CS226043B2 - Method of producing metal melts based on manganese and iron - Google Patents

Description

VyiOlez se týká způsobu výroby kovové taveniny, sestávající zejména z maroganu e železa, přičemž kovová tevenlne může případně obsahovat křemík.

U některých známých způsobů na výrobu například ferromenganu v Thyaland-Mohhe-ově peci je obtížný přívod surového materiálu, protože jek nosič marnganu, tak i redukční prostředek musí být v kusech. U těchto známých způsobů používané 'konstrukce pecí je mimoto velmi obtížné utěsnění proti unikání plynu, čímž vznikají velké problémy z hlediska racionálního vybití energie obsažené ve spalinách e mimoto je u těchto známých způsobů jen velmi obtížné přizpůsobit se dosavadním nařízením pro ochranu životního prostředí.

U jiného známého způsobu PLASMASMELT, ' který se používá pro - výrobu kovů z oxyd^ického matteiálu, se uskutečňuje redukce ve dvou stupních, a to předběžná redukce v pevné fázi a konečná redukce ve spojení s tavným procesem.

Uráželo se, že pokud je tento známý způsob pouuit u mαteeiáls obsahnuícího kysličník manganeaý, nedosáhne se vzhledem k potřebnému stupni předběžné redukce žádné zazn^mene^né 5, úspory ener^^e, přičemž vznikají problémy spočívo^cí v tom, že kysličníky matngegu mcj t při teplotách, potřebných pro předběžnou redukci sklon k rozmazávání. Mmoto maaí mnohé látky, které obsahuuí kysličníky matggtnu, takové zrnění, které je příliě malé k tomu, aby 4 se hodilo ke zpracování ve stávajících stupních předběžné redukce.

Uvedené nevýhody a potíže odstraňuje způsob podle vynálezu, jehož podstata.spočívá v tom, že práškový maaterál, který obsahuje kysličníky motggtnu, se vhání spolu s uhlím a/nebo s uhlovodíky v práškové formě do pásma redukčního tavení v šachtové peci, která je neplněna pevným redukčním činidlem a ve které se toto pásmo trvale vytváří přívodem tepelné enerríe. To se uskutečňuje s výhodou prostřednictví® plazmového generátoru. Vyráběný kov aůže obsahovat křemík. U zvláště výhodného provedení způsobu podle vynálezu na výrobu kovové taveniny obsahhjící таодвп e obsahem křemíku přes 5 % se k práškovému mattríálu, obsahujícímu kysličníky matngtnu, přidává práškový mettriál, bohatý na kysličník křemičitý.

Hlavní výhody způsobu podle , vynálezu spočívají v tom, že dík velmi úzkému tavnému reakčnímu pásmu jej lze snadno řídit. Jakékoli změny v podmínkách procesu lze uskitečnit vždy bezprostředně. Ve srovnání s tím se u obloukového tavení a obloukem v lázni pracuje s velkým mnostvím maateriálu a řízení procesu je velmi obtížné, protože je třeba dlouhé doby k tomu, aby jakákoli změna byla uskutečněna v celém objemu zpracovávaného maatriálu.

Maee^r^i^íly dodávané v neredukované prachové formě nebo v redukovaném odpařeném stavu do plynu stoupajícího vzhůru šachtou jsou zachycovány v plněném koksu. Proto prakticky nemohou vzniknout ztráty únikem. Neredukovaný kov se redukuje ve vsázce a péry krnddnnují, přičemž kov se shromažďuje ne dně - šachty. Skutečnost, že wn.kející pára se shromaž^^s, také přispívá k úspoře energie.

Dále je třeba uvést, že účinnost plazmového generátoru je mnohem vySSí než obloukové pece pouužvaaicí Soderbergovy elektrody, čímž se získává další úspora ener^e.

Vzhledem k tomu, že íemnouinnou rudu lze vhánět přímo do reaktoru, není třeba aglorneeační závod. To - piřLnéší úsporu značných investic.

Konečně, protože se používá utěsněného reaktoru, lze pouužt i přetlaku, je možné snadnější shromažďování vystupujícího plynu v horní části reaktoru a v něm obsaženou energii lze využít v jiných procesech, případně je možné výstupní plyn, pokud je čistý, vracet zpět do procesu.

Vynniez je v dalším podrobnnji vysvětlen na dvou příkladech.

Příklad 1

Výroba ferromenganus

Při tomto pokusu byla jako surový maaterál použita práškové amés, která sestávala z manganové rudy a seiusaoevomých přísad a obsahovala zhruba 48 % manganu a 7 % železe. Tento surový maaterál se vhéněX přímo do reekčního pásma, které bylo vytvořeno plazmovým generátorem, přivádějícím tepelnou energii do tohoto reekčního pásma, vytvořeného ve spodní části šachtové pece, naplněné koksem.

Redukční činidlo, které obsahovalo zhruba 400 kg práškového uhhí ne tunu FeMn, se vhánělo spolu s výše uvedeným surovým mmaeriálem do šachtové pece, přičemž toto mmnoství redukčního činidle odpovídalo zhruba 2/3 celkové spotřeby redukčního činidla. Zbytek potřebného redukčního činidla tvořil sloupec koksu v šachtové peci.

Proražením odpichu šachtové pece se získal'kov, který obsahoval 79,1 % Mn.a 6,0 % C, což odpovídá výtěžnooti Mn zhruba 87 %.' Struska měla zásaditost 1,3 až 1,6 a obsahovala 12 až 14 % Mi. Vytvoořlo se mmnoství etrusky přesně 50 kg ne tunu kovu.

Způsob mimoto poslkyi 1 000 to - plynu ne tunu kovu při normální teplotě a normálním ji tlaku ve složení zhruba 25 % Hg a 75 % CO.

Spotřeba energie činila 10,8 MJ na tunu kovu, teplota odváděného plynu byle zhruba 1 200 °C a odpíehnutý kov a odtékajeí etruské měly teplotu zhruba 1 430 °C.

Z uvedeného příkladu je patrno, že způsobem podle vynálezu lze bez potíží vyrábět ferromangan.

Příklad 2

Výroba ferrosilicitminiMganu

Při tomto pokicsu byl tvořen práškový surový materiál směsí ^manganové rudy, křemíku a kysličníku vápenatého t obsahoval zhruba 35 % Mn t 36 % SiO₂·

Surový materiál se vháněl bez předběžné redukce přímo do retkčního pásma stejrým způsobem jako u příkladu 1 spolu s práškovým uhlím.

Práškové dhí. bylo hlavním redukčním činidlem. Menší dílčí redukce a kerburece kovu proběhle při působení •vrstveného koksu v šachtové peci. U tohoto pokusu se přivádělo zhruba 550 kg dh-í. na tunu kovu, což odpovídalo více než 80 % celkové spotřeby.

Kov vypouštěný ze šachtové pece obsahoval 65 % Mn, 18 % Si a 1,5 % C. VVtěžnost ζβ^βnu činila tedy zhruba 85 %.

Struska se vytvořila v mmožssví 560 kg ne tunu kovu 8 podílem MnO zhruba 18 %.

Současně se získalo ^{1 300} plynu na ^tunu ^kovu při norm&ní teplotě a normálním tisku ve složení zhruba 30 % H₂ a 70 % CO.

Spotřeba energie činila 16,2 MJ ne tunu kovu. Teploto.vyrobeného plynu činilo zhruba

300 ^OC. Vypuštěný kov a měly · teplotu zhurta 1 5 50 ⁰C.

Claims (3)

1. Způsob výroby kovové teveniny ne bázi marťanu a železe, vyznačený tím, že práškový i8atriál, který obsahuje kysličník manganu, se vhání spolu s uhlím a/nebo s uhlovodíky v práškové formě do pásma redukčního tavení v šachtové paci, která je naplněna pevným redukčním činidlem e ve které se toto pásmo trvale vytváří přívodem tepelné energie.

2. Způsob výroby kovové taveniny na bázi m»npanu a železa s obsahem alespoň 5 % křemíku podle bodu 1, vyznačený tím, že k práškovému materiélu, obsahujícímu kysličníky meauganu, se přidává práškový matená! bohatý ne kysličník křeaiiitý.

3. Způsob podle bodu 1 nebo 2 vyznačený tím, že tepelná energie, přiváděné do redukčního pásma, se vytváří v plazmovém generátoru.