смесью она увеличивается до 2,83 т/м2сут. Расчеты предлагаемого способа восстановления выполнены на основании экспериментально найденных констант скорости реакции для смеси водорода с добавками оксида углерода. При осуществлении технологии по предлагаемому способу необходим цикл рециркуляции отработанного газа с очисткой от продуктов реакции.

Расход водорода составляет около 500-.

650 м /т метал. материала. Количество циркулирующего водорода составляет

3760 м /метал. материала. Конечная степень восстановления 0,85.

Применение изобретения обеспечивает повышение производительности

1382855 восстановительного реактора при температуре ниже температуры спекания в заданйой области температур и давлении, близком к атмосферному, 5

Формула изобретения

Способ восстановления мелких железосодержащих материалов, включающий псевдоожижение слоя подачей горячего

Ю 7N ЮМ gg 1000

Теипература 5осстанобления, <С

Фиа T ь

Ъ

08

Ф а ф 0,6

0,5

6Ч

Ъ аз восстановительного газа из смеси водорода и оксида углерода, восстановление продукта при температуре ниже температуры спекания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации процесса восстановления, температуру восстановления поддерживают в интервале,О,9...0,98 температуры спекания, а объемное соотношение водорода к оксиду углерода 7,3...39,0.

0.06 л

Ф ол

Я

602

Е

Q с

0 Ю И Ю М И Ю 7d М Ю 60

Содержание исида углерод 8 5одоро8а, %

Фиа 2

Составитель А.Савельев

Редактор Н.Гунько Техред К.Ходанич .: Корректор И.Эрдейи

Заказ 12á4/23 Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r,Óæãîðîä, ул.Проектная, 4