Способ восстановительной обработки железной руды

 

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам непосредственного получения железа из руды. Целью изобретения является повышение эффективности процесса путем предотвращения слипания материала и повышения скорости восстановления. Для этого предварительно наносят в устройстве 3 на дисперсную железную руду углеводороды с последующим подогревом до появления на поверхности углерода, затем продукт предвосстанавливают в шахтной печи 1, связанной с выплавным газификатором 2. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 21 В. 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К IlATEHTV

РуРа

ГОСУДАРСТВ ВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изОБРетениям и (лнРытиям

ПРИ ГННТ СССР (21) 4027895/23-02 (22) 18.07.86 (31) НО 60-160974 (32) 19.07.85 (33) JP (46) 15.04.90. Бюл. М 14 (71) Кабусики Кайся Кобе Сейкосе (JP) (72) Есикацу Секи, Рио Ватанабе, Рейджиро Нисида и Нобуюки Иманиси (ЛР) (53) 669.421.183 (088.8) (56) Патент СССР М 938747, кл. С 21 В 13/00, 1980. (54) СПОСОБ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ЖЕЛЕЗНОЙ РУДЫ

„„SU„„1558303 А 3

2 (57) Изобретение относится к метал лургии, а именно к способам непосредственного получения железа из руды.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса путем предотвращения слипания материала и повышения скорости восстановления. Для этого предварительно наносят в устройстве 3 на дисперсную железную руду углеводороды с последующим подогревом до появления на поверхности углерода, затем продукт предвосстанавливают в шахтной печи 1, связанной с выплавным газификатором 2. 2 з.п.h-ëû, 1 ил.

1558303

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам непосредственного получения железа из руды.

Цель изобретения — повышение эф5 фективности процесса путем предотвращения слипания материала и повышения скорости восстановления, На чертеже схематично представлено устройство для реализации предлагае- 10 мого способа.

Устройство содержит печь 1 для предварительного восстановления руды, печь 2 для восстановительной плавки (выплавной гаэификатор), а также

15 устройство 3 для нанесения покровного слоя углерода.

Способ осуществляют следующим образ ам.

Газ высокой температуры подают в 20 шахтную печь 1 из печи 2 для восстановительной плавки, газ содержит

СО в качестве основного компонента, а также СО, Н и Н О, и перед подачей руды в печь 2 на ее поверхность 25 в устройстве 3наносят углеродный слой.

Чугун заливают заранее в печь 2 для восстановительной плавки и удерживают в расплавленном состоянии, в него вводят углеродное вещество и газ 30 кислород (или воздух), чтобы произвести подачу теплового источника игаза— восстановителя, и железную руду. Руда покрыта в устройстве 3 слоем углеводородов» частично восстановлена в печи 1 для предварительного вос35 становления руды, а затем загружают ее в печь для восстановительной плавки, где происходит полное завершение восстановления. Полученный таким образом продукт является чугуном.Углеводородное веществои газ кислород вводят в расплавленный чугун, о нагретый до температуры свыше 1500 С.

Углеводородным веществом могут служить тяжелое дизельное топливо, пек или асфальт, полученные в ходе очистки нефти, или каменноугольная смола или пек, полученный иэ каменного угля.

Эти вещества распыляют на поверхность железной руды и термически разлагают при 400-600 С с осаждением кокса или коксового остатка на поверхности дисперсных частиц железной руды.

Углеводородное вещество и желеэ55 ную руду смешивают и нагревают, при этом поверхность железной руды покрывается слоем кокса, образующегося в результате термического разложения.

С целью утилизации тепла допускается непосредственное дожигание

СО и Н в газе высокой температуры, т.е. допускается проведение сжигания на поверхности ванны с чугуном, т.е. производится утилизация тепла °

Поэтому восстановительная способность газа снижается и требуется увеличивать подачу газа впечь 2предварительного восстановления руды. Рабочая температура в печи предварительного восстановления руды ограничена предотвращением слипания в шахтной печи, где используются окатыши (гранулы) или куски руды. Верхний предел рабочей температуры составляет о

830 С или около того. В печи с псевдоожиженным слоем верхним пределом должна быть температура 780 С или около того. Поэтому снижение температуры газа, подаваемого в печь для предварительного восстановления руды„ путем охлаждения является неизбежным.

Углеродный покровный слой на исходной железной руде не только предотвращает спекание в комки кусков железной руды друг с другом, но он также реагирует частично с СО и Н О, содержащимися в высокотемпературном газе. Температура rasa, полученного при крекинге углеводородов на поверхности руды, около 400 С.

Состав продуктов крекинга углеводородов на поверхности частиц руди следующий,Я: Н 7,6; СН 36,2; С»Нб

С Н 13,2.

Количество выделяемого газа составляет 10-40 мас.X в пересчете на количество использованного углеводородного вещества.

Количество каменного угля или кокса почти полностью определяется количеством невосстановленной железной руды, содержащейся в предварительно восстановленном железе, которое подается в печь для восстановительной плавки: обычно это составляет 350750 кг на 1 т расплавленного железа.

Углеродное вещество газифицируется в печи для восстановительной плавки, в результате чего выделяется высокотемпературный газ с преобладающим содержанием СО.

Составитель . К.Савельев

Редактор Н.Киштулйиец Техред Л.Олийнык Корректор H.Êîðoëü

Заказ 725 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,!01

5 155830

Состав восстановительного газа (g<) из зоны плавления следующий,7.:

СО 67 6; СО 7 5; Н 17 5; Н О 7 4..

Выделяемый газ имеет температуру выше 1500 С, и путем включения в него о 5 крекингируемого газа (около 400 С). происходит охлаждение газа до температуры, приемлемой для предварительного восстановления и без комкования.

Пример. Загружают 1,43 т железной руды>в устройство для нанесения покровного слоя углерода загружают 100 кг/т чушкового чугуна каменноугольной смолы, в печь для восстановительной плавки загружают 640 кг/т чушкового чугуна углеродного вещества, подают таким же образом 430 нм /т з чушкового чугуна кислорода, 1 т производства чушкового чугуна и 20

1200 кг/т чушкового чугуйа газа g

Ъ

Состав газа в нижней части печи для предварительного восстановления руды следующий, : СО 75, 1; Hg 20,0; 25

Н О 4 9.

По предлагаемому способу явление комкования в результате спекания по причине плавления поверхности железной руды в печи для предварительно го восстановления руды предотвраща" ется. Крекингированный газ в результате разложения углерода на железной руде имеет температуру 400 С и можно эффективно снизить температуру газа из печи для восстановительной плавки и способствовать улучшению его восстановительной способности. Как следствие, улучшается эффективность предварительного восстановления, становит40 ся возможным снизить количество углеродного вещества, подаваемого в печь для восстановительной плавки и, значительно содействовать снижению затрат, связанных со способом непосредствен. ного получения железа из руды.

3 6

Формула изобретения

1. Способ восстановительной обра-:. ботки железной руды, включающий загрузку в печь предварительного восстановления железной руды, твердофазное восстановление в противотоке с горячим восстановительным газом, выгрузку материала из нижней части печи в плавильный газификатор, восстановительную плавку при подаче в расплав углеродсодержащих материалов и кислородсодержашего газа, подачу образующихся при плавке газов в печь предварительного восстановления, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса путем предотвращения слипания материала и повышения скорости восстановления, перед предварительным восстановлением в печи на поверхность железной руды наносят углерод в устройстве. для нанесения покрытия при термическом разложении углеродсодержащих материалов и покрытую таким образом руду загружают в печь предварительного восстановления, при этом выделившиеся в процессе нанесения покрытия углеводороды и водород подают в печь предварительного восстановления.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю-. шийся тем, что нанесение углерода осуществляют путем напыления на поверхность руды или смешивания ! с ней и подвергают термическому разложению для образования углеродного покрытия.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что водород и газообразные углеводороды, выделившиеся в процессе нанесения углеродного покрытия на поверхность железной руды, смешивают с высокотемпературными газами, образованными при плавке, и смесь вводят в йижнюю часть печки предварительного восстановления.