UA45454C2 - Спосіб завантаження металовмісних речовин в плавильно-газифікаційну зону та установка для його здійснення - Google Patents
Спосіб завантаження металовмісних речовин в плавильно-газифікаційну зону та установка для його здійснення Download PDFInfo
- Publication number
- UA45454C2 UA45454C2 UA98126443A UA98126443A UA45454C2 UA 45454 C2 UA45454 C2 UA 45454C2 UA 98126443 A UA98126443 A UA 98126443A UA 98126443 A UA98126443 A UA 98126443A UA 45454 C2 UA45454 C2 UA 45454C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- containing substances
- carbon
- metal
- smelting
- gasification
- Prior art date
Links
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims abstract description 87
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 78
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 56
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 56
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 47
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 41
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 21
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 21
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 5
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 12
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 11
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- -1 fine-grained ore Chemical compound 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000006163 transport media Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
- C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
- C21B13/002—Reduction of iron ores by passing through a heated column of carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
- C21B13/0026—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide in the flame of a burner or a hot gas stream
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/40—Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
- C21B2100/44—Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
- C21B2100/66—Heat exchange
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Винахід відноситься до чорної металургії, а саме до способів завантаження металовмісних речовин в плавильно-газифікаційну зону апаратів, що виробляють газ для відновлення оксидів металів. У способі завантаження металовмісних речовин, які містять дрібнозернисту фракцію і що є принаймні частково відновленими, і вуглецевмісних речовин в плавильно-газифікаційний апарат (10), який містить плавильно-газифікаційну зону (11), металовмісні речовини і вуглецевмісні речовини подають в плавильно-газифікаційний апарат (10) вище рівня плавильно-газифікаційної зони (11), звідки вони опускаються в плавильно-газифікаційну зону (11) і проходять через неї з утворенням розплаву металу, зокрема з утворенням розплаву чавуну, при цьому за рахунок газифікації вугілля утворюється відновний газ. При введенні металовмісних і вуглецевмісних речовин в плавильно-газифікаційний апарат по центру над плавильною зоною (11), переважно гравітаційним шляхом, формується центральний струмінь (32) металовмісних речовин оточений по периферії оболонковим струменем (37), утвореним вуглецевмісними речовинами, запобігається часткове винесення металовмісних речовин з плавильно-газифікаційного апарата під час їх завантаження, забезпечується рівномірний розподіл вуглеце- та металовмісних речовин у плавильній зоні та забезпечується переробка дрібнозернистих металовмісних речовин без попереднього їх брикетування.
Description
Опис винаходу
Винахід відноситься до способу завантаження металовмісних речовин, зокрема, губчастого заліза, яке 2 містить дрібнозернисту фракцію і принаймні частково відновлено, і вуглецьвмісних речовин в плавильно-газифікаційний апарат, який містить плавильно-газифікаційну зону, в якому металовмісні речовини і вутлецьвмісні речовини подають в плавильно-газифікаційний апарат вище за рівень плавильно-газифікаційної зони, звідки вони опускаються в плавильно-газифікаційну зону і проходять через неї з утворенням розплаву металу, зокрема, з утворенням розплаву чавуна, при цьому в нижній частині плавильно-газифікаційного апарату 70 за рахунок газифікації вугілля при подачі кисня утворюється відновний газ, і до установки для здійснення способу.
З ЕР-В - 0 010 627 відомий спосіб подачі сипучого залізоутримуючого матеріалу, такого як частково відновлене губчасте залізо, через отвір, розташований в центрі ковпака плавильно-газифікаційного апарату, зверху, при цьому частинки падають в плавильно-газифікаційний апарат під дією сили тяжіння і затримуються в 12 псевдозрідженому шарі, розташованому всередині плавильно-газифікаційного апарату. Вугілля в кусковій формі завантажують через завантажувальний отвір, розташований в ковпаку плавильно-газифікаційного апарату збоку, або в куполі, яким плавильно-газифікаційний апарат закінчується зверху, також під дією сили тяжіння.
Відновний газ, що утворюється в плавильно-газифікаційном апараті, відводять через розташований в центрі завантажувальний отвір для залізоутримуючого матеріалу.
Такий спосіб непридатний для переробки дрібнозернистих металовмісних речовин, зокрема, дрібнозернистого губчастого заліза, оскільки через сильний потік відновного газу, що виробляється в шіавильно-газифікаційній зоні і що виходить через центральний завантажувальний отвір в ковпаку або куполі плавильно-газифікаційного апарату, дрібнозернисті металовмісні речовини вмить виносилися б з плавильно-газифікаційного апарату. Такому винесенню дрібнозернистих металовмісних речовин сприяє також с температура, переважаюча у верхній області плавильно-газифікаційного апарату, тобто в області що (3 знаходиться над плавильно-газифікаційній зоною. Ця температура дуже низька, щоб забезпечити плавлення і агломерацію дрібних частинок на дільниці загрузки з утворенням більш великих частинок, які, незважаючи на висхідний потік відновного газу, можуть осідати в плавильно-газифікаційну зону.
З ЕР-А-0 217 331 відомий спосіб введення частково відновленої дрібнозернистої руди в в плавильно-газифікаційний апарат і її повного відновлення і плавлення за допомогою плазмового пальника при ю подачі вуглецьутримуючого відновного агента. Частково відновлену дрібнозернисту руду або порошкове . губчасте залізо, відповідно, подають в плазмовий пальник, розташований в нижній частині М плавильне-газифікаційного апарату. Вадою цього способу є те, що при подачі частково відновленої му дрібнозернистої руди безпосередньо в нижню область плавлення, тобто в область, де збирається розплав, 32 повне відновлення вже не може бути отримане, і хімічний склад, необхідний для подальшої переробки чавуна, в не досягається ніякими засобами. Крім того, неможлива загрузка великих кількостей частково відновленої дрібнозернистої руди, оскільки в нижній частині плавильно-газифікаційного апарату знаходиться псевдозріджений шар або фіксований шар, утворений з вугілля, а також неможливе відведення достатньої « кількості розплавлених продуктів з високотемпературної зони плазмового пальника. Загрузка великих кількостей З астково відновленої дрібнозернистої руди може привести до миттєвого термічного і механічного пошкодження с плазмового пальника. з» З ЕР-В - 00 111 176 відомий спосіб подачі дрібнозернистої фракції (губчастого заліза в плавильно-газифікаційний апарат через спускну трубу, виступаючу з днища плавильно-газифікаційного апарату поблизу псевдозрідженого шара вугілля. У кінця спускної труби є розділова перегородка для мінімізації 459 Швидкості дрібнозернистої фракції, що істотно знижує швидкість виходу дрібнозернистої фракції з спускної шк труби. На дільниці загрузки температура в плавильно-газифікаційном апараті дуже низька, за рахунок чого 4! виключене негайне плавлення дрібнозернистої фракції, що подається. Цей фактор і низька швидкість виходу дрібнозернистої фракції з спускної труби є причиною того, що значна частина дрібнозернистої фракції, що е подається, знов несеться з плавильно-газифікаційного апарату з відновним газом, що утворюється в ньому. сл 20 Загрузка великих кількостей губчастого заліза, що перебувають частково або повністю з дрібнозернистої фракції, в цьому способі неможлива.
Т» З ЕР-А - 0 576 414 відомий спосіб подачі дрібнозернистих металовмісних речовин в плавильно-газифікаційну зону через пилові пальники. Одна з вад цього способу складається в тому, що в цьому випадку в плавильно-газифікаційній зоні можуть утворюватися дільниці з лишком металу і дільниці з лишком вуглецю. 99 У відповідності з АТ-В - 390 622, проводять нагнітання дрібнозернистої фракції в фіксований шар
ГФ) плавильно-газифікаційного апарату, причому фіксований шар працює подібно фільтру. У результаті знижується юю газопроникність, внаслідок чого можуть відбуватися вибухи газу.
З ОВ-А - 1 090 826 відомий спосіб, в якому залізняк плавлять в киснево-паливному факелі, направленому зверху на плавильний шар, що знаходиться в плавильній камері, а розплав руди потім проходить у відновну 60 камеру і відновлюється там.
Найбільш близьке рішення відоме із ЕР-А - 0 594 557, де описується спосіб загрузки металвмісних речовин, зокрема, губчастого заліза, яке містить дрібнозернисту фракцію і принаймні частково відновлено, і вуглецьвмісних речовин в плавильно-газифікаційний апарат, який містить плавильно-газифікаційну зону, згідно якому металвмісні речовини і вуглецьвмісні речовини подають в плавильно-газифікаційний апарат вище за бо рівень плавильно-газифікаційної зони, звідки вони опускаються в плавильно-газифікаційну зону і проходять через неї з утворенням розплаву металу, зокрема, з утворенням розплаву чавуна, при цьому в нижній частині плавильно-газифікаційного апарату утворюється відновний газ за рахунок газифікації вугілля при подачі кисню.
Причому загрузку дрібнозернистої фракції губчастого заліза в псевдозріджений шар плавильно-газифікаційної
Зони плавильно-газифікаційного апарату здійснюють за допомогою транспортувального газу. Однак такий спосіб виявляється неефективним, оскільки в цьому випадку може статися закупорка псевдозрідженого шара, ведуча до недостатньої циркуляції газу, а в деяких випадках - до блокування циркуляції газу з подальшими вулканічними вибухами, що руйнують закупорений псевдозріджений шар. Таким чином, процес газифікації вуглецьвмісних речовин і процес плавлення відновленого залізняку помітно порушується. 70 Даний винахід направлений на усунення вищезазначених вад і проблем і ставить своєю задачею створення способу описаного вище типу і установки для здійснення цього способу, які забезпечують переробку дрібнозернистих металовмісних речовин без необхідності в брикетуванні і при цьому, з одного боку, надійно запобігається винесення відновним газом, що виробляється в плавильно-газифікаційном апараті, дрібних частинок, що подаються, можливо, в частково відновленому або в повністю відновленому стані, а з іншого боку, /5 якщо необхідно, забезпечується остаточне відновлення дрібних частинок. Наступна задача винаходу складається в отриманні максимально рівномірного розподілу металвмісних речовин і вуглецьвмісних речовин в псевдозрідженому шарі плавильне-газифікаційній зони.
Відповідно до винаходу, ця задача вирішується за рахунок того, що вуглецьвмісні речовини і металовмісні речовини вводять в плавильно-газифікаційний апарат по центру над плавильно-газифікаційній зоною, 2о переважно гравітаційним шляхом, при цьому формують центральний струмінь металовмісних речовин, оточений по периферії оболонковим струменем, утвореним вуглецьвмісними речовинами.
За рахунок утворення щільної оболонки з вуглецьвмісних речовин, яка оточує центральний струмінь металовмісних речовин, запобігаються пилові втрати дрібнозернистої частини металовмісних речовин, тобто запобігається винесення згаданої дрібнозернистої частини з відновним газом, що виробляється в сч плавильно-газифікаційном апараті.
Відповідно до переважного варіанту здійснення, оболонковий струмінь, утворений вуглецьвмісними і) речовинами, формується з декількох близько розташованих струменів вуглецьвмісних речовин. Таким чином, за рахунок відповідного розміщення струменів, утворених з вуглецьвмісних речовин, забезпечується можливість регулювати структуру псевдозрідженого шара в плавильно-газифікаційном апараті, тобто можливість виборче «К зо завантажувати великі кількості вуглецьвмісних речовин в центральну область або в периферичну область псевдозрідженого шара. юю
Переважно, кількості вуглецьвмісних речовин і/або металовмісних речовин, що завантажуються в одиницю «г часу, варіюють, причому переважно: зміни кількостей металовмісних речовин і вуглецьвмісних речовин в одиницю часу регулюють таким чином, о щоб кількість металовмісних речовин, що завантажується, меншала, а кількість носіїв вуглецю, що «Е завантажується в той же час, залишалася приблизно такою ж або збільшувалася, або; навпаки, кількість носіїв вуглецю, що завантажується, меншала, а кількість металовмісних речовин, що завантажується в той же час, залишалася приблизно такою ж або збільшувалася, або; кількість металовмісних речовин, що завантажується, залишалася приблизно такою ж, а кількість « 0 Вуглецьвмісних речовин збільшувалася, або; в с навпаки, кількість носіїв вуглецю, що завантажується, залишалася приблизно такою ж, а кількість металовмісних речовин збільшувалася. ;» Таким чином, є можливість пошарового регулювання структури газифікаційнії зони.
Установка для здійснення способу, що включає плавильно-газифікаційний апарат, в який входять живильні трубопроводи для кисеньвмісних газів, вуглецьвмісних речовин і носіїв принаймні частково відновленого металу їх і з якого виходить відвідний трубопровід для відновного газу, розташований в області купола, яким закінчується плавильно-газифікаційний апарат зверху, і який також оснащений відведенням для розплавленого о металу, зокрема, чавуна, і шлаку, при цьому живильний трубопровід для кисеньвмісних газів розташований в їх нижній частині плавильно-газифікаційного апарату, відрізняється тим, що в центрі купола 5р плавильно-газифікаційного апарату розташований завантажувальний пристрій для вуглецьвмісних речовин і о металовмісних речовин, що має центральну трубу для подачі металовмісних речовин і живильний трубопровід ї» для носіїв вуглецю, який утворює оболонковий струмінь навколо центральної труби.
Переважно, живильний трубопровід для вуглецьвмісних речовин складається з оболонкової труби, яка оточує по периферії центральну трубу і утворює кільцеподібний зазор.
Переважний варіант здійснення відрізняється тим, що живильний трубопровід для вуглецьвмісних речовин складається з декількох живильних труб, розміщених по периферії навколо центральної труби на близькій
Ф) відстані від неї, причому вільний проміжок між живильними трубами і вільний проміжок між живильними трубами і ка центральною трубою менше, ніж діаметр живильної труби, переважно менше, ніж половина діаметра живильної труби. 60 Для отримання особливо щільної оболонки навколишнього центрального струменя металовмісних речовин живильні труби для вуглецьвмісних речовин зближуються один з одним і з центральною трубою в напрямі течії носіїв вуглецю.
Зручне те, що вихідний отвір центральної труби розташований на більш високому рівні, ніж вихідний отвір (отвори) живильного трубопровода для носіїв вуглецю. 65 Інший переважний варіант відрізняється тим, що живильний трубопровід (33) для вуглецьвмісних речовин і центральна труба складаються з труб, які оснащені внутрішнім охолоджуванням.
Далі винахід буде описаний більш детально з посиланням на декілька зразкових варіантів здійснення, показаних на малюнках, де фіг.1 схематично представляє всю установку для виробництва рідкого чавуна або рідких напівфабрикатів стали із залізняку; фіг.2 і З показують деталі плавильно-газифікаційного апарату у
Вертикальному розрізі і на вигляді по стрілці ШІ фіг.2; фіг4 і 5 показують інший варіант здійснення винаходу, в тих же видах, що і на фіг.2 і 3.
Установка по винаходу оснащена трьома реакторами з псевдозрідженим шаром 1 - З, розташованими послідовно, при цьому матеріал, який містить оксид заліза, такий як дрібнозерниста руда, через живильний трубопровід руди 4 подають в перший реактор з псевдозрідженим шаром, в якому на стадії попереднього нагріву 70 5 відбувається попередній нагрів дрібнозернистої руди і, можливо, часткове відновлення, а потім через транспортувальні трубопроводи б з реактора з псевдозрідженим шаром 1 руда послідовно передається в реактори з псевдозрідженим шаром 2, 3. У реакторі з псевдозрідженим шаром 2 на стадії часткового відновлення 7 здійснюється часткове відновлення, а в реакторі з псевдозрідженим шаром З на стадії повного відновлення 8 здійснюється остаточне або повне відновлення, відповідно, дрібнозернистої руди в губчасте /5 Залізо.
Повністю відновлений матеріал, тобто губчасте залізо, через транспортувальний трубопровід 9 подається в плавильно-газифікаційний апарат 10 особливим чином, описаним нижче. Всередині плавильно-газифікаційного апарату 10 в плавильно-газифікаційній зоні 11, що складається з фіксованого шара і/або псевдозрідженого шара, з вугілля і кисеньвмісного газу виробляється відновний газ, який містить СО і Н 5, який через живильний трубопровід відновного газу 12 подається в реактор з псевдозрідженим шаром З, розташований останнім в напрямі течії дрібнозернистої руди. Переважно, плавильно-газифікаційна зона 11 складається з фіксованого шара, що займає основну частину плавильно-газифікаційної зони 11, і покриваючого його зверху псевдозрідженого шара малої висоти. Потім відновний газ послідовно передається протитоком течії руди з реактора з псевдозрідженим шаром З в реактор з псевдозрідженим шаром 2 і 1 через транспортувальні сч трубопроводи 13, виводиться з реактора з псевдозрідженим шаром 1 у вигляді доменного газу через відвідний трубопровід доменного газу 14, після чого охлаждаться і очищається у вологому скрубері 15. і)
Плавильно-газифікаційний апарат 10 оснащений живильним трубопроводом 16 для твердих носіїв вуглецю, живильним трубопроводом 17 для кисеньвмісних газів, а також, можливо, живильними трубопроводами для носіїв вуглецю, таких як вуглеводень, які є рідкими або газоподібними при кімнатній температурі, а також для «г зо Кальцинованих флюсів. Всередині плавильно-газифікаційного апарату 10, нижче плавильно-газифікаційній зони 11, збирається розплавлений чавун або розплавлений напівфабрикат стали і розплавлений шлак, які о відводяться через відведення 18. «г
У живильному трубопроводі відновного газу 12, що виходить з плавильно-газифікаційного апарату 10 і входить в реактор з псевдозрідженим шаром 3, є знепилювальний пристрій 19, такий як циклон гарячого газу, а о
Зв частинки пилу, відділені в цьому циклоні, подаються в шіавильно-газифікаційний апарат 10 через поворотний «Е трубопровід 20, з використанням азоту як транспортувального середовища, через пальник 21 при введенні кисню.
Реактор з псевдозрідженим шаром 2, в якому здійснюється часткове відновлення дрібнозернистої руди, забезпечують набагато меншою кількістю відновного газу, який, крім того, володіє більш низьким відновним « потенціалом, однак, цілком достатнім для часткового відновлення. Оскільки міра відновлення матеріалу, що з с відновлюється в цьому реакторі, нижче за міру відновлення матеріалу на стадії остаточного відновлення 8, в цьому місці не відбувається "налипання". Прореагований відновний газ, що виходить з реактора з ;» псевдозрідженим шаром 2, подається в скрубер 22 через трубопровід 13. Частина обчищеного в скрубері прореагованого відновного газу відводиться через відвідний трубопровід експортного газу 23; інша частина подається на стадію попереднього нагріву 5, тобто в реактор з псевдозрідженим шаром 1, через трубопровід 13 їх за допомогою компресора 24.
Регулювання температури відновного газу стає можливим завдяки трубопроводу рециркуляції газу 25, який о переважно передбачений конструкцією і який виходить з живильного трубопровода відновного газу 12 і через їх скрубер 26 і компресор 27 передає частину відновного газу зворотно в згаданий живильний трубопровід 5ор Відновного газу 12, а саме - в точці, розташованій перед циклоном гарячого газу 19. о Для регулювання температури попереднього нагріву дрібнозернистої руди є можливість подачі на стадію ї» попереднього нагріву 5, тобто в реактор з псевдозрідженим шаром 1, кисеньвмісного газу, такого як повітря або кисень, через трубопровід 28, при цьому відбувається часткове згоряння прореагованого відновного газу, що подається на стадію попереднього нагріву 5.
Відповідно до винаходу, завантаження губчастого заліза і вуглецьвмісних речовин відбувається через окремий завантажувальний пристрій 29, який показаний більш детально в двох варіантах на фіг.2 - 5.
Ф) Завантажувальний пристрій 29 оснащений центральною трубою 31 для подачі губчастого заліза, яке під дією ка сили тяжіння падає в плавильно-газифікаційний апарат 10, утворюючи струмінь 32, при цьому згадана центральна труба розташована в центрі купола 30, яким плавильно-газифікаційний апарат 10 закінчується 6о зверху. Відповідно до варіанту здійснення, показаного на фіг.2, центральна труба 31 оточена живильним трубопроводом 33 для носіїв вуглецю, який складається з оболонкової труби 35, яка оточує центральну трубу 31 з утворенням кільцеподібного зазора 34. За допомогою радіальних обручів 36 центральна труба 31 кріпиться до оболонкової труби 35, з'єднаної з куполом 30. Через кільцеподібний зазор 34 здійснюється подача носіїв вуглецю, утворюючих при цьому оболонковий струмінь 37, який оточує центральний струмінь губчастого заліза 65 32 замкненим кругом.
Оболонковий струмінь 37, утворений з носіїв вуглецю, створює захист для центрального струменя губчастого заліза 32, закриваючи її таким чином, що пилові втрати губчастого заліза запобігаються. Вуглецьвмісні речовини і губчасте залізо опускаються в плавильне-газифікаційну зону 11 і проходять через неї, при цьому здійснюється плавлення губчастого заліза, можливо, після повного відновлення, і газифікації вуглецьвмісних
Дечовин.
Відповідно до варіанту здійснення, показаного на фіг.4 і 5, оболонковий струмінь 37 складається з декількох близько розташованих струменів вуглецьвмісних речовин 38. Згідно з цим варіантом, живильний трубопровід 33 для вуглецьвмісних речовин складається з декількох живильних труб 40, які оточують центральну трубу 31 на близькій відстані 39. Відстань 39, 41 між живильними трубами 40 і між ними і 7/0 Чентральною трубою 31 декілька менше, ніж діаметр 42 живильної труби 40, переважно, відстань 39, 41 менше, ніж половина діаметра 42 живильної труби 40.
Якщо, відповідно до цього варіанту, навколо центрального струменя з металовмісних речовин 32 необхідно отримати особливо щільний оболонковий струмінь 37, то осі 43 живильних труб 40 прямують похило до центральної труби 31, тобто живильні труби 40 зближуються один з одним і з центральною трубою 31 в напрямі /5 течії носіїв вуглецю, як, наприклад, показано пунктирними лініями на фіг.4 для однієї з живильних труб 40.
Вихідний отвір 44 центральної труби 31 розташований на більш високому рівні, ніж вихідний отвір 45 оболонкової труби 35, як показано на фіг.2, і вище, ніж вихідні отвори 46 живильних труб 40, як показано на фіг.4. Всі труби 31, 35, 40 переважно оснащені внутрішнім рідинним охолоджуванням (детально не показане).
Транспортувальний трубопровід 9 для губчастого заліза і живильний трубопровід 16 для твердих Вуглецьвмісних речовин оснащені дозаторами 47, 48, тобто є можливість регулювати загрузки в одиницю часу.
Таким чином, можна отримати шарувату структуру або рівномірний розподіл вуглецьвмісних речовин і губчастого заліза в фіксованому шарі плавильно-газифікаційній зони 11.
Даний винахід не обмежується зразковими варіантами, представленими на малюнках, і може бути модифіковане в різних відносинах. Наприклад, можна оточити центральну трубу 31 оболонковою трубою 35 сч способом, подібним показаному на фіг.2, але з виходом декількох струменів вуглецю з отворів дна, виконаного в торці оболонкової труби 35. Крім того, винахід реалізовується незалежно від способу часткового і/або і) остаточного відновлення.
Claims (1)
- Формула винаходу в 30 ю1. Спосіб завантаження металовмісних речовин, зокрема губчастого заліза, яке містить дрібнозернисту «т фракцію і принаймні частково відновлено, і вуглецевмісних речовин в плавильно-газифікаційний апарат (10), який містить плавильно-газифікаційну зону (11), згідно з яким металовмісні речовини і вуглецевмісні речовини іс) З5 подають в плавильно-газифікаційний апарат (10) вище рівня плавильно-газифікаційної зони (11), звідки вони «т опускаються в плавильно-газифікаційну зону (11) і проходять через неї з утворенням розплаву металу, зокрема з утворенням розплаву чавуну, при цьому в нижній частині плавильно-газифікаційного апарата (10) утворюється відновний газ за рахунок газифікації вугілля при подачі кисню, який відрізняється тим, що вуглецевмісні речовини і металовмісні речовини вводять в плавильно-газифікаційний апарат по центру над « плавильно-газифікаційній зоною (11), переважно гравітаційним шляхом, при цьому формують центральний з с струмінь (32) металовмісних речовин, оточений по периферії оболонковим струменем (37), утвореним вуглецевмісними речовинами. :з» 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що оболонковий струмінь (37), утворений вуглецевмісними речовинами, формують з декількох близько розташованих струменів (38) вуглецевмісних речовин.З. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що кількості вуглецевмісних речовин і/або металовмісних їз речовин, що завантажуються в одиницю часу, варіюють.4. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що о - зміни кількостей металовмісних речовин і носіїв вуглецю, що завантажують в одиницю часу, регулюють їз таким чином, щоб кількість металовмісних речовин, що завантажується, зменшувалась, а кількість вуглецевмісних речовин, що завантажується в той же час, залишалася приблизно такою ж або збільшувалася, о або Ї» - навпаки, кількість вуглецевмісних речовин, що завантажується, зменшувалась, а кількість металовмісних речовин, що завантажується в той же час, залишалася приблизно такою ж або збільшувалася, або - кількість металовмісних речовин, що завантажується, залишалася приблизно такою ж, а кількість вуглецевмісних речовин збільшувалася, або - навпаки, кількість вуглецевмісних речовин, що завантажується, залишалася приблизно такою ж, а кількість (Ф) металовмісних речовин збільшувалася. ГІ 5. Установка для здійснення способу за будь-яким з пп. 1-4, що включає плавильно-газифікаційний апарат (10), в який входять живильні трубопроводи (17, 16, 9) для кисневмісних газів, вуглецевмісних речовин і во принаймні частково відновленого металу і з якого виходить відвідний трубопровід (12) для відновного газу, розташований в області купола (30), яким закінчується плавильно-газифікаційний апарат (10) зверху, і який також оснащений відведенням (18) для розплавленого металу, зокрема чавуну і шлаку, при цьому живильний трубопровід (17) для кисневмісних газів розташований в нижній частині плавильно-газифікаційного апарата (10), яка відрізняється тим, що в центрі купола (30) плавильно-газифікаційного апарата (10) розташований 65 завантажувальний пристрій (29) для вуглецевмісних речовин і металовмісних речовин, що має центральну трубу (31) для подачі металовмісних речовин і живильний трубопровід (33) для вуглецевмісних речовин, який утворює оболонковий струмінь (37) навколо центральної труби (31).6. Установка за п. 5, яка відрізняється тим, що живильний трубопровід (33) для вуглецевмісних речовин складається з оболонковою трубою (35), яка оточує по периферії центральну трубу (31) і утворює кільцеподібний зазор (34).7. Установка за п. 5, яка відрізняється тим, що живильний трубопровід (33) для вуглецевмісних речовин складається з декількох живильних труб (40), розміщених по периферії навколо центральної труби (31) на близькій відстані (39) від неї.8. Установка за п. 7, яка відрізняється тим, що вільний проміжок (41) між живильними трубами і вільний 7/0 проміжок (39) між живильними трубами (40) і центральною трубою (31) менший, ніж діаметр (42) живильної труби (40), переважно менший, ніж половина діаметра (42) живильної труби (40).9. Установка за п. 7 або 8, яка відрізняється тим, що живильні труби (40) для вуглецевмісних речовин зближуються одна з одною і з центральною трубою (31) в напрямі течії вуглецевмісних речовин.10. Установка за будь-яким з пп. 5-9, яка відрізняється тим, що вихідний отвір (44) центральної труби (31) розташований вище рівня вихідного отвору (отворів) (46) живильного трубопроводу (33) для вуглецевмісних речовин.11. Установка за будь-яким з пп. 5-10, яка відрізняється тим, що живильний трубопровід (33) для вуглецевмісних речовин і центральна труба (31) виконані з труб, які оснащені внутрішнім охолоджуванням. с (8) « ю « ІС) « ші с ;» щ» 1 щ» с 50 с» Ф) іме) 60 б5
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0100796A AT403381B (de) | 1996-06-10 | 1996-06-10 | Verfahren und anlage zum chargieren von metallträgern in eine einschmelzvergasungszone |
| PCT/AT1997/000118 WO1997047774A1 (de) | 1996-06-10 | 1997-06-09 | Verfahren zum chargieren von metallträgern in eine einschmelzvergasungszone |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA45454C2 true UA45454C2 (uk) | 2002-04-15 |
Family
ID=3504790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA98126443A UA45454C2 (uk) | 1996-06-10 | 1997-06-09 | Спосіб завантаження металовмісних речовин в плавильно-газифікаційну зону та установка для його здійснення |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6277172B1 (uk) |
| EP (1) | EP0904416B1 (uk) |
| JP (1) | JP2000514867A (uk) |
| CN (1) | CN1061688C (uk) |
| AT (1) | AT403381B (uk) |
| AU (1) | AU722066B2 (uk) |
| BR (1) | BR9709675A (uk) |
| CA (1) | CA2258004A1 (uk) |
| CZ (1) | CZ287343B6 (uk) |
| DE (1) | DE59704376D1 (uk) |
| RU (1) | RU2165984C2 (uk) |
| SK (1) | SK282975B6 (uk) |
| TW (1) | TW355719B (uk) |
| UA (1) | UA45454C2 (uk) |
| WO (1) | WO1997047774A1 (uk) |
| ZA (1) | ZA975057B (uk) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT407052B (de) * | 1998-08-13 | 2000-12-27 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren zur herstellung von flüssigem roheisen |
| AT511206B1 (de) * | 2011-05-19 | 2012-10-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum chargieren von kohlehaltigem material und eisenträger-material |
| CN103937547B (zh) * | 2014-04-23 | 2015-10-28 | 清华大学 | 依托固体氧化物电化学池的液态金属碳气化装置及方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR961821A (uk) * | 1950-05-23 | |||
| FR921861A (fr) * | 1945-12-07 | 1947-05-21 | Procédé de traitement de poudres et minerais finement pulvérisés | |
| FR1209963A (fr) * | 1958-05-27 | 1960-03-04 | Ontario Research Foundation | Procédé et appareil pour la fabrication de fer métallique à partir de minerais de magnétite particulaires par fusion par jet |
| GB866646A (en) * | 1959-01-01 | 1961-04-26 | British Iron Steel Research | Improvements in or relating to the processing of metallic ores |
| SE300996B (uk) * | 1963-12-19 | 1968-05-20 | United States Steel Corp | |
| DE2843303C2 (de) | 1978-10-04 | 1982-12-16 | Korf-Stahl Ag, 7570 Baden-Baden | Verfahren und Anlage zur Erzeugung von flüssigem Roheisen und Reduktionsgas in einem Einschmelzvergaser |
| DE3328373A1 (de) | 1982-11-15 | 1984-05-17 | Korf Engineering GmbH, 4000 Düsseldorf | Verfahren und anlage zur direkten erzeugung von eisenschwammpartikeln und fluessigem roheisen aus stueckigem eisenerz |
| DE3535572A1 (de) | 1985-10-03 | 1987-04-16 | Korf Engineering Gmbh | Verfahren zur herstellung von roheisen aus feinerz |
| FI84841C (sv) * | 1988-03-30 | 1992-01-27 | Ahlstroem Oy | Förfarande och anordning för reduktion av metalloxidhaltigt material |
| AT390622B (de) | 1988-10-25 | 1990-06-11 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und anlage zur herstellung von fluessigem roheisen |
| AT401777B (de) | 1992-05-21 | 1996-11-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und anlage zur herstellung von flüssigen roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten |
| AT404735B (de) | 1992-10-22 | 1999-02-25 | Voest Alpine Ind Anlagen | Verfahren und anlage zur herstellung von flüssigem roheisen oder flüssigen stahlvorprodukten |
-
1996
- 1996-06-10 AT AT0100796A patent/AT403381B/de not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-05-26 TW TW086107201A patent/TW355719B/zh active
- 1997-06-09 EP EP97925762A patent/EP0904416B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-09 SK SK1674-98A patent/SK282975B6/sk unknown
- 1997-06-09 CA CA002258004A patent/CA2258004A1/en not_active Abandoned
- 1997-06-09 BR BR9709675-0A patent/BR9709675A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-06-09 UA UA98126443A patent/UA45454C2/uk unknown
- 1997-06-09 CN CN97195409A patent/CN1061688C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-09 CZ CZ19984048A patent/CZ287343B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1997-06-09 WO PCT/AT1997/000118 patent/WO1997047774A1/de active IP Right Grant
- 1997-06-09 DE DE59704376T patent/DE59704376D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-09 JP JP10500982A patent/JP2000514867A/ja not_active Ceased
- 1997-06-09 AU AU30823/97A patent/AU722066B2/en not_active Ceased
- 1997-06-09 RU RU99100285/02A patent/RU2165984C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1997-06-09 ZA ZA9705057A patent/ZA975057B/xx unknown
-
1998
- 1998-12-04 US US09/205,425 patent/US6277172B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU3082397A (en) | 1998-01-07 |
| CN1061688C (zh) | 2001-02-07 |
| RU2165984C2 (ru) | 2001-04-27 |
| US6277172B1 (en) | 2001-08-21 |
| AU722066B2 (en) | 2000-07-20 |
| CZ287343B6 (en) | 2000-10-11 |
| ZA975057B (en) | 1998-01-14 |
| CZ404898A3 (cs) | 1999-08-11 |
| AT403381B (de) | 1998-01-26 |
| SK282975B6 (sk) | 2003-01-09 |
| DE59704376D1 (de) | 2001-09-27 |
| CA2258004A1 (en) | 1997-12-18 |
| EP0904416A1 (de) | 1999-03-31 |
| TW355719B (en) | 1999-04-11 |
| ATA100796A (de) | 1997-06-15 |
| JP2000514867A (ja) | 2000-11-07 |
| SK167498A3 (en) | 1999-05-07 |
| WO1997047774A1 (de) | 1997-12-18 |
| EP0904416B1 (de) | 2001-08-22 |
| CN1221457A (zh) | 1999-06-30 |
| BR9709675A (pt) | 2000-05-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4045214A (en) | Method for producing steel | |
| US5669955A (en) | Process for producing pig iron from iron ores, and applicance for the thermal and/or chemical treatment of a readily disintegrating material or for producing pig iron by means of said process | |
| US9512496B2 (en) | Method and device for introducing fine particle-shaped material into the fluidised bed of a fluidised bed reduction unit | |
| KR102019971B1 (ko) | 액상 선철 제조 방법 | |
| RU2133780C1 (ru) | Способ получения жидкого чугуна или жидких стальных полупродуктов и установка для осуществления способа | |
| RU2175675C2 (ru) | Способ получения жидкого чушкового чугуна или жидких полуфабрикатов стали | |
| RU2135598C1 (ru) | Способ получения расплавленного чушкового чугуна или полупродуктов стали и установка для осуществления этого способа | |
| RU2164951C2 (ru) | Плавильно-газификационный аппарат для получения расплава металла и установка для получения расплавов металла | |
| US6454833B1 (en) | Process for producing liquid pig iron or semifinished steel products from iron-containing materials | |
| UA45454C2 (uk) | Спосіб завантаження металовмісних речовин в плавильно-газифікаційну зону та установка для його здійснення | |
| RU2181148C2 (ru) | Способ получения расплава металла и плавильно-газификационный аппарат для его осуществления | |
| RU2170266C2 (ru) | Способ загрузки носителей металла в плавильно-газификационный аппарат и установка для его осуществления | |
| RU2192476C2 (ru) | Способ получения горячего восстановительного газа для восстановления руды металла и установка для его осуществления | |
| UA57038C2 (uk) | Пристрій для дозованої подачі дрібнозернистого матеріалу в реакційну ємність і спосіб експлуатації цього пристрою та пристрій для отримання розплаву металу | |
| JP2916516B2 (ja) | 金属酸化物微粒子から液体金属を製造する方法およびこの方法を実施するための還元精錬炉 | |
| KR100466632B1 (ko) | 금속물질을용융가스화대내에장입하는방법및그설비 | |
| UA47498C2 (uk) | Спосіб рециркуляції дрібнозернистих твердих речовин, які виносяться з реакційної ємності газом-носієм, і пристрій для його здійснення | |
| JP2000503353A (ja) | 鉄含有材料から液状銑鉄または鋼予備製造物を製造する方法 |