CS219317B2 - Method of making the liquid raw iron - Google Patents
Method of making the liquid raw iron Download PDFInfo
- Publication number
- CS219317B2 CS219317B2 CS758283A CS828375A CS219317B2 CS 219317 B2 CS219317 B2 CS 219317B2 CS 758283 A CS758283 A CS 758283A CS 828375 A CS828375 A CS 828375A CS 219317 B2 CS219317 B2 CS 219317B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- bath
- carbon
- oxygen
- melt
- gas
- Prior art date
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 38
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 39
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 17
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 12
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 12
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 claims description 7
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 5
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 4
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 9
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 8
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 4
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 4
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 abstract description 3
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004939 coking Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 abstract 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 3
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 description 1
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 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
- C21B13/0026—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
- C21B13/0006—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
-
- 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
- C21B13/143—Injection of partially reduced ore into a molten bath
-
- 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
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)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká Způsobu výroby tekutého suro|vého želeža za součásného získávání plynné směsi pro předredukování použité rudy.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the production of liquid raw iron while obtaining a gaseous mixture for pre-reducing used ore.
Ve snaze nahradit vysokopecní způsob a jí|m podmíněné koksoýací a zplyňovací postulpy pro úpravu rud jinými přímějšími způsoby .byly z velkého počtu navržených způsobů uskutečněny až dosud pouze různé způsoby přímé .redukce. Návrhy, vyrábět tekutou ocet požadovaného složení jediným pracovním pochodem z železné rudy tak zvaným pochodem tavné «redukce, nevedly až dosud к žádnému uspokojivému a průmyslově použitelnému výsledku.In an effort to replace the blast furnace process and its coke and gasification postures for treating ores by other more direct methods, only a variety of direct reduction methods have so far been implemented. The proposals to produce liquid vinegar of the desired composition by a single iron ore process, the so-called melt reduction process, have so far not produced any satisfactory and industrially applicable result.
Podle známého návrhu, získávat tekutou ocel jediným pochodem, se železná ruda nechá reagolvalt v redukční zóně s redukujícím plynem a produkt redukce se taví v následné kombinované zóně pro tavení a výrobu plynu, která navazuje na redukční zónu. Přitom se redukční plyn vyrábí v zóně pro získávání plynu tím, že se vhodnou tryskou přivádí libolvolné palivo, například uhlí nebo .kapalný nebo plynný uhlovodík a technicky čistý kyslík. Regulováním množství paliva a kyslíku, přiváděného tryskou, se složení redukčního plynu ovládá tak, že půlsobí na železnou rudu redukčně. Teplo, potřebné pro tavení předběžně zredukovaného produktu, se dodává převážně avláštním topením, upraveným v reakční nádobě.According to the known design, to obtain liquid steel in a single process, the iron ore is left to reactolvalt in the reducing zone with the reducing gas and the reduction product melts in the subsequent combined melting and gas producing zone which is adjacent to the reducing zone. In this case, the reducing gas is produced in the gas recovery zone by supplying a suitable nozzle with any fuel, for example coal or a liquid or gaseous hydrocarbon, and technically pure oxygen. By controlling the amount of fuel and oxygen supplied by the nozzle, the composition of the reducing gas is controlled so that it is reduced to iron ore by reduction. The heat required for melting the pre-reduced product is supplied predominantly by a separate heater provided in the reaction vessel.
Nauhličoivací látka, přiváděná do hořáku, se tedy ivyužije v podstatě pro tvorbu redukčního plynu neúplnou oxidací kyslíkem. Složení lá:zně, netavené z předběžně redukovaného materiálu, nelze — se zřetelem к požadované přímé výrobě oceli — ovlivnit v potřebné míře, zejména se nenedostiatečně využívá možností působení použitého paliva na složení taveniny.Thus, the carburizing agent supplied to the burner is used essentially to produce a reducing gas by incomplete oxygen oxidation. The composition of the composition, not melted from the pre-reduced material, cannot be influenced to the extent necessary in view of the required direct production of the steel, in particular the possibilities of the effect of the used fuel on the composition of the melt are insufficiently exploited.
Úkolem vynáležu je, při tavení předredukovaného materiálu, ovládat za současného zífekávání redukčního plynu z levných paliv, vhodného к předredukování použité železné rudy, reakční postupy v lázni tak, že se vyrobí tavenina surového železa s požadovaným obsahem uhlíku.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention, when melting the pre-reduced material, to control, while obtaining a reducing gas from cheap fuels suitable for pre-reducing the iron ore used, bath reaction processes to produce a pig iron melt with the desired carbon content.
Uvedené nedostatky se odstraňují způsobem výroby tekutého surového železa za součafeného získávání plynné směsi pro předredukování použité rudy, podle vynálelzu, jehož podstata spočívá .v tom, že se nauhličující látka spolu s reaktivním nosným médiem zavádí pod hladinu lázně tekutého· surového železa, přičemž se lázeň přesytí uhlíkem, a současně se do sousední oblasti neustále promíchávané lázně dmýchá kyslík, nadbytek uhlíku se spaluje vháněným kýslíkem na kysličník uhelnatý, zatímco ruda, Vzniklými redukčními plyny alespoň zčásti predredukovaná v následném reakčním prostoru, se přivádí do nejbiižšího okolí exotermní redukční zóny, kde se taiví.The above drawbacks are overcome by a process for the production of liquid pig iron by concurrently obtaining a gaseous mixture for the reduction of the used ore, according to the invention, characterized in that the carbohydrate together with the reactive carrier medium is introduced below the liquid iron bath. carbon excess, while at the same time oxygen is blown into the adjacent mixing area of the bath, excess carbon is burned by injecting oxygen to carbon monoxide, while the ore formed by the resulting reducing gases at least partially pre-reduced in the subsequent reaction space is fed to the vicinity taiví.
Při zipůšobu podle vynálezu dochází к přeměně tuhého· uhlíku na plyn v horkém prostředí, ťj. v tekutém kovu. Přeměna v plyn je endotermní reakcí (energie -j- C .+ + CO2 = 2CO). Vznikající plyny jsou veísiměs redukční činidla a používá se jich Дс předredukování železné rudy. Předredukbvaná ruda se vnáší do taveniny. Současně se při způsobu podle vynálezu vnáší do lázně tekutého kolvu dostatečné množství tuhého uhlíku, čímž se dosáhne, že koncentrace uhlíku rozpuštěného v kovu zůstává vysoká, takže se neustále získává tavenina, kterou je možno dmýcháním kyslíku zkujňovát, přičemž se uvolňuje energie, potřebná pbo přeměnu uhlíku v plyny, jakož i к tavení předrédukované rudy.The zipper according to the invention converts the solid carbon into a gas in a hot environment, i. in liquid metal. Conversion to gas is an endothermic reaction (energy -j-C + + CO2 = 2CO). The resulting gases are very tight reducing agents and are used to reduce iron ore. The pre-reduced ore is introduced into the melt. At the same time, in the process of the present invention, a sufficient amount of solid carbon is introduced into the liquid sheath bath, thereby ensuring that the concentration of carbon dissolved in the metal remains high so that a melt is continuously obtained. carbon into gases, as well as the smelting of the pre-reduced ore.
Jako nauhličující látky může být použito· zásadně jakéhokoliv fosilního paliva. Zejména se však použíivá tuhých paliiv, jako jsou kamenné uhlí nevhodné pro koksování, antracity a lignity, bez nákladné úpravy v nezušlechtěném a netvarovaném stavu. Podle výhodného provedení se tuhá nauhličující látka v jemně práškovém stavu, suspendovaná v plynu, obsahujícím převážně kysličník uhličitý, přivádí společně s tímto médiem do nitra lázně soustavou soustřeďných trubek. Tímto médiem může být i vodní párá, popřípadě odpadní plyn se značným obsahem kysličníku uhličitého· nebo uhlovodík. Přitom ulh'lík vstupuje do lázně, přičemž se ho váže na železo tolik, že obsah uhlí ku v že tóze činí alespoň 3 %, zatímco těikalvé složky uhlík štěpí a spolu se štěpnými a reakčními produkty reaktivního prostředí přecházejí do· odpadního plynu.Basically any fossil fuel can be used as the carburizing agent. In particular, however, solid fuels such as hard coal unsuitable for coking, anthracite and lignite are used without expensive treatment in the unrefined and unformed state. According to a preferred embodiment, the finely divided solid carburizing agent suspended in a gas containing predominantly carbon dioxide is fed together with the medium into the bath interior through a set of concentric tubes. The medium may also be water vapor or a waste gas with a considerable content of carbon dioxide or a hydrocarbon. The hydrocarbon enters the bath, whereby it binds to iron so much that the carbon content in the tose is at least 3%, while the volatile constituents decompose the carbon and, together with the fission and reaction products of the reactive medium, pass into the waste gas.
V zóně pro spalování uhlíku, která sousedí s nauhličovací zónou, se na lázeň dmýchá technický kyslík v objemovém množství, vypočteném podle nadbytku uhlíku v lázni. Přitom se část uihlíku vázaného na železo, jejíž velikost závisí na množství .přiváděného· kyslíku, přemění v kýsličník uhelnatý. Regúlolváním přívodu uhlíku a kyslíku je možno upravit obsah uhlíku v utaveném železe na požadovanou hodnotu, obvyklou u surového železa.In the carbon-burning zone adjacent to the carburizing zone, technical oxygen is blown onto the bath in a volumetric amount, calculated on the basis of the excess carbon in the bath. Here, the part of the iron-bound carbon, the size of which depends on the amount of oxygen supplied, is converted into carbon monoxide. By controlling the carbon and oxygen supply, the carbon content of the molten iron can be adjusted to the desired value, as is customary for pig iron.
Plyny, Jtfvořící se v reakčním prostoru, které sestávají převážně z vodíku, vzniklého <v nauhličovací zóně a z kysličníku uhelnatého vzniklého v zóně, v níž se přivádí kyslík, v množstvích .nutných pro redukci rudy, se přivádějí co nejkratší cestou do zařízení pro přímou redukci rudy. Objemová množství plynů, Vzniklých v obou reákčních zónách, jakož i poměr objemového množství kysličníku uhelnatého- к objemovému množství vodíku se ovládají množstvím přiváděné nauhličující látky a reaktivního prostředí, v rozmezí hodnot poměru CO/H2 = 1 až 3.The gases formed in the reaction space, which consist predominantly of hydrogen produced in the carburizing zone and carbon monoxide produced in the oxygen supply zone, in the amounts necessary for the reduction of the ore, are fed to the direct reduction apparatus as quickly as possible. red. The volumes of gases produced in both reaction zones as well as the ratio of the volume of carbon monoxide to the volume of hydrogen are controlled by the amount of carbohydrate supplied and the reactive medium, in the range of CO / H2 = 1 to 3.
Ruda, předredúkoivianá působením teplé Směsi CO/H2, se pak přivádí do reaktoru pro tavení a výrobu plynu. Ruda se přivádí přímo do zóny, kam se dmýchá kyslík, nebo do bezprostřední blízkosti této zóny, v níž je nadbytek tepla к dispozici pro tavení. Ruda se do lázně může přivádět například střední trubkou chlazené soustavy trubek, sestávající z několika do sebe zasunutých soustředných trubek, kteroužto soustavou se do lázně také dmýchá kyslík.The ore, pre-treated by the action of the warm CO / H2 mixture, is then fed to a reactor for melting and producing gas. The ore is fed directly to the oxygen-blowing zone or in the immediate vicinity of the zone where excess heat is available for melting. The ore can be fed into the bath, for example, by a central tube-cooled tube system consisting of a plurality of concentric tubes inserted into each other, through which oxygen is also blown into the bath.
Kysličník železa, jednak ještě obsažený v předredukované železné rudě, jednak dodatečně vzniklý při dmýchání kyslíku, se v rozvířené lázni dalekosáhle redukuje uhlíkem, rozpuštěným v lázni. Dostatečného promíchání taíveniny je možno· v mnoha případech dosáhnout již kinetickou energií látek, vháněných soustavami trubek o vhodném sklonu.The iron oxide, still contained in the pre-reduced iron ore, and additionally produced by the blowing of oxygen, is largely reduced in the whirling bath by the carbon dissolved in the bath. Sufficient mixing of the baffle can in many cases be achieved by the kinetic energy of the substances injected by the tubes of suitable inclination.
Další možnolsti promíchání, jako například indukční cívka upravená na nádobě pro távení a výrobu plynu, se doporučují zejména tehdy, jsou-ili к přivádění plynných prostředí upraveny trysky, zapuštěné do zdivá.Other mixing possibilities, such as an induction coil provided on the melting and gas production vessel, are particularly recommended if nozzles embedded in the masonry are provided for the introduction of gaseous environments.
Poněvadž obsah uhlíku v netaveném produktu se upraví regulací množství přiváděného paliva a kyslíku na hodnotu obvyklou pro surové železo·, zůstává teplota v tavícím prostoru na poměrně nízké hodnotě, takže nevznikají žádné problémy s životností žárovzdorné vyzdívky reákčního prostoru, jak je tomu u všech způsobů pro přímou výrobu oceli z rudy nebo z předem redukovaných produktů.Since the carbon content of the non-molten product is adjusted by controlling the amount of fuel and oxygen supplied to pig iron, the temperature in the melting chamber remains relatively low, so that there are no problems with the durability of the refractory lining of the reaction space, direct production of steel from ore or from pre-reduced products.
Natalvené surové železo· obsahující uhlík, které zůstává následkem intenzivního promíchávání v reaktoru smíšeno se struskou, •se vypouští ze špodní části lázně do dělicí nádoby, kterou může být například separátor pro olddělení sťrušky od taveniny s předem nastalviltelným dělicím objemem. Odtud se surové žélezo· pak odvádí к dalšímu zpracování na ocel. V reaktoru zůstávající surové železo slouží současně jako zásobník tepla a zprostředkovatel reakce.The carbon-laden pig iron, which remains mixed with the slag as a result of vigorous stirring in the reactor, is discharged from the bottom of the bath into a separating vessel, which may be, for example, a separator for separating slag from melt with a pre-settable separating volume. From there, the raw gelatin is then sent for further processing into steel. The pig iron remaining in the reactor serves simultaneously as a heat storage and a reaction mediator.
Další výhodou způsobu podíle vynálezu je, že obsah síry v lázni je i při použití méněcenného kamenného uhlí s vysokým obsahem síry možno přídavkem jemně mletých šťruškotvorných přísad vázajících síru snížit natolik, že se surové železo obvykle dá dále zpracovat na ocel bez dodatečného odsíření. Při použití paliv s vysokým obsahem popela se však doporučuje, provést se zřetelem к objemu stirusky uvnitř reaktoru částečné dodatečné odsíření v dělicí nádobě.A further advantage of the process according to the invention is that the sulfur content of the bath can be reduced by adding finely ground sulfur-binding granulating additives, even when using low-sulfur, high-sulfur calcareous coal, so that pig iron can usually be further processed into steel without additional desulfurization. However, when using high ash fuels, it is recommended to perform a partial post-desulphurisation in the separation vessel with respect to the stirrer volume inside the reactor.
Způsob podle vynálezu je vhodný zejména pro nepřetržitý provolz. Přivádění výchozích materiálů, jakož i vypouštění taveniny a sltrusky, popřípadě jejich emulze se tedy provádějí s výhodou belz přerušení.The process according to the invention is particularly suitable for continuous provolysis. Accordingly, the feeding of the starting materials as well as the melt and slag discharges or their emulsions are preferably carried out without interruption.
Při způsobu poldle vynálezu se tedy upravením jednotlivých reakčních zón a přechodným vnášením nadbytku uhlíku do lázně vytvářejí optimální reakční podmínky, takže na jedné straně se použitím levných a méněcenných paliv a plynotvorných materiálů získá hodnotný -redukční plyn a na druhé straně se přímým dalším zpracováním produktu, získaného .redukcí rudy re akčním plynem, vyrobí tavenina železa s volitelným obsahem uihlíku. Poněvadž je možno pracovat při nízké teplotě ve srovnání s tavněredulkčmmi polstupy, zůstává opotřebeiní žáruvzdorných vyzdívkolvých materiálů v přijatelných mezích.Thus, in the process of the present invention, adjusting the individual reaction zones and temporarily introducing excess carbon into the bath creates optimal reaction conditions so that, on the one hand, the use of inexpensive and inferior fuels and gas generating materials yields valuable reducing gas, and obtained by reducing the ore with reaction gas, the melt produces an iron with an optional carbon content. Since it is possible to operate at a low temperature as compared to the melt-reducing radii, the wear of the refractory lining materials remains within acceptable limits.
Jedna z možností provedení způsobu podíle vynálezu je v dalším blíže objasněna s přihlédnutím к výkresu:One embodiment of the method according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawing:
Kombino|vianý způsob, zahrnující tavení, výrobu plynu, jakož i přímou redukci, se provádí v zařízení, jehož podstatnými složkami jsou táv'ná pec 1 a zařízení pro přímou redukci, pracující podle známých principů.The combination process, including melting, gas production as well as direct reduction, is carried out in a plant whose essential components are a melting furnace 1 and a direct reduction device operating according to known principles.
Talvná pec 1, opatřená žárovždoirnou vyzdívkou 2, zahrnuje nístěj 3 к zachycení roztaveného produktu, jakož i víko 4 spojené s odtahem 5 plynu.The blast furnace 1, provided with a refractory lining 2, comprises a hearth 3 for retaining the molten product, as well as a lid 4 connected to the gas outlet 5.
Výchozí suroviny se do reákčního· prostoru přivádějí například přívodním zařízením, tvořeným soustavou soustředných trubek.The feedstocks are fed into the reaction space, for example, by a feed device consisting of a set of concentric tubes.
První vodou chlazená soustava 70 soustředných trubek prochází zadní postranní stěnou nístěje 2 a sahá až bezprostředně к povrchu lázně. Tato soustava, trubek .je upravena šikmo, takže vháněné produkty udělují lálzni pohýbóvou složku, směřující к odpichovému olťvotu 6. Vzdálenost dolního koňce této soustavy soustředných trubek od poVrchu lázně je možno přizpůsobit kolísání hladiny lálzně změnou hloubky zasunutí do stěny.The first water-cooled concentric tube assembly 70 extends through the posterior side wall of the hearth 2 and extends immediately up to the bath surface. The tube assembly is angled so that the injected products impart to the tapping component a component directed towards the tapping bar 6. The distance of the lower leg of the concentric tube assembly from the top of the bath can be adjusted by varying the level of the lance by varying the depth of insertion into the wall.
Kromě chladicí vody, proudící ve vnějším prstencovém potrubí 71, se do této soustavy 70 soustředných trubek přivádějí ještě materiál obsahující uhlík a nosné médium, .tvořené zde směsí odpadajících plynů CO/CO2/H2. Použité jemně mleté uhlí se přijvádí ze zásobníku 73 přes komůrkové kolo 74, jehož dcjpriaVní výkion je možno· plynule regulovat, do střední trubky 72 sou'stavy soustředných trubek. Odpadní plyn, přiváděný prodlouženým hrdlem 75 střední trubky rovněž v regulovatelném množství, strhuje s sebou částečky uhlí, takže jak plyn, talk částice zasahují dostatečně hluboko do lázně.In addition to the cooling water flowing in the outer annular conduit 71, the concentric tube assembly 70 is also fed with a carbon-containing material and a carrier medium formed here with a CO / CO 2 / H 2 gas mixture. The finely ground coal used is fed from the reservoir 73 via a chamber wheel 74, the primary output of which can be continuously controlled, into the central tube 72 of the concentric tube assembly. The off-gas supplied by the central tube extension 75 also in controllable amounts entrains the coal particles with it so that both the gas and the talk particles reach deep enough into the bath.
Druhá vodou chlazená soustava 80 soustředných trubek prochází víkem 4 tavné pece 1 kolmo a sáhá v oblasti, ležící mezi soustavou 70 soůstředných trubek a odpichovým otvorem 6, až do oblašti lázně.A second water-cooled concentric tube assembly 80 extends perpendicularly through the lid 4 of the furnace 1 and extends in the region between the center tube assembly 70 and the tap hole 6 to the bath area.
Předběžně redukovaný materiál se zde přivádí .spádovou trubkou 83, tvořící střední trubku soustavy 80 soustředných trubek a přizpůsobenou zrnění předem redukovaného materiálu (Fe/FeO), do níž se přivádí předehřátý materiál buď přímo, nebo ze zásobníku. MeZi střední trubkou 83 a vnější prstencovou trubkou 81, jíž proudí chladicí voda, je upravena střední prstencová trubka 82, jíž se přivádí s velkou energií kyslík na lázeň. Dále je možno přidávat například vápno· к vázání popela z uhlí a síry, jakož i popřípadě rudný koncentrát pro re gulaci tepldty, a to jak nepřetržitě, ta'k popřípadě v oddělených dávkách.The pre-reduced material is fed through the downcomer 83, forming the central tube of the concentric tube assembly 80, and adapted to the grain of the pre-reduced material (Fe / FeO) to which the pre-heated material is fed either directly or from the reservoir. Between the central tube 83 and the outer annular tube 81 through which the cooling water flows, a central annular tube 82 is provided, through which oxygen is supplied with great energy to the bath. It is also possible to add, for example, lime for the binding of ash from coal and sulfur, as well as an optionally ore concentrate for the regulation of temperature, both continuously and optionally in separate batches.
O)bě soúsitávy 70, 80 soustředných trubek jsou výškově přestavitelné, a jsou proto účelně pomocí těisnění nepropustných .pro plyny, utěsněny vůči stěně tavné pece 1.The concentric tube assemblies 70, 80 are adjustable in height and are therefore sealed against the wall of the melting furnace 1 by means of gas-tight seals.
• Taívenlina, přicházející z oblašti nauhličení do oblasti dmýchání kyslíku je zde vystavena působení kyslíku, přičemž se nadbytek rozpušitěného uhlíku převede v kysličník uhelnatý, klterý unikne v plynném stavu.• Taivine, coming from the carburizing area to the oxygen blowing area, is exposed to oxygen here, whereby the excess dissolved carbon is converted to carbon monoxide, which escapes in gaseous state.
Přiváděný předběžně redukovaný materiál se taví v oblasti dmýchání kyslíku, obsahující nadbytečné teplo, a mísí s olstatní lázní.The pre-reduced material fed is melted in the region of oxygen blowing, containing excess heat, and mixed with an oily bath.
Nezredukolvaný kysličník železa, obsažený ještě v přiváděném materiálu, přechází do taveniny a je přímé redukován při sltyku s uhlíkem rozpuštěným v lázni.The non-reduced iron oxide still present in the feed material passes into the melt and is directly reduced in the melt with the carbon dissolved in the bath.
Železo obsahující uhlík, odchází odpicho vým oltjvOrem 6 z dolní oblasti taveniny v té míře, jak se tavenina nově tvoří, takže objem taveniny zůstává konlsitantní. V nádobě, podobné prédpecí nebo mílsiči, se železo na základě ainálýlzy použitého paliva a průběhu reakce popřípadě ješltě odsíří a dokonale oddělí od sltrusky. Sitrulsku je možno ihned granulovat, zatímco surové železto se nepřetržitě nebo periodicky odvádí к dalšímu zpracování.The carbon-containing iron exits through the tapping hole 6 from the lower melt region to the extent that the melt is newly formed so that the melt volume remains consistent. In the vessel, similar to the forester or the mixer, the iron is optionally desulphurized and completely separated from the sltruscus by virtue of the analysis of the fuel used and the course of the reaction. Sitrulsk can be granulated immediately, while the pig iron is continuously or periodically removed for further processing.
Plyn, vlzniklý v reakčním prostoru a sestávající přelvážně ze směsi kylsličníku uhelnatého a Vodíku, se odvádí odtahem 5 plynu a přels případné následné zařízení pro míšení plynu a pro vyrovnávání teplot přímo do známého zařízení pro přímou redukci. Odpadní plyn, pocházející z přímé redukce, nebb z některého jiného výrobního Způsobu, se může přivádět zpět do reaktoru píro tavení a výrobu plynu.The gas entrained in the reaction space and consisting predominantly of a mixture of carbon monoxide and hydrogen is discharged through the exhaust gas 5 and via a possible subsequent gas mixing and equalizing device directly to the known direct reduction device. The off-gas resulting from the direct reduction or from any other production process can be recycled to the reactor for melting and gas production.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU71435A LU71435A1 (en) | 1974-12-06 | 1974-12-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS219317B2 true CS219317B2 (en) | 1983-03-25 |
Family
ID=19727814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS758283A CS219317B2 (en) | 1974-12-06 | 1975-12-05 | Method of making the liquid raw iron |
Country Status (25)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5178720A (en) |
| AR (1) | AR208103A1 (en) |
| AT (1) | AT350087B (en) |
| AU (1) | AU499951B2 (en) |
| BE (1) | BE836278A (en) |
| BR (1) | BR7507962A (en) |
| CA (1) | CA1049792A (en) |
| CS (1) | CS219317B2 (en) |
| DD (1) | DD121649A5 (en) |
| DE (1) | DE2550761A1 (en) |
| ES (1) | ES443235A1 (en) |
| FI (1) | FI753242A7 (en) |
| FR (1) | FR2293494A1 (en) |
| GB (1) | GB1474357A (en) |
| IN (1) | IN155530B (en) |
| IT (1) | IT1052536B (en) |
| LU (1) | LU71435A1 (en) |
| NL (1) | NL7514116A (en) |
| NO (1) | NO142312C (en) |
| PL (1) | PL100437B1 (en) |
| RO (1) | RO69533A (en) |
| SE (1) | SE426174B (en) |
| SU (1) | SU603349A3 (en) |
| YU (1) | YU297575A (en) |
| ZA (1) | ZA757537B (en) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3132766A1 (en) * | 1980-09-12 | 1982-06-16 | ARBED S.A., 2930 Luxembourg | "METHOD FOR THE CONTINUOUS REDUCTION OF IRONIC SUBSTANCES" |
| LU83826A1 (en) * | 1981-12-09 | 1983-09-01 | Arbed | METHOD AND DEVICE FOR THE DIRECT PRODUCTION OF LIQUID IRON |
| DE3203435A1 (en) * | 1982-02-02 | 1983-08-11 | Klöckner-Werke AG, 4100 Duisburg | METHOD FOR GAS PRODUCTION AND METAL EXTRACTION IN A MELT BATH REACTOR, IN PARTICULAR IRON BATH REACTOR |
| DE3231531A1 (en) * | 1982-03-05 | 1983-09-15 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | METHOD AND REACTOR FOR GENERATING GAS CONTAINING ESSENTIAL CO AND H (DOWN ARROW) 2 (DOWN ARROW) |
| NL8201945A (en) * | 1982-05-12 | 1983-12-01 | Hoogovens Groep Bv | METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING LIQUID IRON FROM OXYDIC IRON ORE. |
| US4995906A (en) * | 1987-12-18 | 1991-02-26 | Nkk Corporation | Method for smelting reduction of iron ore |
| CA2052170C (en) * | 1990-09-26 | 1999-03-23 | Johannes Jacobus Bodenstein | Pyrometallurgical process for treating a feed material |
| KR100242565B1 (en) * | 1991-09-20 | 2000-03-02 | 제이 엠. 플로이드 | Process for production of iron |
| JPH05271741A (en) * | 1992-03-26 | 1993-10-19 | Nippon Steel Corp | Refining method in converter |
| RU2105785C1 (en) * | 1992-06-29 | 1998-02-27 | Текнолоджикал Ресорсиз Пти Лтд. | Method of processing inorganic solid wastes |
| AT403294B (en) * | 1994-10-10 | 1997-12-29 | Holderbank Financ Glarus | METHOD FOR PROCESSING WASTE OR METAL OXIDE-CONTAINING WASTE COMBUSTION RESIDUES AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS METHOD |
| AUPN226095A0 (en) * | 1995-04-07 | 1995-05-04 | Technological Resources Pty Limited | A method of producing metals and metal alloys |
| AUPP647198A0 (en) * | 1998-10-14 | 1998-11-05 | Technological Resources Pty Limited | A process and an apparatus for producing metals and metal alloys |
| AUPQ308799A0 (en) * | 1999-09-27 | 1999-10-21 | Technological Resources Pty Limited | A direct smelting process |
| ITGE20030033A1 (en) * | 2003-05-14 | 2004-11-15 | Sms Demag S P A | STEEL REACTOR FOR THE PRODUCTION OF CAST IRON. |
| CN101445848B (en) * | 2008-12-22 | 2010-08-11 | 莱芜钢铁集团有限公司 | Process and device for continuous steelmaking from ferriferous material |
| KR102139683B1 (en) * | 2013-05-16 | 2020-07-31 | 테크놀라지칼 리소시스 피티와이. 리미티드. | A solids injection lance |
| DE102022120981A1 (en) | 2022-08-19 | 2024-02-22 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Process for producing molten iron and liquid slag in an electric melter |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE582609A (en) * | 1959-09-11 | 1960-03-11 | Centre Nat Rech Metall | Process for reducing iron ores. |
| BE583047A (en) * | 1959-09-25 | 1960-03-25 | Centre Nat Rech Metall | Process for reducing iron ores. |
| DE2132150B2 (en) * | 1971-06-29 | 1980-07-24 | Wasmuht, Jobst-Thomas, Dr.-Ing., 4600 Dortmund | Process for the direct manufacture of steel |
-
1974
- 1974-12-06 LU LU71435A patent/LU71435A1/xx unknown
-
1975
- 1975-01-01 AR AR26148875A patent/AR208103A1/en active
- 1975-11-10 AT AT854175A patent/AT350087B/en not_active IP Right Cessation
- 1975-11-12 DE DE19752550761 patent/DE2550761A1/en not_active Withdrawn
- 1975-11-14 RO RO8391975A patent/RO69533A/en unknown
- 1975-11-18 FI FI753242A patent/FI753242A7/fi not_active Application Discontinuation
- 1975-11-24 SU SU752191751A patent/SU603349A3/en active
- 1975-11-24 YU YU297575A patent/YU297575A/en unknown
- 1975-11-24 FR FR7535789A patent/FR2293494A1/en active Granted
- 1975-12-01 DD DD18979575A patent/DD121649A5/xx unknown
- 1975-12-01 BR BR7507962A patent/BR7507962A/en unknown
- 1975-12-01 SE SE7513508A patent/SE426174B/en unknown
- 1975-12-01 GB GB4930475A patent/GB1474357A/en not_active Expired
- 1975-12-01 ZA ZA757537A patent/ZA757537B/en unknown
- 1975-12-02 IN IN2296/CAL/75A patent/IN155530B/en unknown
- 1975-12-02 JP JP14245675A patent/JPS5178720A/ja active Pending
- 1975-12-03 AU AU87208/75A patent/AU499951B2/en not_active Expired
- 1975-12-04 BE BE162450A patent/BE836278A/en not_active IP Right Cessation
- 1975-12-04 PL PL1975185221A patent/PL100437B1/en unknown
- 1975-12-04 NL NL7514116A patent/NL7514116A/en not_active Application Discontinuation
- 1975-12-05 CA CA241,177A patent/CA1049792A/en not_active Expired
- 1975-12-05 NO NO754115A patent/NO142312C/en unknown
- 1975-12-05 CS CS758283A patent/CS219317B2/en unknown
- 1975-12-05 ES ES443235A patent/ES443235A1/en not_active Expired
- 1975-12-05 IT IT5257475A patent/IT1052536B/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE836278A (en) | 1976-06-04 |
| PL100437B1 (en) | 1978-10-31 |
| SE426174B (en) | 1982-12-13 |
| RO69533A (en) | 1982-02-26 |
| GB1474357A (en) | 1977-05-25 |
| CA1049792A (en) | 1979-03-06 |
| AU499951B2 (en) | 1979-05-03 |
| JPS5178720A (en) | 1976-07-08 |
| IT1052536B (en) | 1981-07-20 |
| FR2293494A1 (en) | 1976-07-02 |
| SE7513508L (en) | 1976-06-08 |
| DD121649A5 (en) | 1976-08-12 |
| LU71435A1 (en) | 1976-11-11 |
| IN155530B (en) | 1985-02-16 |
| AT350087B (en) | 1979-05-10 |
| NO754115L (en) | 1976-06-09 |
| NO142312C (en) | 1980-07-30 |
| AR208103A1 (en) | 1976-11-30 |
| DE2550761A1 (en) | 1976-06-10 |
| ZA757537B (en) | 1976-11-24 |
| AU8720875A (en) | 1977-06-09 |
| ATA854175A (en) | 1978-10-15 |
| NL7514116A (en) | 1976-06-09 |
| FI753242A7 (en) | 1976-06-07 |
| FR2293494B1 (en) | 1978-05-12 |
| BR7507962A (en) | 1976-08-24 |
| NO142312B (en) | 1980-04-21 |
| SU603349A3 (en) | 1978-04-15 |
| ES443235A1 (en) | 1977-04-16 |
| YU297575A (en) | 1982-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CS219317B2 (en) | Method of making the liquid raw iron | |
| SU1304749A3 (en) | Method for producing iron from ores | |
| CA1214333A (en) | Method and a melt-down gasifier for producing molten pig iron or steel pre-products | |
| JP3007571B2 (en) | A method for increasing the effectiveness of smelting reduction. | |
| US3936296A (en) | Integrated fluidized reduction and melting of iron ores | |
| SU1118292A3 (en) | Method of obtaining molten cast iron or steel semiproduct from iron-containing material and device for effecting same | |
| US5613997A (en) | Metallurgical process | |
| JP2008255494A (en) | Direct smelting method for producing metal from metal oxide | |
| GB2082624A (en) | Method of gas production | |
| JP2002521570A (en) | Direct smelting method | |
| US4380469A (en) | Process and apparatus for continuously reducing and melting metal oxides and/or pre-reduced metallic materials | |
| US4095960A (en) | Apparatus and method for the gasification of solid carbonaceous material | |
| US4740240A (en) | Smelting process for recovering metals from fine-grained non-ferrous metal sulfide ores or concentrates | |
| CS221943B2 (en) | Method of continuous production of non-corroding steel | |
| SU1479006A3 (en) | Method of producing molten iron or steel products and reducing gas in melting gasifier | |
| US4244732A (en) | Manufacture of steel from ores containing high phosphorous and other undesirable constituents | |
| JP2003510455A (en) | Direct steelmaking and steelmaking | |
| US4753677A (en) | Process and apparatus for producing steel from scrap | |
| US4399983A (en) | Apparatus for the production of liquid iron, especially for directly producing liquid iron from ore | |
| US4708736A (en) | Method of producing molten pig iron or steel pre-products from particulate ferrous material | |
| CA2338074A1 (en) | Method for producing liquid pig iron | |
| EP0209861A2 (en) | Melt-reductive iron making method from iron ore | |
| NL8201945A (en) | METHOD AND APPARATUS FOR MANUFACTURING LIQUID IRON FROM OXYDIC IRON ORE. | |
| US2557650A (en) | Metallurgical process | |
| US3038795A (en) | Process for smelting and reducing powdered or finely divided ores |